CN101587442A - 计算器系统及其启动方法 - Google Patents

Abstract

一种计算器系统的启动方法，其中该计算器系统具有一系统程序。所述的启动方法步骤如下：首先，提供一开机映像文件于计算器系统中；随后，接收一由一使用者启动该计算器系统而产生的启动信号；当接收到启动信号后，则执行系统程序；若该计算器系统欲加载操作系统，则开始执行开机映像文件；最后，将开机映像文件的数据进行适当的存取动作。

Description

计算器系统及其启动方法

技术领域

本发明涉及一种计算器系统的启动方法，尤指一种使用开机映像文件开机的计算器系统及其启动方法。

背景技术

目前计算器系统的开机流程主要是先由基本输入输出系统(BasicInput Output System；BIOS)程序代码段负责开机时的检测动作(PowerOn Self Test)，初始化软硬件，之后再搜寻可引导操作系统加载的辅助开机装置，进而从辅助开机装置中执行相关开机程序以顺利加载操作系统。其中，所述的辅助开机装置通常选自为硬盘、软盘、光盘或其它可携式储存装置(如USB)。辅助开机装置中特别具有一开机加载程序(Boot Loader)，其定义了所有设定文件与相关的环境参数信息，具有加载操作系统核心(Kernel)的功能。

请参考图1，该图为公知的计算器系统的一具体实施例的系统架构示意图。如图1所示，计算器系统1包括一记忆模块11、一系统芯片模块13、一处理单元15以及一辅助开机装置17。系统芯片模块13包括一系统储存单元131，该系统储存单元131用以储存一系统程序1311。具体来说，系统芯片模块13为设置于主机版上的内存芯片(ROMBIOS)，而内部储存的系统程序1311为基本输入输出系统码段(BIOSCode)。

处理单元15耦接于记忆模块11以及系统芯片模块13之间，用以将系统程序1311搬至记忆模块11执行，具体来说，记忆模块11为计算器系统1中的主存储器，如动态随机存取内存(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)，用以记录所执行的程序及其运算结果。

辅助开机装置17耦接于处理单元15，包括一开机映像文件171，其定义了设定环境参数的开机加载程序，用以辅助加载操作系统核心。具体来说，所述的辅助开机装置17为一软盘机，可插接一软盘磁盘(Floppy)，而开机映像文件171记录于软盘磁盘中，其储存了可加载系统核心的开机信息。

为了更了解公知的计算器系统的开机方法，请参考图2，该图为公知计算器系统的启动方法的一具体实施例的步骤流程图。按，其中相关的系统架构请同时参考图1。如图2所示，所述的启动方法包括有下列步骤：

首先，使用者借由启动计算器系统1来产生一启动信号(步骤S201)，当系统芯片模块13接收到启动信号后，便开始执行系统程序1311，即进行自我检测以及初始软硬件等动作(步骤S203)；在执行系统程序1311的过程中，会随时判断是否欲进入执行操作系统的程序，即是否产生中断INT 19(步骤S205)；

若中断INT 19仍未产生，便继续执行系统程序1311，否则，处理单元15即将辅助开机装置17中的开机映像文件171搬至记忆模块11加以执行(步骤S207)；在执行开机映像文件171期间，随时判断是否执行一读取/写入指令(步骤S209)；若执行到关于读取/写入数据的指令，则产生中断INT 13(步骤S211)，进而执行适当的存取动作(步骤S213)；具体来说，若是读取指令，处理单元15会读取加载操作系统所需的扇区内容到记忆模块11中；若是写入指令，处理单元15会将在记忆模块11中运算后的数据写入至开机映像文件中相对应的内容；

最后，处理单元15会判断计算器系统1是否已正常启动(步骤S215)，若否，则同样地从步骤S207持续往下运作，直到正常启动计算器系统1为止。

以上所述即为公知的计算器系统的启动流程，由此可知，开机过程中需要额外执行开机磁盘中的开机加载程序，始能顺利加载操作系统。然而，开机磁盘保存不易，因为其外型轻薄往往容易被遗忘所放位置，而且开机磁盘常常有坏轨、读不到数据的问题，即使细微的磨损都有可能导致无法完成开机作业。

又因为，加载操作系统的过程中，频繁的存取开机磁盘中的数据很耗费时间的动作，如此亦拉长启动操作系统的时间。

发明内容

有鉴于此，本发明因而提出把开机映像文件事先储存于内存芯片中，当执行完基本输入输出系统(BIOS)码段后，即将开机映像文件搬至主存储器执行以加载操作系统，整个开机过程避免执行其它开机装置中的开机加载程序，期提供较单纯、快速的启动系统机制。

因此，本发明的目的在于提供一种计算器系统及其启动方法，俾能不受开机储存媒体具有坏轨、读不到开机加载程序等问题的影响，仍提供成功启动计算器系统的功效。

本发明揭示一种计算器系统，特别包括有一记忆模块、一处理单元以及一系统芯片模块。所述的系统芯片模块包括一系统储存单元，该系统储存单元用以储存一系统程序以及一开机映像文件。于本发明的一具体实施例中，系统芯片模块为设置于主机版上的内存芯片(ROMBIOS)，而内部储存的系统程序为基本输入输出系统码段(BIOS Code)，开机映像文件为一辅助开机装置中的开机扇区内容。

处理单元耦接于记忆模块以及系统芯片模块之间，用以将系统程序以及开机映像文件搬至该记忆模块执行。借此，该处理单元借由执行系统程序以及开机映像文件来将计算器系统启动，且无须耦接上述的辅助开机装置来完成开机动作。

于本发明的一具体实施例中，记忆模块为计算器系统中的主存储器，如动态随机存取内存(Dynamic Random Access Memory，DRAM)，用以记录所执行的程序及其运算结果。又，处理单元、系统芯片模块以及记忆模块之间的沟通接口包括使用低接脚数量架构(Low-Pin-Count，LPC)、固件路由(Firmware Hub，FWH)、序列外围接口(Serial Peripheral Interface，SPI)等接口的其一或其组合。

换句话说，本发明提供了一种计算器系统，包括有：

一记忆模块；

一系统芯片模块，包括一系统储存单元，该系统储存单元用以储存一系统程序以及一开机映像文件；以及

一处理单元，耦接于该记忆模块以及该系统芯片模块之间，用以将该系统程序以及该开机映像文件搬至该记忆模块中执行；

其中，该处理单元借由执行该系统程序以及该开机映像文件来将该计算器系统启动，并完成开机动作。

本发明又揭示一种计算器系统的启动方法，其中该计算器系统具有一系统程序。所述的启动方法步骤如下：首先，提供一开机映像文件于计算器系统中；随后，接收一由一使用者启动该计算器系统而产生的启动信号；当接收到启动信号后，则执行系统程序；若该计算器系统欲加载操作系统，则开始执行开机映像文件；最后，将开机映像文件的数据进行适当的存取动作。

于本发明的一具体实施例中，其中该计算器系统更包括一系统储存单元以及一记忆模块，上述的系统程序以及开机映像文件储存于系统储存单元中，并执行于记忆模块中。且于执行开机映像文件步骤中，更包括将开机映像文件解压缩后，复制到记忆模块中的步骤。

换句话说，本发明提供了一种计算器系统的启动方法，其中该计算器系统包括一系统芯片模块，该系统芯片模块储存有一系统程序，该启动方法包括下列步骤：

提供一开机映像文件于该系统芯片模块中；

执行该系统程序；

若该计算器系统欲加载操作系统，则开始执行该开机映像文件；以及

将该开机映像文件的数据进行适当的存取动作。

因此通过上述实施方式，本发明的计算器系统可利用储存于系统芯片中的系统程序以及开机加载程序，将操作系统核心加载，如此避免传统使用开机磁盘开机的缺失，进而提供快速、直接的启动计算器系统机制。

以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明本发明为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的其它目的及优点，将在后续的说明及附图中加以阐述。

附图说明

图1为公知的计算器系统的一具体实施例的系统架构示意图；

图2为公知计算器系统的启动方法的一具体实施例的步骤流程图；

图3为本发明所揭示的计算器系统的一具体实施例的系统架构示意图；

图4为本发明所揭示的开机过程中记忆模块的运作情形；以及

图5为本发明所揭示计算器系统的启动方法的一具体实施例的步骤流程图。

【主要元件附图标记说明】

公知

1：计算器系统

11：记忆模块

13：系统芯片模块

131：系统储存单元

1311：系统程序

15：处理单元

17：辅助开机装置

171：开机映像文件

S201～S215：各个步骤流程

本发明

3：计算器系统

31：记忆模块

33：系统芯片模块

331：系统储存单元

3311：系统程序

3313：开机映像文件

35：处理单元

S501～S523：各个步骤流程

具体实施方式

本发明所提出的计算器系统及其启动方法，是将开机加载程序预先储存于系统芯片组中，当计算器系统执行完基本输入输出系统码段后，可立即执行上述开机加载程序以进入操作系统，而无须搜寻储存于外部储存媒体的开机加载程序来执行，如此利用系统中内存搬移数据速度较快且嵌入式开机加载程序的特性，进而提供一种直接、快速的启动系统方式。

本发明主要技术特征在于系统芯片中储存有开机加载程序的计算器系统，以下就仅提出必要的内部系统架构及其动作，然而，本领域的普通技术人员应知，除了以下所提及的构件，计算器系统当然包括其它的必要元件，因此，不应以本实施例的揭示为限。

首先，请参考图3，该图为本发明所揭示的计算器系统的一具体实施例的系统架构示意图。如图3所示，计算器系统3特别包括一记忆模块31、一系统芯片模块33、一处理单元35。所述的系统芯片模块33包括一系统储存单元331，该系统储存单元331用以储存一系统程序3311以及一开机映像文件3313。

于本发明的一具体实施例中，系统芯片模块33为设置于主机版上的内存芯片，而内部储存的系统程序3311为基本输入输出系统码段(BIOS Code)，开机映像文件3313为一辅助开机装置中的开机扇区内容，其定义了设定环境参数的开机加载程序，用以辅助加载操作系统核心；又考虑储存空间的使用层面，通常开机映像文件3313以压缩后的格式储存于系统储存单元331中。另外，所述的辅助开机装置可选自一软盘、一光盘或一USB储存装置。

处理单元35耦接于记忆模块31以及系统芯片模块33之间，用以将系统程序3311以及开机映像文件3313搬至记忆模块31执行。请参阅图4，该图为本发明所揭示的开机过程中记忆模块的运作情形。计算器系统3在执行完系统程序3311，且欲加载操作系统时，会利用中断程序将储存于系统储存单元311的开机映像文件3313复制到记忆模块31中执行，借此，无须耦接上述的辅助开机装置，亦可完成开机动作。

于本发明的一具体实施例中，所述加载的操作系统系包括DOS、Windows等相关操作系统。

于本发明的一具体实施例中，系统储存单元331选自于非挥发性内存，凡闪存(Flash Memory)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦除只读存储器(Erasable Read Only Memory，EROM)、电可擦除只读存储器(Electrically Erasable Read Only Memory，EEROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、或电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory，EEPROM)等内存皆属此范围内，因而系统程序3311以及开机映像文件3313不会因为电源关闭而消失。

于本发明的一具体实施例中，记忆模块31选自挥发性内存，凡随机存取内存(Random Access Memory，RAM)、动态随机存取内存(Dynamic Random Access Memory，DRAM)、静态随机存取内存(StaticRandom Access Memory，SRAM)、延续数据输出动态随机存取内存(Extended Data Out Dynamic Random Access Memory，EDODRAM)、同步动态随机存取内存(Synchronous Dynamic Random Access Memory，SDRAM)、双倍数据传输速率同步动态随机存取内存(Double Data RateSynchronous Dynamic Random Access Memory，DDRSDRAM)等内存皆属此范围内。

于本发明的一具体实施例中，处理单元35、系统芯片模块33以及记忆模块31之间的沟通接口包括使用低接脚数量架构(Low-Pin-Count，LPC)、固件路由(Firmware Hub，FWH)、序列外围接口(Serial Peripheral Interface，SPI)等接口的其一或其组合。

为了使更了解本发明的详细运作情形，请参阅图5，该图为本发明所揭示计算器系统的启动方法的一具体实施例的步骤流程图。按，其中相关的系统架构请同时参考图3。如图5所示，所述的启动方法包括有下列步骤：

首先，使用者借由启动计算器系统3来产生一启动信号(步骤S501)，当系统芯片模块33接收到启动信号后，便开始执行系统程序3311，即进行自我检测以及初始软硬件等动作(步骤S503)；在执行系统程序3311的过程中，会随时判断系统程序3311是否即将执行完成，且欲进入执行操作系统的程序，而产生中断INT 19(步骤S505)；

若中断INT 19仍未产生，便继续执行系统程序3311，一旦中断INT19产生，处理单元35随即搜寻可辅助开机的加载程序，处理单元35会先判断系统储存单元331中是否已具有一开机映像文件3313(步骤S507)，若没有，则进行传统使用辅助开机装置的开机流程(请参考图2的公知技术)；否则，处理单元35将开机映像文件3313解压缩到系统储存单元331中(步骤S511)，再将解压缩后的开机映像文件3313复制到记忆模块31中(步骤S513)，开始执行开机映像文件3313(步骤S515)；

在执行开机映像文件3313期间，随时判断是否执行一读取/写入指令(步骤S517)；若执行到关于读取/写入数据的指令，则产生中断INT13(步骤S519)，进而对开机映像文件3313执行适当的存取动作(步骤S521)；具体来说，若是读取指令，处理单元35会读取开机映像文件33132中可供加载操作系统所需的扇区内容到记忆模块31中；若是写入指令，处理单元35会将在记忆模块31中运算后的数据写入至开机映像文件3313中相对应的内容，以更新开机映像文件3313的内容；

最后，处理单元35会判断计算器系统3是否已正常启动(步骤S523)，即完成加载操作系统动作，若否，则同样地从步骤S515持续往下运作，直到正常启动计算器系统3为止。

于本发明的一具体实施例中，亦可在判断是否产生中断INT 19步骤之前，先判断系统储存单元331中是否已具有一开机映像文件3313，若已存在开机映像文件3313，则将其解压缩后备用，以利当中断INT 19产生后，立即将解压缩后的开机映像文件3313复制到记忆模块31中执行。

借由以上实例详述，当可知悉本发明的计算器系统及其启动方法，是将基本输入输出系统码段以及开机映像文件事先储存于系统芯片中。当执行完基本输入输出系统码段后，选择开机映像文件作为辅助加载操作系统的开机内容，而非使用软盘、光盘或其它可携式储存媒体中记录的开机加载程序进行开机作业，有鉴于此，本发明所提出的计算器系统及其启动方法具备以下优点：

1.储存有开机加载程序的开机磁盘为求方便携带，通常外型皆为轻薄短小，因此往往容易随着时间而被遗忘所放位置，且开机磁盘具有因暴露于外而招致磨损，进而导致无法读取数据的问题；反之，本发明将开机加载程序以嵌入式方式储存于系统芯片中，如此可解决公知的开机磁盘保存不易的缺陷。

2.在内存搬移数据上，公知的方式需要参考到外部储存媒体上的开机加载程序，对于执行速度有绝对的限制，而本发明将开机加载程序存取于系统芯片以及主存储器之间，因而提供快速开机的优势。

但是，以上所述，仅为本发明的具体实施例的详细说明及附图而已，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以权利要求为准，任何本领域内的普通技术人员可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本案所界定的专利保护范围之中。

Claims (10)

1.一种计算器系统，其特征在于包括有：

一记忆模块；

一系统芯片模块，包括一系统储存单元，该系统储存单元用以储存一系统程序以及一开机映像文件；以及

一处理单元，耦接于该记忆模块以及该系统芯片模块之间，用以将该系统程序以及该开机映像文件搬至该记忆模块中执行；

其中，该处理单元借由执行该系统程序以及该开机映像文件来将该计算器系统启动，并完成开机动作。

2.如权利要求1所述的计算器系统，其特征在于该系统程序为一基本输入输出系统码段，而该开机映像文件为一辅助开机装置中的开机扇区内容。

3.如权利要求2所述的计算器系统，其特征在于该辅助开机装置为一软盘、一光盘或一USB储存装置。

4.一种计算器系统的启动方法，其特征在于该计算器系统包括一系统芯片模块，该系统芯片模块储存有一系统程序，该启动方法包括下列步骤：

提供一开机映像文件于该系统芯片模块中；

执行该系统程序；

若该计算器系统欲加载操作系统，则开始执行该开机映像文件；以及

将该开机映像文件的数据进行适当的存取动作。

5.如权利要求4所述的启动方法，其特征在于更包括以下步骤：

判断该系统芯片模块中是否具有该开机映像文件；以及

若该系统芯片模块中具有该开机映像文件，则执行以下步骤：

执行该开机映像文件；以及

将该开机映像文件的数据进行适当的存取动作。

6.如权利要求4所述的启动方法，其特征在于执行该系统程序步骤之前，更包括以下步骤：

接收一启动信号，其中该启动信号由一使用者启动该计算器系统而产生。

7.如权利要求4所述的启动方法，其特征在于该开机映像文件为一辅助开机装置中的开机扇区内容。

8.如权利要求4所述的启动方法，其特征在于该计算器系统更包括一记忆模块，用以使该系统程序以及该开机映像文件执行于该记忆模块中。

9.如权利要求8所述的启动方法，其特征在于于执行该开机映像文件步骤中，更包括以下步骤；

解压缩该开机映像文件；以及

将解压缩后的该开机映像文件复制到该记忆模块中。

10.如权利要求8所述的启动方法，其特征在于于将该开机映像文件的数据进行适当的存取动作的步骤中，更包括以下步骤；

若进行写入该开机映像文件的动作，则将该开机映像文件于该记忆模块中执行的结果复制到该系统芯片模块内的该开机映像文件的相对地址。

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