CN101770396B - 实现Linux系统下擦写DMI数据的方法及装置 - Google Patents

实现Linux系统下擦写DMI数据的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种实现Linux系统下擦写DMI数据的方法。该方法首先在Linux操作系统下构建虚拟8086模式运行的内存环境，然后使CPU及内存运行环境等跳入该虚拟8086模式，执行PnP调用例程以进行DMI数据的擦写，执行完PnP调用例程后返回Linux操作系统。本发明还提供一种实现Linux系统下擦写DMI数据的装置。本发明不需要安装DOS系统，在Linux操作系统下就可以直接执行PnP调用例程以实现DMI MIFD中数据的擦写，因而，节省了时间与操作，并且利用本发明所提供的方法不会使计算机当机，因而更安全。

Description

实现Linux系统下擦写DMI数据的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种数据擦写的方法及装置，尤其涉及一种DMI数据擦写的方法及装置。
背景技术
DMI(Desktop Management interface，桌面管理接口)是帮助收集计算机系统信息的管理系统，用来保存计算机系统自身及外围的相关数据，这些数据包括主板序列号(SerialNumber)，主办生产厂商(Manufacture)，计算机系统每次引导、启动、关闭时硬件的故障信息(Event Log)等等。
DMI通常将上述数据保存在BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)中一个4KB大小的数据区域中，这一数据区域通常被称为MIFD(Management InformationFormat Database，管理信息格式数据库)中。
访问DMI MIFD中数据的方式有两种。第一种方式是基于列表的方法(Table-basedMethod)，第二种方式是通过即插即用的功能接口(Plug-and-Play function interface)。其中，第一种方式只提供查看MIFD数据的功能，并不能擦写MIFD中的数据。第二种方式通过PnP(Plug-and-Play，即插即用)调用例程(Calling Convention)可以擦写MIFD数据。然而，PnP调用例程只能在实模式(Real-mode)与16位保护模式(16-bit protected mode)系统下可用。DOS系统是16位实模式，可以直接调用PnP调用例程。DOS系统下擦写DMIMIFD数据就是通过第二种方式实现的。
然而，Linux系统是32位保护模式(32-bit protected mode)，其不能直接调用PnP调用例程。如上所述，主板序列号(Serial Number)、主板生产厂商(Manufacture)、计算机系统每次引导、启动、关闭时硬件的故障信息(Event Log)都是DMI MIFD中的数据。以下，分别以清除主板Event Log与烧写主板的序列号为例说明Linux系统下擦写DMI MIFD数据的方法。
主板Event Log记载了系统每次引导、启动、关闭时的硬件故障信息，通过查看此记录即可知道异常情况的原因及时间等信息，为解决该异常问题提供了依据。然而，Event Log的存储区域有限，当存储区域存满了之后，系统进行引导、启动等操作时就会报出错信息，要求清除以前的Event Log。此外，当主板出厂之前，制造商也会清除Event Log。传统的清除Event Log的方法有：一是进入BIOS页面执行BIOS厂商提供的Configuration/SetupUtility工具清除Event Log；二是安装DOS系统，在DOS系统下直接调用PnP调用例程来清除Event Log。
生产厂商在制作主板过程中要烧写主板序列号。目前烧写主板序列号的方法也是通过安装DOS系统，在DOS系统下直接调用PnP调用例程来执行烧写的动作。
上述对DMI MIFD数据的清除或者烧写要么需要进入BIOS界面，要么需要另外的安装DOS系统，无疑都是非常麻烦的。此外，由于DOS系统是一种单线程的操作系统，因此，在DOS系统下进行烧写动作，如果被烧写的数据错误，执行烧写动作后，经常会出现当机现象。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种实现Linux系统下擦写DMI数据的方法，其可以在Linux操作系统下调用PnP调用例程以实现DMI MIFD中数据的擦写。
此外，还有必要提出一种实现Linux系统下擦写DMI数据的装置，其可以在Linux操作系统下调用PnP调用例程以实现DMI MIFD中数据的擦写。
一种实现Linux系统下擦写DMI数据的方法。该方法包括：创建一个新进程；映射BIOS的中断向量表及BIOS数据到该进程底部的一段空间；在上述空间内选择一段小于该空间的子空间，作为虚拟8086模式的系统堆栈空间，并将该系统堆栈空间的地址赋给该进程的上下文；从BIOS的物理地址中通过字符串比对的方法寻找一个PnP标签，以在紧挨着该PnP标签的一个数据结构中找到PnP调用例程的入口点；设置IO操作的允许权限，以使PnP调用例程能够进行输入/输出操作；接收16位参数，将该16位参数转换为32位，并将该参数存储到上述的系统堆栈空间；设置虚拟8086的运行环境，并将该运行环境赋给该进程的上下文；设置信号阻塞，以防止其他进程的信号打断该进程向虚拟8086模式跳转的操作；及利用Linux系统内核所提供的虚拟8086系统调用函数使该进程进入到虚拟8086模式，并执行PnP调用例程以从上述系统堆栈空间中读出所述参数，并根据该参数对DMI数据进行擦写操作。
一种实现Linux系统下擦写DMI数据的装置。该装置包括：进程创建模块，用于创建一个新进程；虚拟8086内存环境构造模块，用于映射BIOS的中断向量表及BIOS数据到上述进程底部的一段空间；堆栈空间构建模块，用于在该空间内选择一段小于该空间的子空间作为虚拟8086模式的系统堆栈空间，并将该系统堆栈空间的地址赋给该进程的上下文；入口点寻找模块，用于从BIOS的物理地址中通过字符串比对的方法寻找一个PnP标签，以在紧挨着该PnP标签的一个数据结构中找到PnP调用例程的入口点；权限设置模块，用于设置IO操作的允许权限，以使PnP调用例程能够进行输入/输出操作；参数存储模块，用于接收16位参数，将该16位参数转换为32位，并将该参数存储到上述的系统堆栈空间；运行环境设置模块，用于设置虚拟8086的运行环境，并将该运行环境赋给该进程的上下文；信号阻塞设置模块，用于设置信号阻塞，以防止其他进程的信号打断该进程向虚拟8086模式跳转的操作；及函数调用模块，用于利用Linux系统内核所提供的虚拟8086系统调用函数使该进程进入虚拟8086模式，并执行PnP调用例程以从上述系统堆栈空间中读出所述参数，并根据该参数对DMI数据进行擦写操作。
相较于现有技术，本发明所提供的实现Linux系统下擦写DMI数据的方法及装置可以在Linux操作系统下调用PnP调用例程以实现DMI MIFD中数据的擦写，节省了时间与操作，并且即使数据烧写错误也不会出现当机的现象。
附图说明
图1是本发明实现Linux系统下擦写DMI数据的装置较佳实施例的结构图。
图2是本发明实现Linux系统下擦写DMI数据的方法较佳实施例的实施流程图。
具体实施方式
参阅图1所示，是本发明实现Linux系统下擦写DMI数据的装置较佳实施例的结构图。该装置可能是一台计算机1，或者是手机、服务器、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)等。本实施例中，该装置以计算机1为例。该计算机1安装有Linux操作系统。众所周知，Linux是一种多任务的操作系统，用户可以同时运行多个应用程序，创建多个进程。该计算机1还包括BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)20。该BIOS20中包括一个MIFD 200(Management Information Format Database，管理信息格式数据库)。
该计算机1包括多个功能模块。所述功能模块是完成特定功能的各个程序段，比软件程序本身更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此本发明对软件程序的描述都以模块描述。
所述多个功能模块主要包括：进程创建模块100、虚拟8086内存环境构造模块101、堆栈空间构建模块102、入口点寻找模块103、权限设置模块104、参数存储模块105、运行环境设置模块106、信号阻塞设置模块107、函数调用模块108、判断模块109及提示模块110。
所述的进程创建模块100用于创建一个新进程。当该进程创建模块100通过侦测用户的行为发现了要求创建新进程的事件后，便调用进程创建原语，按下述步骤创建一个新进程：(1)申请空白的进程控制块(Process Control Block，简称PCB)；(2)为新进程分配资源，为新进程的程序和数据以及用户栈分配必要的内存空间；(3)初始化进程控制块；(4)将新进程插入就绪队列。
所述的虚拟8086内存环境构造模块101用于映射BIOS 20的中断向量表及BIOS 20的数据到上述进程底部的一段空间，如1MB，以构造适合虚拟8086模式运行的内存环境。
所述的堆栈空间构建模块102用于在上述进程底部的1M空间内选择一段小于1MB的子空间，例如7KB，作为虚拟8086模式的系统堆栈空间。所述系统堆栈空间是用于在函数调用时，暂存断点地址和保护(恢复)现场数据的空间。进一步地，该堆栈空间构建模块102将该系统堆栈空间的地址赋给该进程的上下文(下称进程上下文)。所述进程上下文表示该进程的各种信息，包括各种变量、寄存器以及进程的运行环境等。当进程被切换后，下次再切换回来继续执行时，利用该进程上下文就能够知道该进程原来执行的状态。
所述的入口点寻找模块103用于从BIOS 20的物理地址f0000~fffff中通过字符串比对的方法寻找一个PnP标签“$PnP”。紧挨着该PnP标签存放有一个数据结构，而该数据结构中标明了该PnP调用例程的16位实模式的段地址和偏移地址，因此该入口点寻找模块103可以从该数据结构中找到PnP调用例程的入口点。
所述的权限设置模块104用于设置IO操作的允许权限，以使PnP调用例程能够进行输入/输出的操作。
所述的参数存储模块105用于接收16位参数，将该16位参数转换为32位参数，并将该参数存储到上述的系统堆栈空间。所述参数包括PnP子功能号，要向MIFD 200中写入数据的数据类型及数据内容等。
所述的运行环境设置模块106用于设置虚拟8086的运行环境。该虚拟8086的运行环境包括系统级上下文、寄存器上下文的进程控块、程序控制块、各类控制寄存器等。进一步地，该运行环境设置模块106将该运行环境赋给进程上下文。
所述的信号阻塞设置模块107用于设置信号阻塞，以防止其他进程的信号打断该进程向虚拟8086模式跳转的操作。
所述的函数调用模块108用于利用Linux系统的内核所提供的虚拟8086系统调用函数使该进程进入虚拟8086模式，并执行PnP调用例程。执行PnP调用例程后，该PnP调用例程就可以从上述的系统堆栈空间中将上述参数读出，并根据该读出的参数对MIFD 200中的数据执行对应的擦写操作。
所述的判断模块109用于判断CPU中的AX寄存器中的值是否为0。若成功执行了PnP调用例程，则该AX寄存器中的值为零，否则，若没有成功执行PnP调用例程，则该AX寄存器中会被返回一个错误代码。
所述的提示模块110用于当判断AX寄存器中的值不是0时，返回上述错误代码，以提示用户PnP调用例程没有执行成功。
参阅图2所示，是本发明Linux系统下擦写DMI数据的方法较佳实施例的实施流程图。
步骤S10，进程创建模块100通过侦测用户的行为发现要求创建新进程的事件后，调用进程创建原语，按下述步骤创建一个新进程：(1)申请空白的进程控制块(Process ControlBlock，简称PCB)；(2)为新进程分配资源，为新进程的程序和数据以及用户栈分配必要的内存空间。(3)初始化进程控制块(4)将新进程插入就绪队列。
步骤S11，虚拟8086内存环境构造模块101映射BIOS 20的中断向量表及BIOS 20的数据到上述进程底部的一段空间，例如1MB，以构造适合虚拟8086模式运行的内存环境。
步骤S12，堆栈空间构建模块102在上述进程底部的1M空间内选择一段小于1MB的子空间，例如7KB，作为虚拟8086模式的系统堆栈空间，并将该系统堆栈空间的地址赋给该进程的上下文(下称进程上下文)。
步骤S13，入口点寻找模块103从BIOS的物理地址f0000~fffff中通过字符串比对的方法寻找一个PnP标签“$PnP”。
步骤S14，入口点寻找模块103在紧挨着该PnP标签存放的一个数据结构中找到PnP调用例程的16位实模式的段地址和偏移地址，从而找到PnP调用例程的入口点。
步骤S15，权限设置模块104设置IO操作的允许权限，以使PnP调用例程能够进行输入/输出操作。
步骤S16，参数存储模块105接收16位参数，将该16位参数转换为32位参数。所述参数指PnP子功能号、要写入到MIFD 200中的数据类型、数据内容等。
步骤S17，该参数存储模块105将该参数存储到上述的系统堆栈空间。
步骤S18，运行环境设置模块106设置虚拟8086的运行环境，并将该运行环境赋给进程上下文。所述虚拟8086的运行环境包括系统级上下文、寄存器上下文的进程控制块、程序控制块、各类控制寄存器等。
步骤S19，信号阻塞设置模块107设置信号阻塞，以防止其他进程的信号打断该进程向虚拟8086模式跳转的操作。
步骤S20，函数调用模块108利用Linux系统的内核所提供的虚拟8086系统调用函数使该进程进入虚拟8086模式，并执行PnP调用例程。执行PnP调用例程后，该PnP调用例程就可以从上述的系统堆栈空间中将上述参数读出，并根据该参数对MIFD 200中的数据执行对应的擦写操作。
步骤S21，判断模块109判断AX寄存器中的值是否为0。若成功执行了PnP调用例程，则该AX寄存器中的值为0，否则，若没有成功执行PnP调用例程，则该AX寄存器中会被返回一个错误代码。
若判断模块109判断AX寄存器中的值是0，则结束流程。
否则，若判断模块109判断AX寄存器中的值不是0，则提示模块110返回上述错误代码，以提示用户PnP调用例程没有执行成功，并结束流程。
本发明所提供的Linux系统下擦写DMI数据的系统及方法，首先构建虚拟8086模式运行的内存环境，然后使CPU及内存运行环境等跳入该虚拟8086模式，执行PnP调用例程，执行完后返回Linux系统，这个过程并不需要安装DOS系统，因而，节省了时间与操作。此外，由于Linux系统是一种多任务的操作系统，进程调度机制完备，系统更稳定。在Linux系统下进行烧写动作，即使被烧写的数据错误或者因为其它原因并没有成功的执行PnP调用例程，系统仍能成功返回到Linux系统。系统并不会当机，因此，此种方法更安全。

Claims (10)

1.一种实现Linux系统下擦写DMI数据的方法，其特征在于，该方法包括：
创建一个新进程；
映射BIOS的中断向量表及BIOS数据到该进程底部的一段空间；
在上述空间内选择一段小于该空间的子空间，作为虚拟8086模式的系统堆栈空间，并将该系统堆栈空间的地址赋给该进程的上下文；
从BIOS的物理地址中通过字符串比对的方法寻找一个PnP标签，以在紧挨着该PnP标签的一个数据结构中找到PnP调用例程的入口点；
设置I/O操作的允许权限，以使PnP调用例程能够进行输入/输出操作；
接收16位参数，将该16位参数转换为32位，并将该参数存储到上述的系统堆栈空间；
设置虚拟8086的运行环境，并将该运行环境赋给该进程的上下文；
设置信号阻塞，以防止其他进程的信号打断该进程向虚拟8086模式跳转的操作；及
利用Linux系统内核所提供的虚拟8086系统调用函数使该进程进入到虚拟8086模式，并执行PnP调用例程以从上述系统堆栈空间中读出所述参数，并根据该参数对DMI数据进行擦写操作。
2.如权利要求1所述的实现Linux系统下擦写DMI数据的方法，其特征在于，该方法还包括：
判断CPU中的AX寄存器中的值是否为0；及
当判断AX寄存器中的值不是0时，返回一个错误代码，以提示用户PnP调用例程没有执行成功。
3.如权利要求1所述的实现Linux系统下擦写DMI数据的方法，其特征在于，所述的空间为1MB及该空间的子空间为7KB。
4.如权利要求1所述的实现Linux系统下擦写DMI数据的方法，其特征在于，所述的PnP调用例程的入口点包括16位实模式的段地址和偏移地址。
5.如权利要求1所述的实现Linux系统下擦写DMI数据的方法，其特征在于，所述的参数包括PnP子功能号，要写入数据的数据类型及数据内容。
6.如权利要求1所述的实现Linux系统下擦写DMI数据的方法，其特征在于，所述虚拟8086的运行环境包括系统级上下文、寄存器上下文的进程控制块、程序控制块及各类控制寄存器。
7.一种实现Linux系统下擦写DMI数据的装置，其特征在于，该装置包括：
进程创建模块，用于创建一个新进程；
虚拟8086内存环境构造模块，用于映射BIOS的中断向量表及BIOS数据到上述进程底部的一段空间；
堆栈空间构建模块，用于在该空间内选择一段小于该空间的子空间作为虚拟8086模式的系统堆栈空间，并将该系统堆栈空间的地址赋给该进程的上下文；
入口点寻找模块，用于从BIOS的物理地址中通过字符串比对的方法寻找一个PnP标签，以在紧挨着该PnP标签的一个数据结构中找到PnP调用例程的入口点；
权限设置模块，用于设置I/O操作的允许权限，以使PnP调用例程能够进行输入/输出操作；
参数存储模块，用于接收16位参数，将该16位参数转换为32位，并将该参数存储到上述的系统堆栈空间；
运行环境设置模块，用于设置虚拟8086的运行环境，并将该运行环境赋给该进程的上下文；
信号阻塞设置模块，用于设置信号阻塞，以防止其他进程的信号打断该进程向虚拟8086模式跳转的操作；及
函数调用模块，用于利用Linux系统内核所提供的虚拟8086系统调用函数使该进程进入虚拟8086模式，并执行PnP调用例程以从上述系统堆栈空间中读出所述参数，并根据该参数对DMI数据进行擦写操作。
8.如权利要求7所述的实现Linux系统下擦写DMI数据的装置，其特征在于，该装置为计算机、手机、服务器或者PDA。
9.如权利要求7所述的实现Linux系统下擦写DMI数据的装置，其特征在于，该装置还包括：
判断模块，用于判断CPU中的AX寄存器中的值是否为0；及
提示模块，用于当判断AX寄存器中的值不是0时，返回一个错误代码，以提示用户PnP调用例程没有执行成功。
10.如权利要求7所述的Linux系统下擦写DMI数据的装置，其特征在于，所述的参数是包括PnP子功能号，要写入数据的数据类型及数据内容。
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