CN101625645A

CN101625645A - 固态硬盘、bios装置、操作系统引导方法和设备

Info

Publication number: CN101625645A
Application number: CN200910091173.8A
Authority: CN
Inventors: 王国丰
Original assignee: Huawei Symantec Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2029-08-11
Also published as: CN101625645B

Abstract

本发明实施例公开了一种固态硬盘、用该固态硬盘引导操作系统的方法和设备，以及BIOS装置，其中，固态硬盘包括：PCIE接口和只读存储器ROM，所述ROM中存储有用于基本输入输出系统BIOS装置与所述固态硬盘建立通信连接所需的驱动信息，以使所述BIOS装置能够从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录从而启动操作系统。本发明实施例通过在固态硬盘的ROM空间中固化有支持固态硬盘引导的驱动信息，解决了PCIE接口固态硬盘不能被BIOS装置识别从而不能引导操作系统的问题，使得BIOS装置可以识别该PCIE接口的固态硬盘，从而该PCIE接口的固态硬盘可以用来引导操作系统，显著提高操作系统的启动速度。

Description

固态硬盘、BIOS装置、操作系统引导方法和设备

技术领域

本发明涉及存储技术领域，特别涉及一种固态硬盘、BIOS装置、操作系统引导方法和设备。

背景技术

固态硬盘(Solid State Disk，以下简称：SSD)相对于传统机械磁盘，由于其是基于闪存技术，不再具有传统机械磁盘的旋转式物理结构，从而具有许多更加优良的特性，比如无噪音、重量轻、无散热、以及较高的读写访问速度等。随着SSD容量越来越大，成本不断降低，SSD的应用领域将更加广泛。其中一个应用即是基于SSD盘的高速特性将SSD盘用作引导操作系统的系统盘，用以缩短操作系统的启动时间。现有技术中基于SSD盘的高速特性将SSD盘用作引导操作系统的系统盘，大多是采用串行高级技术附件(SerialAdvanced Technology Attachment，以下简称：SATA)接口的SSD盘。对于该SATA接口的SSD盘，基本输入输出系统(Basic Input Output System，以下简称：BIOS)装置中一般集成了对该设备驱动的支持，因此，可以采用SATA接口的SSD盘作为系统盘，在操作系统取得控制权之前，不再需要其他形式的有关该引导设备的驱动程序，BIOS装置就能够识别该SSD盘。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术中由于SATA接口传输速率的限制，SATA接口的SSD盘无法发挥出SSD盘的高性能，以其作为引导操作系统的系统盘不能使得操作系统的启动速度进一步增加。外设组件互连标准扩展(Peripheral Component Interconnect Express，以下简称：PCIE)接口的SSD盘比SATA接口的SSD盘可以具有更高的传输速率，但是，由于BIOS装置中没有集成对PCIE接口设备驱动的支持，因此BIOS装置将无法识别具有PCIE接口的SSD盘，使得PCIE接口的SSD盘不能作为引导操作系统的系统盘。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种固态硬盘、BIOS装置、操作系统引导方法和设备，使得PCIE接口的固态硬盘能够被BIOS装置识别从而可以被用来引导操作系统，使得操作系统的启动更加快速。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种固态硬盘，包括PCIE接口和只读存储器ROM，所述ROM中存储有用于基本输入输出系统BIOS装置与所述固态硬盘建立通信连接所需的驱动信息，以使所述BIOS装置能够从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录从而启动操作系统。

本发明实施例提供了一种操作系统引导方法，包括：

在检测到固态硬盘的只读存储器ROM时，从所述ROM中获取用于配置所述固态硬盘所需的驱动信息，所述固态硬盘具有PCIE接口；

根据所述驱动信息对所述固态硬盘进行初始化配置；

当初始化配置成功时，与所述固态硬盘建立通信连接，从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录从而启动操作系统。

本发明实施例提供了一种基本输入输出系统BIOS装置，包括：

获取模块，用于当检测到固态硬盘的只读存储器ROM时，从所述ROM中获取用于配置所述固态硬盘所需的驱动信息，所述固态硬盘具有PCIE接口；

配置模块，用于根据所述驱动信息对所述固态硬盘进行初始化配置；

引导模块，用于当初始化配置成功时，与所述固态硬盘建立通信连接，从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录启动操作系统。

本发明实施例提供了一种操作系统引导设备，包括：基本输入输出系统BIOS装置和固态硬盘；

所述固态硬盘具有PCIE接口，用于存储有使BIOS装置与所述PCIE接口固态硬盘建立通信连接所需的驱动信息；

所述BIOS装置，用于根据所述驱动信息对所述PCIE接口的固态硬盘进行初始化配置，并在初始化配置成功时，与所述固态硬盘建立通信连接，从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录启动操作系统。

本发明实施例通过在PCIE接口的固态硬盘的ROM中固化有支持SSD盘引导的驱动程序，解决了PCIE接口的固态硬盘不能被BIOS装置识别从而不能引导操作系统的问题，使得BIOS装置可以识别该PCIE接口的固态硬盘，从而可以使用PCIE接口的固态硬盘来引导操作系统，提高操作系统的启动速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的固态硬盘的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的固态硬盘中的ROM结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的操作系统引导方法的流程示意图；

图4为本发明实施例三提供的操作系统引导方法的流程示意图；

图5为本发明实施例四提供的BIOS装置的结构示意图；

图6为本发明实施例五提供的操作系统引导设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例首先提供了一种PCIE接口的固态硬盘，图1为本发明实施例一提供的固态硬盘的结构示意图，如图1所示，本实施例的固态硬盘为PCIE接口的固态硬盘，其可以包括PCIE接口11和只读存储器(Read Only Memory，以下简称：ROM)12，在该ROM12中存储有用于使基本输入输出系统BIOS装置与PCIE接口的固态硬盘建立通信连接所需的驱动信息，以使所述BIOS装置能够从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录从而启动操作系统。

具体的，该BIOS装置可以为设置在主板上的BIOS芯片，其内存储有BIOS程序，该BIOS装置可以执行BIOS程序所限定的动作。该驱动信息用于使得BIOS装置自动识别该PCIE接口设备即本实施例中的PCIE接口的SSD盘，并通过PCIE接口11与该SSD盘建立通信连接，从而该PCIE接口的SSD盘就可以作为引导操作系统的系统盘。

在此基础上，进一步的，该驱动信息可以包括检测信息、初始化信息和属性信息；相应的，ROM12可以包括检测信息存储单元121、初始化信息存储单元122和属性信息存储单元123。其中：

检测信息存储单元121，用于存储判断驱动信息是否有效和正确时所需的检测信息；

具体的，该检测信息可以包括驱动信息签名、驱动信息长度等，也就是说，可以根据该驱动信息的签名、驱动信息长度等来判断该驱动信息的有效性和正确性。

初始化信息存储单元122，用于存储配置固态硬盘所需的初始化信息，所述初始化信息用于当BIOS装置检测到驱动信息有效和正确时，通过对固态硬盘配置所述初始化信息，以实现对所述固态硬盘的初始化；

属性信息存储单元123，用于存储固态硬盘的属性信息。

具体的，该固态硬盘的属性信息包括该PCIE接口的SSD盘的厂商信息、设备标识和PCIE协议版本等信息。

下面举一个上述固态硬盘中的ROM的具体应用结构，图2为本发明实施例一提供的固态硬盘中的ROM结构示意图，如图2所示，本实施例中的PCIE接口的SSD盘的ROM中固化有支持该PCIE接口的SSD盘引导操作系统的驱动程序，该ROM可以包括：

Option ROM头区21，相当于检测信息存储单元121，其内存储有BIOS用于检测该驱动程序是否有效和正确的检测参数，例如驱动程序签名、驱动程序长度等信息，以使BIOS装置能够根据驱动程序签名和长度信息判断存储在该SSD盘的ROM中的驱动程序是否可用。

数据结构区22，相当于属性信息存储单元123，其内存储有在配置该SSD盘的时候所需的该SSD盘的属性信息，例如厂商信息、设备标识和PCIE协议版本信息等。

初始化代码区23，相当于初始化信息存储单元122，该初始化代码区23中存储的初始化代码在BIOS装置检测驱动程序有效和正确后，可以被内存调用执行，通过执行该初始化代码，BIOS装置就可以识别该PCIE接口的SSD盘，建立与该PCIE接口的SSD盘的通信连接。

此外，在ROM中还可能包含一些未使用的空间，图中用未使用空间区24进行表示。同时，可以理解的是，本领域技术人员可以知道，在该初始化代码执行完毕后，本实施例中的BIOS装置可以删除初始化代码区上存储的初始化代码，释放该驱动程序中的初始化代码所占用的内存空间。

此外，在具体实施中，该ROM中的驱动程序还可以包括：

运行代码区25，用于存储操作系统引导后运行时所需的一些代码数据。

本实施例通过在PCIE接口的SSD盘的ROM中固化有支持SSD盘引导的驱动程序，解决了PCIE接口SSD盘不能被BIOS装置识别从而不能引导操作系统的问题，使得BIOS装置可以识别该PCIE接口的SSD盘，从而该PCIE接口的SSD盘可以用来引导操作系统，显著提高操作系统的启动速度。

在实施例一提供的PCIE接口的固态硬盘的基础上，本发明实施例还提供了一种采用该PCIE接口的固态硬盘引导操作系统的方法。图3为本发明实施例二提供的操作系统引导方法的流程示意图，如图3所示，本实施例的操作系统引导方法主要包括以下步骤：

步骤301、在检测到固态硬盘SSD的ROM时，从所述ROM中获取用于配置SSD所需的驱动信息，所述固态硬盘具有PCIE接口。

BIOS装置在系统初始化引导时，对PCIE总线上的各设备依次进行检查，并从检查到的ROM中获取支持PCIE接口的SSD引导的系统驱动信息，例如驱动程序。

步骤302、根据所述驱动信息对所述SSD进行初始化配置；

具体的，BIOS装置将获取到的驱动程序拷贝到内存中，并由内存执行该驱动程序，从而对本实施例中的PCIE接口的SSD盘进行初始化配置。

步骤303、当初始化配置成功时，与所述固态硬盘建立通信连接，从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录，从而启动操作系统。

具体的，配置成功后，BIOS装置就可以识别该PCIE接口的SSD盘，与该SSD盘建立通信连接。从而BIOS装置可以从该SSD中获取引导操作系统所需要的主引导记录(Master Booting Record，以下简称：MBR)，根据该MBR按照既定的程序自动装载操作系统，实现对操作系统的引导。

图4为本发明实施例三提供的操作系统引导方法的流程示意图，为更清楚的阐述本发明实施例所述的系统引导方法，本实施例结合图2所示的驱动程序的结构进行阐述，如图4所示，本实施例中BIOS装置根据其内存储的BIOS所限定的步骤引导操作系统的方法主要包括：

步骤401、BIOS装置检测是否存在ROM，如果存在，则继续执行步骤402。

连接到PCIE总线上的每一个设备都会在PCIE总线上存在一个关于该设备的PCIE协议配置空间，BIOS装置在系统初始化引导时，会依次检查各PCIE协议配置空间内是否存储有ROM地址信息。当检查到ROM地址信息，即存在ROM时，则继续执行步骤402。

步骤402、BIOS装置检测该ROM内存储的驱动程序是否有效。

当BIOS装置检测到本实施例中PCIE接口的SSD盘的ROM时，则BIOS装置扫描该ROM；该PCIE接口的SSD盘已经在ROM中存储有该SSD盘的驱动信息，BIOS装置会扫描该驱动信息，驱动信息中包括检测信息、初始化信息和属性信息。具体可以结合图2进行说明，在图2中，驱动信息为SSD的驱动程序，检测信息存储在Option ROM头区中，包括驱动程序签名和驱动程序长度，初始化信息即初始化代码部分，属性信息即数据结构部分。BIOS装置将扫描图2中的驱动程序签名，在图2所示的PCIE接口的SSD盘中的驱动程序的组织结构示意图中，该驱动程序签名可以存储在Option ROM头区中，BIOS装置可以直接从该Option ROM头区中直接读取，并判断该驱动程序签名是否有效。判断方法可以为常规方法，例如可以通过判断该驱动程序签名中的前三个字节是否为“55AA”，如果是，则为有效，标识该设备为可引导设备。具体的判断标准可以参照PCIE协议有关规定。如果存在有效的驱动程序签名，则BIOS装置可以进一步从Option ROM头区中获得该驱动程序的长度，并根据该驱动程序长度计算其校验和，看校验和是否正确，如果校验和正确，则该驱动程序为可用的驱动程序。

步骤403、当所述驱动信息有效时，BIOS装置将该ROM中的驱动程序拷贝到内存，由内存执行该驱动程序，配置该PCIE接口的SSD盘。

经过前两个步骤的检测，BIOS装置判断该PCIE接口SSD盘中的ROM存储的驱动程序为有效和正确的，则BIOS装置拷贝该驱动程序至内存中，由内存执行该驱动程序，即图2中的初始化代码部分。驱动程序执行完毕后，BIOS装置就可以识别该PCIE接口的SSD盘，并通过PCIE接口与该SSD盘建立通信连接。其中，BIOS装置还根据驱动信息中的SSD的属性信息对SSD进行配置，并可以在成功配置SSD时，显示该属性信息，例如，该SSD盘的PCIE协议版本、该SSD盘的厂商信息等。本实施例中的BIOS装置在驱动程序执行完毕，成功配置该SSD后，可以删除初始化代码区上存储的初始化代码，以释放该初始化代码所占用的内存空间。

步骤404、BIOS装置装载该PCIE接口的SSD盘，并将该SSD盘中的主引导记录读取到内存，进行操作系统的引导。

SSD盘中的驱动程序执行完毕后，返回到BIOS装置，BIOS装置通过内部中断INT19指令装载可引导设备即本实施例的PCIE接口SSD盘，把该SSD盘中的MBR读取到内存中，进行操作系统的引导。如果引导成功，则操作系统取得控制权，进行正常的处理；如果该设备引导失败，BIOS装置通过内部中断INT18指令退出该设备的装载，并尝试下一个设备的装载。

本实施例通过在PCIE接口的SSD盘的ROM中固化有支持SSD盘引导的驱动程序，解决了PCIE接口SSD盘不能被BIOS识别从而不能引导操作系统的问题，使得BIOS装置可以识别该PCIE接口的SSD盘，从而该PCIE接口的SSD盘可以用来引导操作系统，显著提高操作系统的启动速度。

图5为本发明实施例四提供的BIOS装置的结构示意图，如图5所示，本实施例的BIOS装置包括获取模块51、配置模块52和引导模块53。

具体实施中，获取模块51在检测到固态硬盘的ROM时，从所述ROM中获取用于配置所述SSD所需的驱动信息；

配置模块52，用于根据所述驱动信息对所述固态硬盘进行初始化配置；

引导模块53，用于当初始化配置成功时，与所述固态硬盘建立通信连接，从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录，启动操作系统。

本实施例的BIOS装置可以为设置在计算机主板上的BIOS芯片。

本实施例的BIOS装置可以通过执行固化在PCIE接口的SSD盘的ROM中的支持SSD盘引导的驱动程序，建立BIOS装置与SSD盘的通信连接，解决了PCIE接口SSD盘不能被BIOS装置识别从而不能引导操作系统的问题，使得BIOS装置可以识别该PCIE接口的SSD盘，从而该PCIE接口的SSD盘可以用来引导操作系统，显著提高操作系统的启动速度。

图6为本发明实施例五提供的操作系统引导设备的结构示意图，如图6所示，该操作系统引导设备包括SSD61和BIOS装置62，其中：

SSD61，包括PCIE接口以及ROM，所述ROM中存储有使BIOS装置与所述PCIE接口SSD建立通信连接所需的驱动信息；

BIOS装置62，用于根据所述驱动信息对所述PCIE接口的SSD进行初始化配置，并在初始化配置成功时，与所述SSD建立通信连接，从所述SSD中获取引导操作系统所需的主引导记录启动操作系统。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1、一种固态硬盘，其特征在于，包括PCIE接口和只读存储器ROM，所述ROM中存储有用于基本输入输出系统BIOS装置与所述固态硬盘建立通信连接所需的驱动信息，以使所述BIOS装置能够从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录从而启动操作系统。

2、根据权利要求1所述的固态硬盘，其特征在于，所述驱动信息包括：检测信息和初始化信息；所述ROM包括：

检测信息存储单元，用于存储判断所述驱动信息是否有效和正确时所需的检测信息，所述检测信息包括驱动信息签名和驱动信息长度；

初始化信息存储单元，用于存储配置所述固态硬盘所需的初始化信息，所述初始化信息用于当检测到驱动信息有效和正确时，通过对所述固态硬盘配置所述初始化信息，以实现对所述固态硬盘的初始化。

3、根据权利要求2所述的固态硬盘，其特征在于，所述驱动信息还包括属性信息；所述ROM还包括：

属性信息存储单元，用于存储所述固态硬盘的属性信息。

4、一种操作系统引导方法，其特征在于，包括：

根据所述驱动信息对所述固态硬盘进行初始化配置；

5、根据权利要求4所述的操作系统引导方法，其特征在于：所述驱动信息中包括检测信息、初始化信息和属性信息。

6、根据权利要求4或5所述的操作系统引导方法，其特征在于，所述从所述ROM中获取用于配置所述固态硬盘所需的驱动信息包括：

根据所述驱动信息中的检测信息判断所述驱动信息是否有效和正确，所述检测信息包括驱动信息签名和驱动信息长度；

当所述驱动信息有效且正确时，从所述ROM中获取用于配置所述固态硬盘所需的驱动信息。

7、一种基本输入输出系统BIOS装置，其特征在于，包括：

8、一种操作系统引导设备，其特征在于，包括：基本输入输出系统BIOS装置和固态硬盘；

所述固态硬盘具有PCIE接口，用于存储使BIOS装置与所述固态硬盘建立通信连接所需的驱动信息；

所述BIOS装置，用于根据所述驱动信息对所述固态硬盘进行初始化配置，并在初始化配置成功时，与所述固态硬盘建立通信连接，从所述固态硬盘中获取引导操作系统所需的主引导记录启动操作系统。

9、根据权利要求8所述的操作系统引导设备，其特征在于，所述驱动信息存储于所述固态硬盘的ROM中，所述驱动信息包括：检测信息和初始化信息；所述ROM包括：

10、根据权利要求9所述的操作系统引导设备，其特征在于，所述驱动信息还包括属性信息；所述ROM还包括：

属性信息存储单元，用于存储所述固态硬盘的属性信息。