CN101373451A - 保护双基本输出入系统程序的计算机系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种保护双基本输出入系统程序的计算机系统及其控制方法，该计算机系统包含一第一基本输出入系统程序与一第二基本输出入系统程序，该方法包含下列步骤：当第一基本输出入系统程序进行更新时，使一旗标由一第一状态切换至一第二状态；若第一基本输出入系统程序成功更新时，旗标由第二状态切换至第一状态；以及当计算机系统开机时，若旗标处于第二状态，产生一第一控制信号，使第二基本输出入系统程序进入一写保护状态。通过本发明的系统及方法，可以避免当双BIOS程序其中的一BIOS程序发生错误且未修复的情况下另一BIOS程序也受到写入而发生错误的情况。

Description

保护双基本输出入系统程序的计算机系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种保护双基本输出入系统(Basic Input/Output System，以下简称为BIOS)程序的计算机系统及其控制方法，尤其涉及当双BIOS程序其中之一发生错误时，自动启动BIOS写保护机制的保护双BIOS程序的计算机系统及其控制方法。

背景技术

目前计算机系统在开机时，是利用一中央处理器(Central Processor Unit，CPU)来执行存储在外部存储器内的基本输出入系统(Basic Input/OutputSystem，以下简称为BIOS)程序以完成开机的动作。此外部存储器一般为非易失性存储器(Non-volatile memory)，而BIOS程序则是主板硬件系统上最基本的固件程序代码，主要的功能为计算机系统开机时的自我测试(poweronself-test，POST)、初始化动作、记录计算机系统设定值、提供常驻程序库。

请参见图1，其所示为已知具有单基本输出入系统程序的计算机系统功能方框示意图。该计算机系统主要包含：一中央处理器12、一北桥芯片14、一南桥芯片16、与一BIOS外部存储器18；其中BIOS外部存储器18用以存储BIOS程序。首先，当使用者将计算机系统启动开关压下后，中央处理器12会先执行BIOS程序，并检测计算机系统中的硬件信息，例如中央处理器数据、开机顺序、硬盘大小、芯片组工作状态以及存储器的时钟脉冲等；在此阶段中，BIOS程序也会对基本硬件，如存储器(Computer memory)、显卡(Video card，Graphics card)以及主板芯片组做初始化动作，并开始执行开机自我测试。在执行完开机自我测试后，BIOS程序开机成功，此时计算机系统即可启动操作系统。

简单来说BIOS程序就是与硬件沟通的核心微小操作系统；由于现今计算机软硬件的发展日新月异，因此主板厂商通常会提供BIOS的更新程序供使用者手动更新BIOS程序，让计算机系统能获取更佳的兼容性及效能，进而事先预防解决使用者可能会遇到的一些问题，如：支持更新规格的CPU或增强存储器兼容性，以避免遇到硬件不兼容的问题。然而在更新BIOS程序的过程中必须承担一些风险，若不幸在升级BIOS程序的过程中失败，BIOS程序将有可能损坏而导致无法开机的惨剧发生，通常都得送回原厂修复BIOS程序才能解决，这对常在更新BIOS程序的使用者来说相当不便。

因此，为了解决上述问题，图2所示为已知具有双基本输出入系统程序的计算机系统功能方框示意图。该双基本输出入系统程序的计算机系统主要包含：一中央处理器28、一北桥芯片30、一南桥芯片32、一第一BIOS外部存储器36、一第二BIOS外部存储器38以及一BIOS程序切换电路34。

其中该第一BIOS外部存储器36用以存储一主BIOS程序；该第二BIOS外部存储器38用以存储一辅助备份BIOS程序。当存储在第一BIOS外部存储器36内的主BIOS程序发生问题，BIOS程序切换电路34会将中央处理器28发出的读取指令切换至第二外部存储器36，并使得中央处理器28可以执行存储在第二BIOS外部存储器38内的该辅助备份BIOS程序。如此一来，计算机系统将可成功地开机。

也就是说，若使用者在更新主BIOS程序的过程中发生失败而导致主BIOS程序数据损坏，此时，BIOS程序切换电路34可切换至第二BIOS外部存储器38，使得计算机系统执行辅助备份BIOS程序进而成功开机。

然而，在上述的情形发生时，使用者在不知悉主BIOS程序已发生问题的情况下又对辅助备份BIOS程序进行更新的动作，若更新辅助备份BIOS再次发生失败，将有可能导致两个BIOS程序都不能使用而发生无法开机的情况，当上述情况发生时便必须送回原厂修复BIOS程序，造成使用者的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种保护双基本输出入系统程序的计算机系统及其控制方法，以改善现有技术的缺陷。

本发明的一实施例提出一种保护双基本输出入系统程序的方法，适用于一计算机系统，该计算机系统包含一第一基本输出入系统程序与一第二基本输出入系统程序，该方法包含下列步骤：当第一基本输出入系统程序进行更新时，使一旗标由一第一状态切换至一第二状态；若第一基本输出入系统程序成功更新时，旗标由第二状态切换至第一状态；以及当计算机系统开机时，若旗标处于第二状态，产生一第一控制信号，使第二基本输出入系统程序进入一写保护状态。

本发明也提出一种保护双基本输出入系统程序的计算机系统，该计算机系统包含：一中央处理器；一芯片组，连接至中央处理器；一输入控制界面，连接至芯片组；一旗标，连接至输入控制界面；一第一基本输出入系统外部存储器，连接至输入控制界面以及芯片组的一输出入脚位，存储一第一基本输出入系统程序；以及一第二基本输出入系统外部存储器，连接至输入控制界面以及芯片组的输出入脚位，存储一第二基本输出入系统程序；其中，当第一基本输出入系统程序进行更新时，旗标由一第一状态切换至一第二状态；若第一基本输出入系统程序成功更新时，旗标由第二状态切换至第一状态；以及当计算机系统开机时，若旗标处于第二状态，产生一第一控制信号，使第二基本输出入系统程序进入一写保护状态。

通过本发明系统及方法，可以避免当双BIOS程序其中的一BIOS程序发生错误且未修复的情况下另一BIOS程序也受到写入而发生错误的情况。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

本发明通过下列附图及说明，得一更深入的了解：

图1为已知具有单基本输出入系统程序的计算机系统功能方框示意图。

图2为已知具有双基本输出入系统程序的计算机系统功能方框示意图。

图3为本发明所提出双基本输出入系统程序的计算机系统的一较佳实施例功能方框示意图。

图4(a)为旗标随基本输出入系统程序状态改变的一较佳实施例处理方法流程图。

图4(b)和图4(c)为计算机系统开机时保护基本输出入系统程序的方法。

具体实施方式

本发明可让双基本输出入系统程序的计算机系统在使用者更新第一个BIOS程序失败时，自动启动写保护机制，使用者便无法对第二个BIOS程序进行更新或写入的动作，以此确保第二个BIOS程序的完整性并通过完整的第二个BIOS程序来对已损坏的第一个BIOS程序进行修复。

请参见图3，其所示为本发明所提出双基本输出入系统程序的计算机系统的一较佳实施例功能方框示意图。该双基本输出入系统程序的计算机系统主要包含：一中央处理器301、一芯片组308(例如包括北桥芯片302与一南桥芯片303)、一第一BIOS外部存储器306、一第二BIOS外部存储器307、一输入控制界面304以及一非易失性存储器(NVM，Non-volatile memory)305。其中该第一BIOS外部存储器306用以存储一主BIOS程序(以下简称为BIOS1)；该第二BIOS外部存储器307用以存储一辅助备份BIOS程序(以下简称为BIOS2)。

其中，输入控制界面304可使用嵌入式控制器(Embedded Controller)来完成，并可选择性地让中央处理器301执行BIOS1与BIOS2其中之一。而所述的南桥芯片303则包含一个通用输入输出(General PurposeInput/Output，以下简称为GPIO)接脚，中央处理器可通过其中此通用输入输出接脚发出一控制信号至第一BIOS外部存储器306及第二BIOS外部存储器307的写入保护脚位(write protection pin)，以启动或关闭第一BIOS外部存储器306及第二BIOS外部存储器307的写保护(write protection)状态，用以保护BIOS程序内容的完整性。

举例来说，当GPIO输出高电平(H)信号，则第一BIOS外部存储器306与第二BIOS外部存储器307，都处于一可读可写的正常状态，也就是说，第一BIOS外部存储器306与第二BIOS外部存储器307内的BIOS1程序及BIOS2程序可被读取或者修改。当GPIO输出低电平(L)信号，则第一BIOS外部存储器306与第二BIOS外部存储器307，都处于一只读(read only)的写保护状态。也就是说，第一BIOS外部存储器306与第二BIOS外部存储器307内的BIOS1程序及BIOS2程序仅可被读取但无法被修改。

另外，所述的非易失性存储器305可使用闪存(Flash memory)或电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)来完成。而输入控制界面304可通过非易失性存储器305内部所设计的一旗标(FLAG)309来判别BIOS程序目前的状态。

根据本发明的实施例，BIOS程序处于正常状态时，旗标309为一低电平(L)；而BIOS程序处于不正常状态时，旗标309为一高电平(H)。也就是说，当BIOS程序开始进行更新时，输入控制界面304便会将旗标309设为高电平(H)，代表BIOS程序正处于不正常状态；当BIOS程序成功更新后，输入控制界面304便将旗标309设为低电平(L)，代表BIOS程序已成功更新并回复正常状态；以及，当BIOS程序无法成功更新时，输入控制界面304便无法将旗标309设为低电平(L)，此时旗标309便会持续维持在高电平(H)而代表BIOS程序处于不正常状态。当BIOS程序处于不正常状态则代表BIOS程序更新失败，且BIOS程序损坏。

为能改善已知缺陷，本发明所提出的双基本输出入系统程序的计算机系统将可执行如图4(a)、图4(b)以及图4(c)所示保护双基本输出入系统程序的计算机系统的方法的一较佳实施例处理方法流程图。请参见图4(a)，其所示为旗标随基本输出入系统程序状态改变的一较佳实施例处理方法流程图。首先，当使用者更新BIOS1程序时，如步骤400所示，输入控制界面304便会将非易失性存储器305内部的旗标309设为高电平(H)，代表此时BIOS1程序正处于不正常状态，也就是BIOS1程序正在更新，如步骤401所示。相同地，当BIOS1程序成功更新后，输入控制界面304也会将旗标309设为低电平(L)，代表BIOS1程序已成功更新并回复至正常状态，如步骤403所示。但是若BIOS1程序更新的过程中被中断或更新失败，输入控制界面304便无法变更旗标309的状态，旗标309便会维持在高电平(H)状态，如步骤404。

也就是说当BIOS1程序成功更新后，旗标309会再次被设定于低电平(L)；反之，当BIOS1程序无法成功更新时，旗标309就会维持在高电平(H)。而不论BIOS1程序是否有成功更新，计算机系统都需要再次开机，因此计算机系统于上述动作完成后使用者都必须执行重新开机的动作，如步骤405所示。

再者，图4(b)和图4(c)所示为计算机系统开机时保护基本输出入系统程序的方法。当计算机系统开机时，如步骤406所示，输入控制界面304便会读取非易失性存储器305内部的旗标309状态，如步骤411所示，以判别BIOS1程序是否为正常状态。

若输入控制界面304于步骤411所读取到的旗标309处于低电平(L)，如步骤412所示，代表目前BIOS1程序是正常状态。接着中央处理器301便执行BIOS1程序来进行后续的开机步骤，如开机自我测试。再者，中央处理器301也会读取非易失性存储器305内部的旗标309状态并依照所读取到的旗标状态(低电平)，进而使GPIO输出高电平(H)，如步骤414所示，让BIOS1程序及BIOS2程序维持在可读可写的正常状态。当BIOS程序执行完成后，计算机系统便开机成功并可启动操作系统如步骤416所示。

而计算机系统启动操作系统之后，由于GPIO持续输出高电平(H)，使用者即可在操作系统下执行如图4(a)更新BIOS程序的动作。

请参见图4(c)，若输入控制界面304所读取到的旗标处于高电平(H)，如步骤412所示，则代表BIOS1程序更新失败且BIOS1己损坏，例如更新BIOS1程序的过程中发生计算机系统断电或是更新程序发生问题等情况导致更新过程中断或失败。此时，输入控制界面304便切换至BIOS2程序，如步骤423所示。

接着，中央处理器301便执行BIOS2程序来进行后续的开机步骤，如开机自我测试。再者，中央处理器301也会读取非易失性存储器305内部的旗标309状态并依照所读取到的旗标309状态(高电平)，进而控制GPIO输出低电平(L)，如步骤424。当GPIO切换至低电平(L)后，BIOS1程序及BIOS2程序即进入写保护状态，其目的是为了保护BIOS2程序，避免使用者于启动操作系统之后又对其进行更新的动作，而影响BIOS2程序内部数据的完整性。

另外，使用者可根据BIOS2程序来判断BIOS1程序已发生异常问题，例如进入BIOS2程序选项菜单时，屏幕显示出BIOS1程序已损坏的一错误信息。当使用者得知BIOS1程序已发生损坏时，便可于BIOS2程序选项菜单(BIOS MENU)中选择是否执行一BIOS修复程序，通过BIOS2程序对BIOS1程序进行修复，如步骤427所示。

若使用者不修复BIOS1程序，计算机系统仍然可利用BIOS2程序正常地开机，并启动操作系统，如步骤428所示。只是在操作系统成功启动之后，由于GPIO输出低电平(L)，也就是写保护的状态，进而使得使用者无法于操作系统下进行更新BIOS程序的动作。

承上述，若使用者要修复BIOS1程序，则中央处理器301会控制GPIO由输出低电平(L)切换至输出高电平(H)，以解除BIOS程序的写保护状态，如步骤429所示。接着，进行BIOS1程序的修复，如步骤430所示。在此步骤中，BIOS1程序将会被BIOS2程序置换，使得BIOS1程序与BIOS2程序内容都相同，当然也可以利用其它方式进行BIOS1程序的修复。当BIOS1程序修复完成后，输入控制界面304便将非易失性存储器305内部的旗标309更改为低电平(L)，如步骤431所示，表示BIOS1程序已恢复至正常状态，计算机系统也在此步骤完成后重新开机，如步骤432所示。

根据本发明的实施例，当使用者要对主BIOS程序更新时，根据GPIO的信号可得知BIOS程序可否进行更新。当GPIO输出高电平(H)时，BIOS程序可更新；反之，当GPIO输出低电平(L)时，BIOS程序不可更新。

再者，在BIOS程序开始更新时，旗标309会被设定为高电平(H)；以及，当BIOS程序成功更新后，旗标309会被回复为低电平(L)。因此，根据旗标309的电平，中央处理器301即可以控制GPIO输出对应的电平来指示BIOS程序可否被更新。

再者，在旗标309被设定为高电平(H)后，当中央处理器301利用BIOS2程序来开机时，BIOS2还可以根据使用者的选择来修复BIOS1。

综合上述技术的说明，本发明所提出保护双基本输出入系统程序的计算机系统及其控制方法最主要的技术特征就是利用BIOS程序的写保护机制，当双BIOS程序其中的一BIOS程序发生更新错误的时候，使另一BIOS程序进入写保护状态，直到发生错误的BIOS程序修复成功才解除写保护状态，来避免当双BIOS程序其中的一BIOS程序发生错误且未修复的情况下另一BIOS程序也受到写入而发生错误的情况。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的范围为准。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须实现本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (14)

1.一种保护双基本输出入系统程序的方法，适用于计算机系统，上述计算机系统包含第一基本输出入系统程序与第二基本输出入系统程序，其特征是，上述方法包含下列步骤：

当上述第一基本输出入系统程序进行更新时，使旗标由第一状态切换至第二状态；

若上述第一基本输出入系统程序成功更新时，上述旗标由上述第二状态切换至上述第一状态；以及

在上述计算机系统开机时，若上述旗标处于上述第二状态，产生第一控制信号，使上述第二基本输出入系统程序进入写保护状态。

2.根据权利要求1所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统的方法，其特征是，其中上述第一状态为低电平，上述第二状态为高电平。

3.根据权利要求1所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统的方法，其特征是，其中上述第一基本输出入系统程序未进行更新时，上述旗标为上述第一状态。

4.根据权利要求1所述的保护具备双基本输出入系统程序的计算机系统的方法，其特征是，上述第二基本输出入系统程序进入上述写保护状态后还包括：以上述第二基本输出入系统程序修复上述第一基本输出入系统程序。

5.根据权利要求1所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统的方法，其特征是，其中上述第二基本输出入系统程序进入上述写保护状态后，还包括：显示上述第一基本输出入系统程序发生的错误信息。

6.一种保护双基本输出入系统程序的计算机系统，其特征是，上述计算机系统包含：

中央处理器；

芯片组，连接至上述中央处理器；

输入控制界面，连接至上述芯片组；

旗标，连接至上述输入控制界面；

第一基本输出入系统外部存储器，连接至上述输入控制界面以及上述芯片组的输出入脚位，存储第一基本输出入系统程序；以及

第二基本输出入系统外部存储器，连接至上述输入控制界面以及上述芯片组的上述输出入脚位，存储第二基本输出入系统程序；

其中，当上述第一基本输出入系统程序进行更新时，上述旗标由第一状态切换至第二状态；若上述第一基本输出入系统程序成功更新时，上述旗标由上述第二状态切换至上述第一状态；以及当上述计算机系统开机时，若上述旗标处于上述第二状态，产生第一控制信号，使上述第二基本输出入系统程序进入写保护状态。

7.根据权利要求6所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统，其特征是，其中当上述旗标在上述第一状态时，上述输出入脚位发出第二控制信号，使上述第二基本输出入系统外部存储器进入可擦写状态。

8.根据权利要求6所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统，其特征是，其中上述输入控制界面为嵌入式控制器。

9.根据权利要求6所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统，其特征是，其中上述旗标位于非易失性存储器。

10.根据权利要求9所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统，其特征是，其中上述非易失性存储器为闪存或电可擦可编程只读存储器。

11.根据权利要求6所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统，其特征是，其中上述第一状态为低电平，上述第二状态为高电平。

12.根据权利要求6所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统，其特征是，当上述旗标为上述第二状态且使上述第二基本输出入系统程序进入写保护状态时，上述第二基本输出入系统程序修复上述第一基本输出入系统程序。

13.根据权利要求12所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统，其特征是，当上述第一基本输出入系统程序修复完成后，上述旗标由上述第二状态切换至上述第一状态，上述输出入脚位发出第二控制信号，使上述第二基本输出入系统外部存储器进入可擦写状态。

14.根据权利要求6所述的保护双基本输出入系统程序的计算机系统，其特征是，其中上述第二基本输出入系统程序进入上述写保护状态后，上述第二基本输出入系统程序可显示上述第一基本输出入系统程序发生的错误信息。

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