CN100498710C - 自储存装置上读取选择只读存储器程序代码的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种自储存装置上读取选择只读存储器程序代码的方法，该方法包括：在该计算机装置的基本输入/输出系统(BIOS)执行开机自我测试(POST)程序时，自NVRAM中读取该储存装置的相关数据；依该相关数据，对该专用分割区所储存的OpROM进行检查，确认无误后，将OpROM加载该计算机装置的存储器中；依OpROM的BIOS开机规格(BBS)的标准规格执行OpROM的初始程序，且建立一开机连接向量(BCV)表，并将该BCV表存放至NVRAM中；及在执行BIOS的后续标准程序时，完成OpROM的BBS程序，顺利激活与各该转接卡相连接的外围设备。如此，本发明除可使该计算机装置及各该转接卡上无需安装用以存放OpROM的存储器，有效降低硬件成本。

Description

自储存装置上读取选择只读存储器程序代码的方法

技术领域

本发明是一种读取选择只读存储器程序代码的方法，尤指一计算机装置在开机时，可自动至一储存装置，读取并执行其中所储存用以驱动该计算机装置上各式转接卡所需的选择只读存储器(Option ROM，以下简称OpROM)程序代码，以顺利激活与各该转接卡相连接的外围设备。

背景技术

计算机装置(如：桌上型计算机、笔记本型计算机及服务器等)上所安装的选择只读存储器程序代码(Option ROM，以下简称OpROM)，一般是指被基本输入/输出系统(Basic Input/Output System，以下简称BIOS)称为韧体(firmware)的常驻程序，以计算机装置上所安装的转接卡(adapter card ordaughter card)为例，该转接卡上所储存的OpROM是在外围设备(peripheraldevice)通过该转接卡与该计算机装置相连接时，用以控制该外围设备的开机(boot)，使该计算机装置的BIOS得通过质问(interrogate)OpROM的方式，决定令那几台与其相连接的外围设备被开机(booted)。

为使市售的各式计算机装置能与为数众多的接口设备相连接，厂商在所述计算机装置出厂前，均会在其上安装各式转接卡，传统上，OpROM是常驻在转接卡上，故每一转接卡上均必需设有一用以储存OpROM的闪存，为数众多的闪存自然造成硬件成本的增加。为节省硬件成本，计算机装置的设计及制造厂商乃选择将OpROM与BIOS一起存放至在的主机板(system board)上所设的闪存(Flash ROM)中，常驻在计算机装置上，使得OpROM在计算机装置的初始化(initialization)过程中被BIOS执行(execute)。原则上，OpROM的存放空间(OpROM Shadow RAM)被限制在128KB大小，该存放空间被所有OpROM共同分享，其限制显然颇为严格。因此，每一转接卡的OpROM均需借摆脱掉一些初始化过程中所使用的初始码(initialization code)，仅保留较小空间容量的驱动码(runtme code)，以缩小其自身的空间，否则，在存放空间被限制的情形下，计算机装置上所能安装的转接卡数量及其扩充性，自然将因此而受到限制。

然而，由于OpROM程序开发者(developer)在对OpROM进行设计及开发时，为测试OpROM的功能，经常需对OpROM进行除错(debug)，而更新(update)OpROM时，尚需BIOS程序内容(image)或原始码(source code)，以进行重建(rebuilding)，此举不仅对程序开发者造成极大的不便，亦极易使厂商所设计的BIOS程序内容或原始码对外泄漏(若OpROM程序为外包设计开发者)。此外，由于OpROM及BIOS一般被存放在计算机装置主机板上的闪存中，故经常性地对OpROM或BIOS程序内容进行更新，极易导致闪存被破坏，此外，由于用以存放OpROM及BIOS程序内容的闪存的空间一般均不大，故无法将大量的OpROM与BIOS放入同一闪存中。

发明内容

有鉴于前述问题，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种自储存装置上读取选择只读存储器程序代码的方法，期使计算机装置及其上的转接卡无需安装用以存放OpROM的存储器，以降低硬件成本，并达成有效简化OpROM的更新及除错程序、增加该计算机装置的扩充能力及确保BIOS程序不致外泄的功能。

本发明的目的是提供一种自储存装置上读取选择只读存储器程序代码的方法，该方法是应用至安装有至少一储存装置的计算机装置上，包括在该储存装置中建立一专用分割区(reserved partition)，用以储存驱动该计算机装置上各式转接卡所需的OpROM程序代码，并将该储存装置的相关数据(如：PFA、硬盘编号及存取信道等)存放至该计算机装置上所设的非易失性随机存取存储器(Non-Volatile Random Access Memory，以下简称NVRAM)中，该方法是在该计算机装置的基本输入/输出系统(Basic Input Output System，以下简称BIOS)执行开机自我测试(Power-On-Self Test，以下简称POST)程序时，自NVRAM中读取该储存装置的相关数据，再依该相关数据，对该专用分割区所储存的OpROM进行检查，待确认无误后，将OpROM加载该计算机装置的存储器中，依OpROM的BIOS开机规格(BIOS Boot Specification，以下简称BBS)的标准规格执行OpROM的初始程序，且建立一开机连接向量表(BootConnection Vector table，以下简称BCV table)，并将该BCV表存放至NVRAM中，在执行BIOS的后续标准程序时，完成OpROM的BIOS开机规格程序，使得与各该转接卡相连接的外围设备得以被顺利激活。

如此，本发明除可使该计算机装置及各该转接卡上无需安装用以存放OpROM的存储器，有效降低硬件成本外，还可有效简化对OpROM进行更新及除错的程序，大幅缩减因此所浪费的人力及时间，且增加该计算机装置的扩充能力，及确保BIOS程序不致外泄。

附图说明

图1是本发明在计算机装置的储存装置中预先建立的一专用分割区的架构示意图；

图2是本发明专用分割区中包含OpROM的韧体的模块架构示意图；

图3是本发明专用分割区中不包含OpROM的韧体的模块架构示意图；

图4是本发明方法的流程示意图；

图5是本发明中BCV表的示意图；及

图6是本发明中BCV表内的项目的优先权指针的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术特征及其功效，更清晰明了，兹特举一实施例，并配合图式，详细说明如下：

本发明是一种自储存装置上读取选择只读存储器程序代码的方法，该方法应用至安装有至少一储存装置的计算机装置(如：桌上型计算机、笔记本型计算机及服务器等)上，该方法提供了一使用者工具(tool)，该使用者工具类似于磁盘操作系统(Disk Operating System，简称DOS)中所提供的Fdisk.exe功能(utility)，包括下列功能选项，供使用者选取：

(1)选择一储存装置；

(2)在所选择的储存装置上建立一专用分割区，该专用分割区的空间大小由使用者指定；

(3)移除该专用分割区；

(4)将外围设备所属的OpROM程序代码储存至该专用分割区中；

(5)自该专用分割区除OpROM程序代码；及

(6)在BIOS进行POST期间，选择令哪一个储存装置启动，以激活其中所储存的OpROM程序代码。

如此，使用者即可通过该使用者工具，选择在该计算机装置的储存装置中预先建立该专用分割区，用以储存驱动该计算机装置上各式外围设备的转接卡所需的OpROM程序代码。

在本发明中，该储存装置可为一硬盘，该专用分割区的类型(type)可为23，其空间大小由使用者通过该使用者工具所提供的功能，在硬盘上指定的空间大小，例如4MB，该专用分割区包括一分割区表头(Partition Header)及多个模块(module)，参阅图1所示，其中该分割区表头用以储存下列数据：

(1)签名(Signature)：存放在字节0～字节19，如：$OPROM_PARTITION_SN$；

(2)分割区尺寸(Partition Size)：将专用分割区所占用的空间大小存放在字节20～字节23，如：00400000h(4MB)；

(3)OpROM专用分割区检查码(OpROM Partition Checksum)：用以对OpROM专用分割区进行检查的检查码，包括表头，存放在字节24；及

(4)专用分割区表头检查码(Partition header Checksum)：用以对专用分割区表头进行检查的检查码，存放在字节25。

各该模块可依该专用分割区是否包含OpROM的韧体(firmware)部分，被区分成图2及图3所示的两种不同模块，各该模块分别包括模块本体(module body)及模块表头(module header)，其中模块本体用以存放OpROM程序代码(及其韧体，若韧体存在，如图2所示)，模块表头则用以储存下列数据：

(1)模块识别码(Module ID)：存放在字节0(byte 0)～字节3，包括厂商识别码(Vendor ID)及装置识别码(Device ID)，如：8086h/2682h；

(2)模块尺寸(Module Size)：将模块所占用的空间大小，包括表头，存放在字节4～字节7；

(3)旗标(Flag)：存放在字节8，用以表示韧体是否存在；

(4)韧体位移值(Firmware Offset)：存放在字节9～字节10，用以表示模块中的韧体位于模块内的那个地址；及

(5)模块检查码(Checksum in module)：用以对模块进行检查的检查码，包括表头，存放在字节11。

本发明在实施时，需先将该硬盘的相关数据，如：硬盘控制器的PCI装置地址(Peripheral Component Interconnect Function Address，以下简称PFA)、硬盘编号及存取信道(经由INT 13存取硬盘的信道)等，存放至该计算机装置上所设的一非易失性随机存取存储器(Non-Volatile Random AccessMemory，以下简称NVRAM)中；在本发明的以下叙述中，亦将该储存装置的相关数据称之为扩充的PFA(Extended PFA，以下简称EPFA)，以有别于PFA。

如此，当该计算机装置被激活后，即可依下列步骤，参阅图4所示，将OpROM自该专用分割区加载至该计算机装置的存储器中，进而顺利激活与各该转接卡相连接的外围设备：

(101)在该计算机装置执行BIOS的POST程序期间，即在随插即用(Plugand Play，简称以下PnP)的程序被执行后，且在所述OpROM程序代码进行初始化程序前，自NVRAM中读取EPFA；

(102)依据EPFA中的PFA，将各该外围设备(如：设于主机板上的SCSI或设于转接卡上的SCSI或主机板上的ATA)所对应的OpROM程序代码的存放位置找出来，并执行其初始化程序代码(initial code)；若OpROM程序代码包含开机连接向量(Boot Connection Vector，以下简称BCV)的程序进入点，则依EPFA中的硬盘编号，执行OpROM程序代码中的相对应的BCV程序，以借该初始化程序代码完成外围设备的初始化作业(initialization)，且检测外围设备是否已正确被连接至该计算机装置，并依该硬盘编号，通过存取信道(如：在CHS模式下为INT 13h或在LBA模式下为INT 13h extention)，至该硬盘中指定的区段(sector)读取主机开机记录(Master Boot Record，以下简称MBR)。

在此需特别说明的是，BCV项目是置放在PnP OpROM的扩充表头(Expansion Header)内，兹谨以一内含BCV的OpROM为例说明，其BBS的BCV表是在POST时被建立，以硬盘的名称字符串(name string)作为指针(pointer)，如图5所示，包括下列三种类型(type)：

(1)BIOS处理程序(handler)：本发明将其称之为先进科技连接(Advanced Technology Attachment，以下简称ATA)装置(device)，如：主机板上(onboard)的ATA驱动接口，提供主要及次要信道(Primary/secondarychannel)，且由BIOS提供钩接(Hook)上存取信道INT13h所须的程序代码；

(2)随插即用(Plug and Play，以下简称PnP)转接卡上设置的BCV项目：每一BCV项目对应于一硬盘，如：BCV#1及BCV#2，并于执行OpROM初始化程序后由BIOS呼叫(call)执行BCV，以钩接上存取信道INT 13h；及

(3)其余不含PnP兼容设定(compatible configurability)及扩充表头(Expansion Header)的标准ISA/PCI转接卡：本发明在此将其称之为传统转接卡(Legacy Cards)，所述设有OpROM的传统转接卡是由其中的初始化程序代码直接钩接上存取信道INT 13h。

其BCV优先权(priority)的指针是存放在该计算机装置的非易失性存储器(NV memory)中，如图6所示，用以索引(index)出该BCV表中存放的某一特定的装置，该BCV表中装置的数量，亦存放在非易失性存储器中，且在每次执行POST时，检查是否发生改变，若数量发生改变，BIOS将自动调整BCV表中装置的优先权。复参阅图5所示，当BCV表中的装置被安装后，BIOS将调整BCV优先权顺序，如图6所示，依序为BCV #1，ATA Drives，Legacy Cards及BCV #2；

(103)依据MBR的内容，寻找隐藏(hidden)在该硬盘中的该专用分割区，且在找到该专用分割区后，对该专用分割区中签名及分割区表头检查码(Partition header Checksum)进行检查，若签名及检查码均检查无误，即将该专用分割区中存放的所有OpROM程序代码加载(load)至存储器(memory)中，并对OpROM专用分割区检查码(OpROM Partition Checksum)进行检查；

(104)待完成将所有OpROM程序代码加载至存储器的工作后，恢复(restore)至初始状态(original state)，即与该存取信道脱钩(unhook)，并将BIOS数据区(BIOS Data Area，以下简称BDA)由40:70h回复(restore)成0；在此需特别说明的是，BDA是指在随机存取存储器(RAM)中用以存放BIOS数据的区域，被BIOS用来管理计算机装置所连接的各式外围设备及资源，BDA的区段(segment)起始位置是0040h，其中地址40:75h是用以记录(record)硬盘的数目；

(105)依BBS标准规格执行OpROM的初始程序，且在建立一BCV表的过程中，建立本发明所称的一扩充的开机连接向量(Extended BCV)表，并将该EBCV表存放至NVRAM中；在此需特别一提的是，在将所有OpROM程序代码加载至存储器的过程中，优先使用硬盘的专用分割区中存放的所有OpROM程序代码；及

(106)在执行后续BIOS标准程序时，完成OpROM的BBS，使得与各该转接卡相连接的外围设备得以被顺利激活。

据上所述可知，本发明将OpROM储存至该专用分割区，且在该计算机装置被激活后，将OpROM加载至该计算机装置的存储器中，以顺利激活各该转接卡相连接的外围设备的作法，具有下列诸多优点：

(1)在对OpROM程序代码进行更新时，对该硬盘中专用分割区进行更新，故可确保闪存的安全性；

(2)对BIOS程序开发者而言，提供了极大的方便性，即在对OpROM程序代码进行更新时，无需重建BIOS的程序内容，仅需借由置换原专用分割区内的OpROM即可，因此，BIOS程序开发者有任何新的OpROM，仅需利用本发明即可将新的OpROM取代旧的OpROM。对于OpROM开发者而言，亦提供了一极方便的工具，令其可随时测试新的OpROM，而不用重建BIOS的程序内容，可有效避免BIOS原始码被OpROM开发者看到，具有确保BIOS程序内容不致外泄的功能；

(3)新的OpROM被存放在大储存装置(mass storage)中，如：硬盘等，故在没有空间限制的情形下，可存放大量的OpROM程序代码，当BIOS闪存的储存空间不足时，可将其余OpROM程序代码存放于大储存装置中，以有效解决BIOS闪存储存空间不足以存放所有OpROM程序代码的问题，不仅如此，本发明亦可选择将所有OpROM程序代码(VGA的OpROM程序代码除外)都存放于大储存装置，只需以较小储存空间的只读存储器去储存BIOS的程序内容，如此，将可有效降低BIOS闪存的建置成本；

(4)由于，每一个计算机装置一般均配置有至少一硬盘，且驱动该硬盘(如：SATA硬盘)的驱动程序一般均存放于主机板上所设的BIOS闪存中，或驱动该硬盘(如：SCSI硬盘)的OpROM程序代码一般均存放于转接卡上所设的闪存，故利用硬盘来作为储存装置完全不需增加额外的费用，而所有OpROM程序代码所占用的总空间相对于硬盘空间实微不足道，故对所有OpROM程序代码而言，已无空间不足的问题；

(5)硬盘所提供的大量储存空间，将可用以存放大量的OpROM韧体程序，每一转接卡上因此无需设计或预留用以存放OpROM程序代码的存储器空间，故可大幅降低存储器的建置成本；

(6)若欲支持(support)新的转接卡，但BIOS的闪存空间不足时，只要将其OpROM程序代码存入硬盘即可，有效增加了计算机装置的扩充能力。

以上所述，仅为本发明的一最佳具体实施例，本发明的特征并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆应涵盖在本发明的申请专利范围中。

Claims (12)

1、一种自储存装置上读取选择只读存储器程序代码的方法，应用至安装有至少一储存装置的计算机装置上，该储存装置中预先建立有一专用分割区，用以储存驱动该计算机装置上各式转接卡所需的选择只读存储器程序代码，该储存装置的相关数据则存放至该计算机装置上所设的非易失性随机存取存储器中，该方法包括：

在该计算机装置的基本输入/输出系统执行开机自我测试程序时，自非易失性随机存取存储器中读取该储存装置的相关数据；

依该相关数据，对该专用分割区所储存的选择只读存储器程序代码进行检查，待确认无误后，将选择只读存储器程序代码加载该计算机装置的存储器中；

依选择只读存储器程序代码的基本输入/输出系统开机规格的标准规格执行选择只读存储器程序代码的初始程序，且建立一开机连接向量表，并将该开机连接向量表存放至非易失性随机存取存储器中；及

在执行基本输入/输出系统的后续标准程序时，完成选择只读存储器程序代码的开机规格程序，顺利激活与各该转接卡相连接的外围设备。

2、如权利要求1所述的方法，其中该储存装置的相关数据至少包括硬盘控制器的PCI装置地址、硬盘编号及存取信道。

3、如权利要求2所述的方法，其中该计算机装置执行基本输入/输出系统的开机自我测试程序时，是指在随插即用的驱动程序被执行后，且在所述选择只读存储器程序代码进行初始化程序前。

4、如权利要求3所述的方法，还包括依据该储存装置的相关数据中的PCI装置地址，将各该外围设备所对应的选择只读存储器程序代码的存放位置找出来，并执行各该外围设备对应的选择只读存储器程序代码的初始化程序代码。

5、如权利要求4所述的方法，其中若选择只读存储器程序代码包含开机连接向量的程序进入点，依该储存装置的相关数据中的硬盘编号，执行选择只读存储器程序代码中的相对应的开机连接向量程序，以借该初始化程序代码完成外围设备的初始化作业，且检测外围设备是否已正确被连接至该计算机装置，并依该硬盘编号，通过存取信道，至该硬盘中指定的区段读取主机开机记录。

6、如权利要求5所述的方法，其中依据主机开机记录的内容，寻找隐藏在该硬盘中的该专用分割区。

7、如权利要求6所述的方法，其中对该专用分割区所储存的选择只读存储器程序代码进行检查，是指在找到该专用分割区后，对该专用分割区中签名及分割区表头检查码进行检查，若签名及检查码均检查无误，即将该专用分割区中存放的所有选择只读存储器程序代码加载至该计算机装置的存储器中。

8、如权利要求7所述的方法，其中待完成将所有选择只读存储器程序代码加载至该计算机装置的存储器的工作后，恢复至初始状态，与该存取信道脱钩，并将基本输入/输出系统数据区由40:70h恢复成0。

9、如权利要求8所述的方法，其中在建立一开机连接向量表的过程中，建立一扩充的开机连接向量表，并将该扩充的开机连接向量表存放至非易失性随机存取存储器中，在将所有选择只读存储器程序代码加载至存储器的过程中，优先使用硬盘的专用分割区中存放的所有选择只读存储器程序代码。

10、如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9中任一项所述的方法，还包括在该计算机装置上提供下列功能选项，供使用者选取：

选择一储存装置；

在所选择的储存装置上建立一专用分割区，该专用分割区的空间大小由使用者指定；

移除该储存装置上所建立的该专用分割区；

将外围设备所属的选择只读存储器程序代码储存至该储存装置上所建立的该专用分割区中；

自该储存装置上所建立的该专用分割区中移除选择只读存储器程序代码；及

在基本输入/输出系统进行开机自我测试期间，选择令哪一个储存装置启动，以激活其中所储存的选择只读存储器程序代码。

11、如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9中任一项所述的方法，其中该专用分割区包括一分割区表头，其中该分割区表头是用以储存下列数据：

签名；

分割区尺寸，专用分割区所占用的空间大小；

专用分割区检查码，用以对专用分割区进行检查的检查码；及

专用分割区表头检查码，用以对专用分割区表头进行检查的检查码。

12、如权利要求11所述的方法，其中该专用分割区还包括多个模块，各该模块包括模块本体及模块表头，其中模块本体用以存放选择只读存储器程序代码，模块表头则用以储存下列数据：

模块识别码，存放厂商识别码及装置识别码；

模块尺寸，存放模块所占用的空间大小；

旗标，用以表示韧体是否存在；

韧体位移值，用以表示模块中的韧体位于模块内的那个地址；及

模块检查码，用以对模块进行检查的检查码。

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