CN100561437C - 用于对系统bios本地及远程更新及配置的独立于芯片组的方法 - Google Patents
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Abstract
为了更新将代码存储在信息处理系统(IHS)中包含的非易失存储器(NVM)中的基本输入输出系统(BIOS)，允许从IHS的存储器更新存储在NVM中的BIOS的多个条件被验证。通过禁止中断及禁止能够改变存储器内容的总线主设备来保留存储器的内容。在NVM中存储的BIOS从存储器更新。提供一个显示NVM的更新状态的用户接口来改善用户的体验。当更新完毕后IHS通过启动一个冷重引导复位，从而允许BIOS的改变生效。
Description
技术领域
本发明涉及信息处理系统，特别是信息处理系统的基本输入输出系统的更新。
背景技术
由于信息的价值和效用不断增加，个人和商业中都寻求额外的方式来获取，处理和存储信息。对用户来说一种可利用的选择是信息处理系统。信息处理系统(IHS)一般为商业、个人、或其它允许用户利用信息的价值的用途来对信息或数据进行处理、汇编、存储、和/或通信。对于不同用户和应用技术和信息的处理的需要和需求也随之变化，IHS也可能关于被处理的信息是什么、被处理的信息如何、被处理、存储或通信的信息有多少、以及信息需要多快和多么有效地被处理、存储或通信来变化。IHS的变化允许IHS成为全面的并为特别的用户或特别的用途如金融交易处理、航空预定、企业数据存储、娱乐、和/或全球通信进行配置。另外，IHS可包括大量可以配置成处理、存储、及通信信息的硬件和软件组件，以及可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统、及网络系统。
基本输入输出系统(BIOS)通常是常驻在存储器中的软件程序，它包括控制诸如键盘、显示器、磁盘驱动器、串行通信等计算机外设以及其它功能所需的指令，而无需依赖硬盘的功能。BIOS可以被称为“固件”，因为它典型地存储在非易失存储器(NVM)中，例如闪存。这确保BIOS可以用来引导系统，即使当磁盘失效时。
典型地，BIOS包括启动(SETUP)代码和通电自检(POST)程序，它们均为该领域的技术人员所熟知。启动(SETUP)代码可让用户按所需方式配置计算机系统，例如通过指定使能或禁用某一特定特征，及通过指定某一确定喜好。计算机系统的配置通常是关于设置、定义、和/或选择硬件、软件特征、参数、或系统属性的过程。当系统被激活时，通电自检(POST)代码对各种组件进行测试和初始化。启动(SETUP)代码和通电自检(POST)代码都典型地存储在例如闪存的NVM中。
目前，应用软件程序例如远程BIOS更新程序(RBU)和/或远程配置界面(RCI)，可以用来对BIOS进行远程或本地更新。以下的美国专利描述了远程或本地更新BIOS的一些方面，将它以参考形式结合在此：1)美国专利6,438,688，名称为“利用一个更新文件对基本输入输出系统进行远程及本地更新的方法和计算机”。
然而，实现对BIOS的改变或修改可能是相当麻烦的，因为对BIOS代码的修改通常依赖于IHS中所配置的特定的芯片组。例如，存储器初始化代码需要为每个所支持的芯片组而修改。特殊的BIOS代码可包括，以便在初始化时将存储器电路置于自刷新模式。此外，一些用在服务器设计中的芯片组可在内部总线复位后初始化存储器，例如，在外设组件互联(PCI)总线复位后。
因此，产生了改善更新IHS中的NVM的要求。相应地，以独立于芯片组的限制的形式，提供对BIOS代码进行远程或本地更新，去除上述方法的缺点，这是令人期望的。
发明内容
本发明的内容关注于满足前述的要求，本发明涉及更新IHS的NVM。根据一个用来对存储在IHS所包括的NVM中的BIOS代码进行更新的实施例，允许从IHS的存储器更新存储在NVM中的BIOS的多个条件被验证。通过禁止中断及禁止能够改变存储器内容的总线主控设备(bus master)，来保留存储器的内容。在NVM中存储的BIOS从存储器更新。提供显示NVM的更新状态的用户接口，来提升用户的体验。当更新完毕后，通过启动一个冷重引导(cold reboot)复位IHS，从而允许对BIOS的所作改变生效。
根据这里提出的说明性的实施例达得到几个优点。实施例有利地提供改进的自动化的技术，来以独立于IHS所使用的芯片组、以及因此独立于所述芯片组的限制的形式，改变NVM的内容。应用程序可执行以便改变NVM的内容而不必修改每个特定芯片组的BIOS代码，此应用程序可在IHS中本地执行和/或可在与IHS连接的远程地点执行。对BIOS代码做出的改变在IHS的冷引导事件后生效。
附图说明
图1是说明了根据实施例的IHS的框图。
图2A是说明了根据实施例更新IHS中NVM的方法的流程图。
图2B是说明了根据实施例、如图2A中描述的、验证多个条件的附加细节的流程图。
图2C是说明了根据实施例、如图2A中描述的、保留RAM的内容的附加细节的流程图。
图2D是说明了根据实施例、如图2A中描述的、从RAM更新NVM内容的附加细节的流程图。
图3是说明了根据实施例、用来更新IHS中的BIOS的方法的流程图。
具体实施方式
本发明新颖性特征在权利要求中阐明。然而，本发明本身，以及有使用价值的优选的模式、各种各样的目标和优点，通过结合附图参考如下的说明性的实施例的具体实施方式，，会得到最好的理解。这里描述的各种各样的电路、器件、板、卡、模块、块、和/或组件可以使用硬件(包括离散器件，集成电路和片上系统“SOC”)、固件(专用集成电路和可编程芯片)和/或软件或其组合来实现，这依赖于应用的要求。
配置描述器件和/或系统的设立及关于设置、定义、或选择硬件和/或软件的特性、参数、或器件和/或系统的属性的过程。某些特定的新技术类型例如即插即用可以自动地配置器件。
用于IHS的BIOS代码和/或配置数据可能需要更新来提高功能性和/或修正缺点。一个已熟知的提供本地或远程更新的技术是开发芯片组专用BIOS代码来规避关于芯片组的限制。然而，开发芯片组专用BIOS增加了开发成本及增加了引入新产品的时间。因此，产生了提供用于更新独立于芯片组设计的BIOS代码的要求。
根据一个对存储在IHS包含的NVM中的BIOS代码进行更新的实施例，量允许从IHS的存储器更新存储在NVM中的BIOS的多个条件被验证。通过禁止中断及禁止能够改变存储器内容的总线主控设备来保留存储器的内容。在NVM中存储的BIOS从存储器更新。提供一个显示NVM的更新状态的用户接口来提升用户的体验。更新完毕后，IHS通过启动一个冷重引导复位，从而允许BIOS的改变生效。
出于本发明的目的，IHS可包含任何可操作的仪器或仪器的集合用来计算、分类、处理、发送、接收、找回、发生、转换、存储、显示、表明、探测、记录、复制、操作、或使用任何形式的信息、情报、或数据用于商业、科学、控制、或其它用途。例如，IHS可以是个人电脑，包括笔记本电脑、个人数码助理、手机、赌博控制台、网络存储设备、或其它任何合适的设备及可以在大小、外形、性能、功能性，即价格上变化。IHS可包括随机存储器(RAM)，一个或多个处理资源例如中央处理器(CPU)或硬件或软件控制逻辑，只读存储器(ROM)，和/或其它类型的NVM。附加的IHS组件可包括一个或多个磁盘驱动器，一个或多个网络端口用来和外设及输入输出设备(I/O)如键盘、鼠标、显示器等通信。IHS也包括一条或多条总线，可以在各种硬件组件间进行发送/接收的通信操作。
图1是说明了根据一个实施例的IHS 100的框图。IHS 100包括处理器110，随机存储器(RAM)120(也被当作主存储器)，NVM 122，显示设备105，键盘125及I/O控制器140，其用来控制各种分别连接到总线150的其它I/O设备。例如，I/O控制器包括键盘控制器，光标器件控制器和/或串行I/O控制器。应该理解的是，术语“信息处理系统”是指包含任何具有可从存储器媒介执行指令的处理器的设备。
在一个特定实施例中，另一或附加的非易失存储器(ANVM)160，例如电池支持的CMOS存储器，和总线150相连。ANVM 160用来存储IHS配置数据，例如硬盘设置、设备及I/O端口、日期和时间设置、系统安全设置、启动选项、电源管理设置和其它相似内容。在一个特定实施例中，ANVM 160可集成进入IHS 100中的另一存储器，例如RAM 120。在一个特定实施例中，NVM 122的一部分用来存储BIOS180。在一个特定实施例中，RAM 120的一部分用来存储应用程序170。应用程序170包括一个或多个可被处理器110执行的指令，用来为BIOS 180生成新的映像，因此也是为NVM 122。在一个特定实施例中，在对NVM 122中的BIOS 180更新之前，通过应用程序170将该新映像存储在RAM 120中。应用程序170可以被本地执行用来更新NVM122或可被另一IHS(AIHS)上的远程程序执行(没有示出)。
在一个特定实施例中，BIOS 180包括代码(也被称为指令)，代码独立于在IHS 100中使用的芯片组，以及代码是可执行于用来从存储在RAM 120中的映像更新NVM 122。从RAM 120更新NVM 122的额外细节如图2中所描述。
处理器110通过总线150与系统组件通信，总线包括数据线，地址线，控制线。在一个实施例中，IHS 100可包含总线150的多个实例。在一个示例的、未描述的实施例中，不是所有示出的设备都直接与总线150相连。总线150的多个实例可以符合一种或多种专有的标准和/或一种或多种工业标准例如PCI、PCIe、ISA、USB、SMBus、及类似其它。通信设备145，例如网络接口卡和/或无线设备，可以连接到总线150用来能够在IHS 100和其它设备/系统(未示出)例如AIHS之间进行有线的和/或无线的信息交换。在一种特殊的实施例中，IHS 100可包括处理器110的多个实例，例如在多核、多处理器系统中。
处理器110是可操作于用来执行计算指令和/或IHS 100的操作。存储器媒介，例如RAM 120，优选地存储指令(也被认识为“软件程序”)，用来实现依照本发明中的方法的各种实施例。IHS 100的操作系统(OS)122是一种控制其它软件程序的运行的软件程序，称为应用软件程序，例如应用程序170。在各种实施例中指令和/或软件程序可以以各种形式实现，包括基于过程技术，基于组件技术，和/或面向对象技术，及其它。BIOS 180有代表性地由汇编语言进行编程。软件也可使用C，XML，C++对象，Java及Microsoft.NET等技术实现。
在一个未描述的、示例的实施例中，IHS 100可执行为多个模式，例如启动模式、空闲模式、运行期模式、安全模式及其它类似模式。IHS100可被描述为当执行BIOS代码例如SETUP代码及POST代码时，运行热或冷启动(或引导)模式。当POST代码执行完毕并且在控制由BIOS 180转移到IHS 100中的操作系统(OS)122时，IHS 100退出启动模式。IHS 100可被描述为，在OS 122装载并且可对一个或多个应用程序例如应用程序170进行操作时运行在运行期模式。
图2A是说明了更新IHS中的NVM的流程图，根据一种实施例。在一个特殊的实施例中，NVM基本和NVM 122相同以及IHS基本和如图1中描述的IHS 100相同。
在步骤210中，应用程序例如应用程序170被执行，用来生成存储在NVM 122中的BIOS 180更新的映像。在一个特殊的实施例中，一个远程程序和/或应用程序在另外一个IHS上执行，例如中央服务器，可被执行以生成更新的映像。在步骤212中，本地或远程生成的更新的映像存储在RAM 120中，并且，更新请求标志或请求位放置在ANVM 160中。设置更新请求位指明了未决的用于更新NVM 122的请求。例如，RBU程序或RCI可通过设置更新请求标志来请求更新。在步骤214中，处理器初始化命令例如PROC_INIT由应用程序170生成，用来初始化NVM 122的更新。在一个特殊的实施例中，在多处理器系统中多个处理器可以通过处理器初始化命令复位。在步骤216中，在NVM 122被从更新的映像更新之前多个条件被验证为有效和/或设置。多个验证测试的附加的细节如图2B中所描述。
在步骤218中，包括更新的映像的RAM 120的内容被保留和/或被保护。保留RAM 120的内容的附加细节如图2C中所描述。在步骤220中，NVM 120从存储在RAM 120中的更新的映像更新。更确切点说，是将存储在RAM 120中的更新的映像的内容拷贝到存储在NVM 122中的BIOS 180中。从RAM 120更新NVM 122的附加细节如图2D所描述。在步骤222中，IHS 100通过启动一个冷重引导复位。该冷重引导装载更新的BIOS 180的映像，从而使包括更新的改变生效。在一种特殊的实施例中，步骤216、218、220及222可以在BIOS 180中被应用。
图2B是说明了如图2A中描述的，验证如图2中步骤216描述的多个条件的附加细节的流程图，根据一种实施例。在步骤2162中，IHS100的热重引导状态被验证。在一种特殊的实施例中，热重引导可通过阅读预定义的存储位置来验证，例如，一个RAM 120中的特定位置，确定预定义的存储位置是否与预定义的数据例如预定义的位格式相匹配。在步骤2164，更新的请求位设置被验证，而设置成预定义的状态例如逻辑“1”。更新的请求位设置指明了从RAM 120对NVM 122更新的未决的请求，如图2A中步骤212所描述。在一个特殊的实施例中，更新的请求位通过应用程序170存储在ANVM 160中。在步骤2166中，一个ANVM 160的校验和错误状态被验证，从而消除单个位错误偶然地设置该更新请求位的情况发生。
图2C是说明了如图2A中步骤218描述的，保留RAM 120的内容的附加细节的流程图，根据一种实施例。在步骤2182中，能够中断NVM 122和/或RAM 120的更新的中断信号被初始化。在一个示例的，未描述的实施例中，初始化可包括重新初始化8259可编程中断控制器(PIC)，它处理中断请求(IQR’s)，即中断向量表(IVT)。在步骤2184中，中断被禁止，以防止或避免对更新的中断。在步骤2186中，总线主控设备例如PCI总线主控设备及硬件的中断被禁止。
图2D是说明了如图2A中的步骤220描述的，从RAM 120更新NVM 122内容的附加细节的流程图，根据一种实施例。在步骤2201中，提供一个用户接口来改善用户的体验。在一个示例的、未描述的实施例中，用户界面是一个显示器例如显示设备105。用户接口被重新使能，以及视频中断例如INT10h，从上次引导恢复。在步骤2202中，输出例如显示文本消息被生成，用来指明NVM 122的更新状态。在步骤2203中，存储在RAM 120中的更新的映像的完整性被检查，例如通过在RAM 120上执行校验和错误。在步骤2204中，存储在RAM 120中的更新的映像被解压缩。在步骤2205中，存储在RAM 120中的更新的映像被拷贝，以更新存储在NVM 122中的BIOS 180。在步骤2206中，用于应用程序170的返回码被发送。该返回码指明了对BIOS 180的更新是否完毕或无错。在步骤2207中，提供完成状态输出，以改善用户的体验。该完成状态输出指明了对BIOS 180的更新是否完毕或无错。在步骤2208中，如图2中步骤216所描述的多数指示中的至少一种被复位。在一种特殊的实施例中，更新请求位设置被清除或设置成一个预定义的状态，例如“0”。
以上根据图2A、2B、2C及2D中描述的各步骤，可以被添加、省略、组合、改变、或按不同顺序执行。例如，在一个特殊的实施例中，如图2A，可在步骤210前添加一个附加的步骤向IHS 100提供不间断电源(UPS)。该UPS可以有利地在NVM更新过程中供电失败时确保BIOS 180更新任务的完成。
图3是说明了一种用来更新IHS中的BIOS的方法的流程图，根据一种实施例。在一种特殊的实施例中，BIOS基本与图1中所描述的BIOS 180相同，以及IHS基本与图1所描述的IHS 100相同。在步骤302中，存储在NVM 122中的BIOS 180的代码被BIOS的复位向量激活，作为响应处理器初始化或复位。即使处理器被复位，IHS的许多组件基本上与处理器复位前的状态相同。例如，中断向量的内容、RAM120以及设备处理程序的装载在处理器复位前后基本上被保留。在步骤304中，BIOS 180由NVM 122执行。在步骤306，对对IHS是否在热重引导中做出确定。在一个特殊的实施例中，步骤306与图2B中所述的步骤2162基本相似。在步骤308中，响应IHS 100是在热重引导中的确定，对RBU程序或RCI是否要求BIOS的更新做出确定，例如，通过检查ANVM 160中的更新位设置。在一个特殊的实施例中，步骤308与图2B中所述的步骤2164基本相似。在步骤310中，响应RBU程序或RCI要求BIOS的更新的确定，对存储请求的存储设备是否具有有效的校验和做出确定。
在步骤312中，响应IHS 100不在热重引导中的确定，或没有BIOS的更新的未决的请求，或有校验和错误，BIOS继续传统的POST次序，传统的POST序列初始化RAM 120及可用来装载操作OS 122。在步骤314中，在验证完IHS 100在热引导中，以及存在有BIOS的更新的未决的请求，以及存储未决请求指示器的存储设备没有校验和错误，BIOS从NVM 122向已屏蔽的BIOS代码传递指令。由于热重引导，BIOS代码已经在RAM 120中。BIOS还在RAM 120设立存储器栈，用来运行附加的操作。在步骤316中，中断向量和/或中断控制器被重新初始化。在一种特殊的实施例中，步骤316与图2C中所述的步骤2182基本相似。在步骤318中，硬件中断及PCI总线主控设备被禁止。在一个特殊的实施例中，步骤316与图2C中所述的步骤2184和步骤2186的组合基本相似。
在步骤320中，从上一次引导开始，视频设备被重新使能，以及视频中断(INT 10h)被恢复给处理器，以改善用户的体验。在一个特殊的实施例中，步骤320与图2D中所述的步骤2201基本相似。在步骤322中，文本消息被显示出，以告知更新状态，并在RAM 120上运行校验和，来检查存储在RAM 120中的更新的映像的完整性。当对校验和进行验证时，通过将存储了所述更新映像的RAM 120的内容拷贝到NVM 122，来更新BIOS。在步骤324中，另一个文本消息被显示，来指明BIOS的完成状态。另外，请求更新标志被清除，以指明没有未决的附加的更新BIOS的请求，以及发送完成代码到要求更新的RBU或RCI任务。在步骤326中，冷重引导被运行，从而启动从NVM 122装载的更新的BIOS。
以上描述的各步骤，可以被添加、省略、组合、改变、或按不同顺序执行。例如，可在步骤310前添加一个附加的步骤向IHS 100提供不间断电源(UPS)。该UPS可以有利地在NVM更新过程中供电失败时确保BIOS 180更新任务的完成。
尽管已经显示及说明了说明性的实施例，在前述的发明和一些实例中还有很大关于修改、改变及代替的范围被预期，一些实施例的特征可在除去其它特征的相应用法的情况下被使用。因此，被广泛地解释的附加的权利要求及在某种意义上与本发明的实施例范围相一致是适当的。
Claims (15)
1.一种用于更新信息处理系统IHS中所包含的非易失存储器NVM的方法，所述方法包括：
验证允许从所述IHS的存储器更新所述NVM的多个条件；
保留该存储器的内容；
从该存储器更新该NVM；
通过启动冷重引导来复位该IHS，以响应所述更新；以及
其中，验证允许从所述IHS的存储器更新所述NVM的多个条件包括：
验证该IHS的热重引导状态；
验证设置在该IHS中的另一个非易失存储器ANVM的更新请求位，该更新请求位指明从该存储器更新该NVM的未决请求；以及
验证该ANVM校验和错误状态。
2.如权利要求1所述的方法，其中，对所述热重引导的验证通过以下各项执行：
读取该存储器中的预定义位置；
验证该预定义位置存储的内容和预定义数据之间的匹配。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述NVM的所述更新与包含在IHS中的芯片组相互独立。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
复位所述IHS的处理器，其中，处理器的复位引起对所述多个条件的验证。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述IHS的冷重引导使对所述NVM的所作更新生效。
6.一种用于更新信息处理系统IHS中所包含的非易失存储器NVM的方法，所述方法包括：
验证允许从所述IHS的存储器更新所述NVM的多个条件；
保留该存储器的内容；
从该存储器更新该NVM；
通过启动冷重引导来复位该IHS，以响应所述更新；
提供用户接口，其中，该用户接口在更新之前提供；以及
通过该用户接口提供输出，该输出指明了所述更新的完成状态。
7.如权利要求6所述的方法，其中，提供用户接口包括：
启动显示设备；以及
启动视频中断。
8.一种用于更新信息处理系统IHS中所包含的非易失存储器NVM的方法，所述方法包括：
验证允许从所述IHS的存储器更新所述NVM的多个条件；
保留该存储器的内容；
从该存储器更新该NVM；
通过启动冷重引导来复位该IHS，以响应所述更新；
初始化能够中断该更新的中断；
禁止中断，以便防止对该更新的中断；以及
禁止能够改变存储器内容的总线主控设备。
9.一种用于更新信息处理系统IHS中所包含的非易失存储器NVM的方法，所述方法包括：
验证允许从所述IHS的存储器更新所述NVM的多个条件；
保留该存储器的内容；
从该存储器更新该NVM；
通过启动冷重引导来复位该IHS，以响应所述更新；
其中，IHS中包含的应用程序可被执行，用于：
为所述NVM提供更新的映像；
存储该更新的映像到所述存储器中；以及
复位所述IHS的处理器，来发起所述NVM的更新；以及
其中，更新的映像包括所述IHS的更新的配置。
10.如权利要求9所述的方法，其中，NVM的更新包括：
验证所述存储器的完整性；
解压缩所述存储器中的更新的映像；
存储所述更新的映像到所述NVM中；
设置返回码用于所述应用程序；
提供完成状态输出；以及
复位所述多个条件中的至少一个。
11.一种用于更新信息处理系统IHS中所包含的非易失存储器NVM的装置，所述装置包括：
验证模块，用于验证允许从该存储器更新该NVM的多个条件；
保留模块，用于保留该存储器的内容；
更新模块，用于从该存储器更新该NVM；
其中通过启动冷引导来复位处理器；以及
其中，所述多个条件包括：
热重引导状态；
在与总线相连的ANVM中设置的更新请求位，该更新请求位指明从所述存储器更新所述NVM的未决的请求；以及
ANVM的校验和错误状态。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述NVM的所述更新与所述IHS包含的芯片组实质上相互独立。
13.如权利要求11所述的装置，其中，所述热重引导状态通过读取所述存储器中预定义的位置并且确定保存在所述预定义位置的内容是否与预定义数据相匹配来确定。
14.如权利要求11所述的装置，其中，所述信息处理系统包括：
用户接口，其中该用户接口在所述更新之前提供；以及
通过该用户接口的输出，该输出指明了所述更新的完成状态。
15.如权利要求11所述的装置，其中，所述信息处理系统的处理器的复位引起更新所述NVM的装置的执行。
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