CN101739272A - 一种电子装置、一种基本输入输出系统的启动方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电子装置、一种启动基本输入输出系统的方法和系统。其中，通用BIOS程序配置模块根据初始化硬件设备的指令，从硬件配置值存储模块中读取相应的配置值，完成对所述硬件设备的初始化。本发明实施例还提供一种启动基本输入输出系统的方法和系统。通过本发明实施例提供的技术方案，可以实现在硬件设计方案有变化时，同一个BIOS程序能够满足新硬件方案下对硬件初始化的需要。

Description

一种电子装置、一种基本输入输出系统的启动方法和系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电子装置、基本输入输出系统的启动方法和系统。

背景技术

BIOS(Basic Input/Output System，基本输入输出系统)是一组被固化到计算机或嵌入式电子设备系统中，为系统提供最底级、最直接的硬件控制的程序，它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，通俗地说，BIOS主要完成对CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)的初始化和简单外围器件的初始化，使得CPU可以完成一些简单的输入输出、加载功能。

例如某个系统的BIOS在启动过程中对CPU的时钟频率、总线频率、片选空间、DDR(Double Data Rate，双倍数据速率)/SDRAM(Synchronous Dynamicrandom access memory，同步动态随机存储器)控制器、MMU(MemoryManage Unit，存储器管理单元)进行了初始化，使得系统可以访问这些外围设备。

现有技术中，在同系列CPU类型的前提下，如果硬件设计方案有变化，当BIOS程序不能支持时，就需要更新整个BIOS程序，也就是旧的BIOS程序无法兼容启动新的硬件，即同一个BIOS程序不能满足不同硬件设计方案下对硬件的初始化的需要。

发明内容

本发明实施例提供了一种电子设备和一种基本输入输出系统BIOS的启动方法和系统，能够实现在在同系列CPU类型的前提下，硬件设计方案有变化时，同一个BIOS程序能够满足新硬件方案下对硬件的初始化的需要。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电子装置，包括：

硬件配置模块，独立于通用基本输入输出系统BIOS程序存储模块，用于存放初始化硬件设备所需的配置值，该配置值包括CPU特定寄存器配置值、片选空间配置值、DDR控制器配置值、MMU表项值；

通用BIOS程序配置模块，用于存放通用BIOS程序；

通用BIOS程序配置模块用于根据初始化单个硬件设备的指令，从硬件配置模块中读取初始化硬件设备所需的配置值，配置初始化硬件设备所需的通用BIOS程序，完成对硬件设备的初始化。

一种基本输入输出系统BIOS的启动方法，包括：

通用BIOS程序配置模块接收初始化硬件设备的指令，根据该指令从硬件配置值存储模块中读取初始化硬件设备所需的配置值，其中，硬件配置值存储模块中存储的初始化硬件设备所需的配置值包括：CPU特定寄存器配置值、片选空间配置值、DDR控制器配置值、MMU表项值；

通用BIOS程序配置模块根据配置值配置存放在通用BIOS程序配置模块中的通用BIOS程序，完成对BIOS的启动。

一种基本输入输出系统BIOS的启动系统，包括：

通用BIOS程序配置模块和硬件配置值存储模块，硬件配置值存储模块独立于通用BIOS程序配置模块；其中，

硬件配置值存储模块，用于存储初始化硬件设备所需的配置值，该配置值包括：CPU特定寄存器配置值、片选空间配置值、DDR控制器配置值、MMU表项值；

通用BIOS程序配置模块，用于存放通用BIOS程序，根据初始化硬件设备的指令，从硬件配置值存储模块中读取初始化硬件设备所需的配置值，并根据配置值配置初始化硬件设备所需的通用BIOS程序，完成对BIOS的启动。

从上述发明内容可知，使用本发明实施例提供的技术方案，能够实现在硬件设计方案有变化时，同一个BIOS程序能够满足新硬件方案下对硬件初始化的需要。

附图说明

图1是本发明实施例提供的装置实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的方法实施例的示意图；

图3是本发明实施例提供的系统实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例对本发明实施例进行进一步详细说明。

本发明实施例提供了一种电子装置，该电子装置能够满足同一系列CPU下的不同硬件设计方案下对硬件的初始化的要求。该电子设备如图1所示，包括两部分：通用BIOS程序配置模块101和硬件配置值存储模块102。

其中，通用BIOS程序配置模块101，用于存放通用BIOS程序。这些通用BIOS程序是CPU一上电启动就要运行的指令程序，包括：初始化CPU特定寄存器、片选空间、DDR控制器、MMU表项需要的程序和其他一些CPU一上电就要初始化的硬件所需要的程序。这些程序编译成通用格式，即没有给这些程序赋相应的配置值，当要完成对CPU或对其他一些硬件的初始化时，就需要对这些程序配置相应的配置值。通用BIOS程序配置模块101生成后，就固定存放在FLASH的某个位置，同一系列类型的CPU对应一个通用BIOS程序配置模块101。

硬件配置值存储模块102，用于存放硬件的配置值信息，这些配置值是完成对CPU的初始化和对其他一些硬件的初始化所必须的，也就是说，需要通用BIOS程序配置模块101从硬件配置值存储模块102中读取相应的配置值，完成对通用BIOS程序配置模块101中相应程序的配置，才能完成对CPU的初始化和对其他硬件的初始化。当硬件设计方案发生变化时，例如扩大或者缩小FLASH的容量、扩大或者缩小DDR/SDRAM的容量、更换DDR/SDRAM芯片型号时，只需修改硬件配置值存储模块102中影响这些硬件方案变化的配置值项，通用BIOS程序存储模块读取这些修改后的配置值，就可以完成对新硬件的初始化。

硬件配置值存储模块102中的配置值可以手动写入，也可以使用软件来自动配置生成，硬件配置值存储模块102生成后，就烧入在BIOS一启动就可以访问到的空间中，例如固定存放在FLASH的某个位置或EPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦除可编程只读内存)中，为了增加可靠性，这个存放在FLASH中的硬件配置值存储模块102可以设置为写保护。在硬件配置值存储模块102上可以预留对外接口，以便对该硬件配置值存储模块102进行刷新。

硬件配置值存储模块102中存放的硬件配置值主要包括：CPU特定寄存器配置值1021、片选空间配置值1022、DDR控制器配置值1023、MMU表项值1024和其他配置项的值1025。

对与硬件配置值存储模块102中各项对应的硬件进行说明：

其中，CPU特定寄存器：指跟CPU紧密相关，一上电就必须配置的寄存器，例如总线频率寄存器、模块分频寄存器、CPU内部寄存器、偏移基址寄存器、PCI(Peripheral Component Interconnection，外设组件互连标准)配置空间地址寄存器、PCI配置空间数据寄存器等；

片选空间：指CPU启动后，按照统一编址给各个外部设备分配的地址空间；

DDR控制器：CPU提供的DDR控制器、SDRAM控制器，通过配置这些寄存器，CPU就可以控制访问不同的DDR/SDRAM存储器件；

MMU表项：包括软件上的页表和硬件上的块表，操作系统或者CPU通过这些表项值对访问空间进行虚拟地址到物理地址的映射；

其他配置项：除了上面提到的硬件外的其他需要配置的硬件项。

基于以上的说明，现在举例说明该电子设备如何工作。

例如，在某种硬件方案下生成的硬件配置值存储模块102如图2所示，将其存放在偏移BIOS存放基址2兆的地方。CPU上电后，通用BIOS程序存储模块101按照上述的偏移量找到硬件配置值存储模块102，根据CPU的初始化指令，例如，要初始化CPU特定寄存器1，则通用BIOS程序配置模块101从硬件配置值存储模块102中读取CPU特定寄存器1的配置值，完成对初始化CPU特定寄存器1的程序的配置，从而完成对CPU特定寄存器的初始化。按照同样的方法，通用BIOS程序配置模块101，根据CPU初始化CPU特定寄存器2或n、初始化片选空间1或2、初始化DDR控制器、初始化MMU表项和其他配置项的指令，从硬件配置模块中读取相应的配置值，完成对初始化相应硬件设备所需的程序的配置，从而完成对CPU的初始化和其他硬件资源的启动。

如果硬件方案有变化时，例如FLASH要从原来的64兆扩展到128兆，只要修改影响FLASH配置的片选空间的配置值和MMU表项值，生成新的硬件配置值存储模块102，通用BIOS程序存储模块中初始化FLASH的程序从新生成的硬件配置值存储模块102中读取修改后的配置值，就可以完成对扩展后的FLASH的初始化，而无需要修改通用BIOS程序配置模块101。同样，当其他硬件方案有变化，例如更换DDR/SDRAM芯片型号、启动或者禁用某个片选空间、修正某些寄存器的配置等，只要修改硬件配置值存储模块102中影响上述硬件方案变化的相对应配置值项，即生成相应的新的硬件配置值存储模块102即可实现，通用BIOS程序配置模块101无需变动。这样，就可以实现同一个BIOS程序支持不同的硬件设计方案下对硬件的初始化。

本发明实施例还提供一种启动BIOS的方法，如图3所示，CPU上电后，通用BIOS程序配置模块301接收到CPU的指令，通用BIOS程序配置模块301根据CPU初始化特定硬件的指令，从硬件配置值存储模块302中读取相应初始化相应硬件程序的配置值，从而完成对CPU的初始化或相应硬件资源的初始化，其过程同装置实施例中的说明，此处不再详述。硬件配置值存储模块302中存放有CPU特定寄存器配置值、片选空间配置值、DDR控制器配置值、MMU表项和其他配置项值。

如果硬件方案有变化，例如FLASH要从原来的64兆扩展到128兆，那么只要修改影响FLASH配置的片选空间的配置值和MMU的表项值，然后生成新的硬件配置值存储模块302即可，而无需要修改通用BIOS程序配置模块301，同样，当其他硬件有变化，例如更换DDR/SDRAM芯片型号、启动或者禁用某个片选空间、修正某些寄存器的配置等，只要修改硬件配置值存储模块302中相应的配置值，即生成相应的硬件配置值存储模块302即可，通用BIOS程序配置模块301无需变动。

本发明实施例还提供一种启动BIOS的系统，如图4所示，该系统包括通用BIOS程序配置模块401和硬件配置值存储模块402。其中，通用BIOS程序配置模块401用于接收CUP的指令信息，并根据指令信息的内容，从硬件配置值存储模块402中读取相应的配置值，完成对CPU的初始化和硬件资源的启动，具体过程同装置实施例，此处不再赘述。

通过本发明提供的实施例，可以实现在硬件设计方案有变化时，同一个BIOS程序能够满足新硬件方案下对硬件的初始化的需要。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：

硬件配置值存储模块，独立于通用基本输入输出系统BIOS程序模块，用于存放初始化硬件设备所需的配置值，所述配置值包括CPU特定寄存器配置值、片选空间配置值、DDR控制器配置值、MMU表项值；

所述通用BIOS程序配置模块，用于存放通用BIOS程序；

所述通用BIOS程序配置模块用于根据初始化单个硬件设备的指令，从所述硬件配置值存储模块中读取初始化该硬件设备所需的配置值，配置初始化所述硬件设备所需的通用BIOS程序，完成对所述硬件设备的初始化。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬件配置值存储模块中的配置值手动写入，或用软件自动配置生成。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬件配置值存储模块设置为写保护，BIOS一启动就访问到所述硬件配置值存储模块中的配置值。

4.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述硬件配置值存储模块预留对外接口，通过所述对外接口对所述硬件配置模块进行刷新。

5.一种基本输入输出系统BIOS的启动方法，其特征在于，包括：

通用BIOS程序配置模块接收初始化硬件设备的指令，根据所述指令从硬件配置值存储模块中读取初始化所述硬件设备所需的配置值，其中，所述硬件配置值存储模块中存储的初始化硬件设备所需的配置值包括：CPU特定寄存器配置值、片选空间配置值、DDR控制器配置值、MMU表项值；

所述通用BIOS程序配置模块根据所述配置值配置存放在通用BIOS程序配置模块中的通用BIOS程序，完成对所述BIOS的启动。

6.一种基本输入输出系统BIOS的启动系统，其特征在于，包括：

通用BIOS程序配置模块和硬件配置值存储模块，所述硬件配置值存储模块独立于所述通用BIOS程序配置模块；其中，

所述硬件配置值存储模块，用于存储初始化硬件设备所需的配置值，所述配置值包括：CPU特定寄存器配置值、片选空间配置值、DDR控制器配置值、MMU表项值；

所述通用BIOS程序配置模块，用于存放通用BIOS程序，根据初始化硬件设备的指令，从所述硬件配置值存储模块中读取初始化所述硬件设备所需的配置值，并根据所述配置值配置初始化所述硬件设备所需的所述通用BIOS程序，完成对所述BIOS的启动。

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