CN101782858A - 网络装置的固件配置及其系统引导方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种网络装置的固件配置及其系统引导方法，尤指一种可防止系统启动失败而无法运作的网络装置及其系统引导方法。其主要是于网络装置记忆体中的固件配置一引导系统、一第一操作区、一第二操作区及一安全系统。各操作区分别记录升级序号、操作系统的校验和及启动计数，可由升级序号大者依序验证系统是否正确及启动成功。若二操作区的操作系统皆启动失败，则执行安全系统，并更新操作区的操作系统，借以确保网络装置可正常运作。

Description

网络装置的固件配置及其系统引导方法

技术领域

本发明涉及一种网络装置的固件配置及其系统引导方法，尤指一种可防止系统启动失败而无法运作的网络装置及其系统引导方法。

背景技术

由于信息产业的高度发展，信息产品越来越普及，以及网络速度与频宽不断提高，现代家庭对网络的依赖性日益提高，网络已经成为家家户户的重要信息来源。

一般而言，网络产品主要构造如图1所示，包含有一微处理器12、一记忆体14及多个连接端口16。网络装置10中，主要是以微处理器12执行记忆体14中所储存的固件(未显示)，而可进行由连接端口16接收网络上的数据封包，或传送数据至网络上，以及其它的功能。

然而，随着用户对网络装置12在功能以及管理方面的需求增加或改变，网络装置12的固件则需要进行相应的更新，以提供更强大的功能与更便利的管理接口。

一般网络装置12的固件更新主要采用远程下载更新的方式，借由网络联机到服务器，下载固件的更新文件后，以更新文件覆盖旧的固件文件，即可完成固件更新。

在固件更新的过程中，存在一些可能会造成更新失败的因素，例如更新中断电、或更新中被关机等等。固件更新失败可能导致网络装置12的操作系统部分毁损或全部毁损，该网络装置12将无法正常启动及工作。

网络装置12的操作系统毁损并非一般用户可自行进行故障排除的状况，需由厂商派遣专业维修人员到达现场，并以专业的设备进行固件修复工作。如此，不仅增加厂商的营运成本，而网络装置无法实时修复，亦造成用户使用上的极大困扰。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种网络装置的固件配置及其系统引导方法，尤指一种可防止系统启动失败而无法运作的网络装置及其系统引导方法。

本发明的另一目的，在于提供一种网络装置的固件配置，其主要是设置二操作区，利用引导系统优先执行最新版操作系统，并判断是否启动成功。

本发明的又一目的，在于提供一种网络装置的固件配置，其引导系统设有一定时器，可于各操作区的操作系统执行超过一预定时间时，判定为启动失败。

本发明的又一目的，在于提供一种网络装置的固件配置，其中各操作区分别记录有升级序号，借以判别操作系统的优先级。

本发明的又一目的，在于提供一种网络装置的固件配置，其中各操作区分别记录有所属操作系统的校验和，可于执行操作系统前先行判断操作系统有无错误。

本发明的又一目的，在于提供一种网络装置的固件配置，其中各操作区分别记录有所属操作系统的启动计数，可于启动计数累计为一预定数目时转换操作区或进入安全模式。

本发明的又一目的，在于提供一种网络装置的固件配置，包含有一安全系统，可于各操作区的操作系统皆无法正常启动时执行安全系统，进入安全模式而可连接网络进行远程诊断、更新固件及固件回滚。

本发明的又一目的，在于提供一种网络装置的系统引导方法，其主要是将升级序号较大者优先设定为启动区，并判断启动区的操作系统是否正常启动，若否则将另一操作区设为启动区，再次进行判断。

本发明的又一目的，在于提供一种网络装置的系统引导方法，可利用操作系统的校验和检验各操作区的操作系统是否正确。

本发明的又一目的，在于提供一种网络装置的系统引导方法，可利用定时器判断操作系统是否正常启动。

本发明的又一目的，在于提供一种网络装置的系统引导方法，可利用启动计数判断是否变换启动区，或执行安全系统。

为达到上述目的，本发明提供一种网络装置的固件配置，该网络装置包含有一微处理器，分别连接一记忆体及至少一连接端口，其中该记忆体储存有一固件，该固件的配置包含有：一引导系统，于启动网络装置时引导该微处理器进行启动的相关动作；一第一操作区，设有一第一操作系统，并记录该第一操作系统的一第一升级序号；一第二操作区，设有一第二操作系统，并记录该第二操作系统的一第二升级序号；及一安全系统，于各操作系统启动失败时，用以启动网络装置的基本功能。

本发明还提供一种网络装置的系统引导方法，该网络装置包含有一固件，该固件配置有一引导系统、一第一操作区、一第二操作区及一安全系统，各操作区分别包含有一操作系统及该操作系统的升级序号，该系统引导方法包含有：启动该引导系统；读取各操作区的升级序号，并将升级序号较大的操作区设定为一启动区；执行启动区的操作系统；当启动区的操作系统无法正常执行时，将另一操作区设定为启动区；执行新设定的启动区的操作系统；及当新设定的启动区的操作系统无法正常执行时，执行该安全系统。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为一网络装置的构造示意图；

图2为本发明固件配置一较佳实施例的示意图；

图3为本发明网络装置的系统引导方法一较佳实施例的流程图；

图4为本发明固件更新一较佳实施例的流程图。

其中，附图标记

10  网络装置                12  微处理器

14  记忆体                  16  连接端口

20  固件配置                22  引导系统

221 定时器                  24  安全系统

26  第一操作区              261 升级序号

263 校验和                  265 启动计数

267 操作系统                28  第二操作区

281 升级序号                283 校验和

285 启动计数                287 操作系统

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图2，为本发明网络装置的固件配置一较佳实施例的示意图。如图所示，本发明网络装置的固件配置20主要是储存于网络装置10(请参阅图1)的记忆体14中，包含有：一引导系统22、一第一操作区26、一第二操作区28及一安全系统24。

其中，第一操作区26包含有一操作系统267，并分别记录该操作系统267的升级序号261、校验和263及启动计数265。第二操作区28包含有一操作系统287，并分别记录该操作系统287的升级序号281、校验和(checksum)283及启动计数285。

电源启动时，微处理器首先加载该引导系统22，并依引导系统22的引导开始执行启动的相关动作。

在本实施例中，引导系统22首先读取第一操作区26及第二操作区28的升级序号261及281，并将升级序号较大的操作区设定为启动区。

假设于一次启动中，第一操作区26的升级序号261较大，则将第一操作区26设定为启动区。启动区设定后，可计算操作系统267的校验和，并与第一操作区26中储存的校验和263进行比对，若比对的结果不同，则表示操作系统267与原来储存的已经产生差异，可判断为操作系统错误或毁损。

此外，引导系统22中可设置一定时器221。当操作系统267执行一预定时间仍未完成系统启动，则可判定为启动超时失败。为了防止操作系统267于启动时，因意外的干扰而产生错误，造成操作系统267毁损的误判，本实施例于各操作区26、28分别设置启动计数265、285，可重复检验各操作系统267、287数次。当启动计数265达到一预定数目(例如3)时，则判定操作系统267毁损。

当升级序号261较大的第一操作区26的操作系统267无法启动而判定毁损后，则将升级序号281较小的第二操作区28设定为启动区，并分别依校验和283检验方式及启动计时检验方式验证操作系统287是否可正常启动。

若操作系统287正常启动，则网络装置可正确执行其工作。若操作系统287仍然无法正常启动，且启动计数285达到该预定数目，则执行安全系统24，进入安全模式。

本实施例的安全系统24可令网络装置在安全模式中提供该网络装置的基本功能，例如网络联机功能、网络管理功能及诊断与更新功能。网络装置可在安全模式中经由网络联机至生产厂商的服务器，下载更新的固件文件，并对第一操作区26或/及第二操作区28进行更新。

请参阅图3，是本发明网络装置的系统引导方法一较佳实施例的流程图。本发明的系统引导方法主要是架构于如图2所示实施例的固件配置20上，其系统引导方法首先为启动引导系统22，如步骤301。利用引导系统22读取各操作区(例如第一操作区26与第二操作区28)的升级序号261、281，并将升级序号较大的操作区设定为启动区，如步骤303。

启动区设定完成后，读取启动区的启动计数(265或285)，并判断启动计数是否为一预定数目(本实施例的预定数目以3为例)，如步骤305。若启动计数为3，执行步骤321；若启动计数不为3，则执行步骤307，将启动区的启动计数加1并储存。接着，计算启动区中操作系统(267或287)的校验和，并与启动区中所储存的校验和(263或283)进行比对，判断校验和是否相符，如步骤309。

当计算所得的校验和与启动区所储存的校验和不相符时，表示操作系统已与原来储存的操作系统不同，可判定为启动失败，执行步骤317，重新启动系统，并回到步骤305进行启动计数的判断，形成一循环。若计算所得的校验和与启动区所储存的校验和相符，则启动引导系统中的定时器221，并执行启动区的操作系统，如步骤311。

判断操作系统是否于一预定时间内启动完成，如步骤313。若操作系统于预定时间内启动完成，则网络装置正常启动，停止定时器，并将启动区的启动计数归零，如步骤315。若操作系统无法于预定时间内启动完成，则判定为启动超时或启动失败，执行步骤317，重新启动系统，并回到步骤305进行启动计数的判断，形成一循环。

在步骤305的启动计数判断中，若操作区的启动计数已达到3，则读取各操作区的升级序号，并判断操作区的升级序号是否为较大者，如步骤321。

若操作区的升级序号为较大者，则执行步骤323，将另一操作区，即升级序号较小的操作区，设定为启动区，并回到步骤305进行启动计数的判断，形成一循环。若操作区的升级序号为较小者，则表示两个操作区的操作系统皆启动失败，开始执行安全系统，进入安全模式，如步骤325。

当网络装置进入安全模式时，仍可提供基本的网络联机及网络管理功能，并各依需求进行诊断及更新的动作。

请参阅图4，是本发明固件更新一较佳实施例的流程图。本发明的网络装置可依使用者的需求、固件更新检测、系统毁损后的安全模式及厂商的远程诊断进行固件更新或固件回滚。

于上述的任何状况下，固件的更新首先需令网络装置经由网络联机至厂商的服务器，并由服务器下载更新的操作系统映像文件，或由使用者依需求下载较旧版本的操作系统映像文件，如步骤401。

完成下载后，计算该操作系统映像文件的校验和，如步骤409。然后读取各操作区的升级序号，并将升级序号较小的操作区设定为更新区，如步骤405。将更新区的升级序号加2，并以下载的操作系统映像文件覆盖更新区的操作系统，以计算所得的校验和覆盖更新区的校验和，最后将更新区的启动计数归零，如步骤407及409，即可完成固件更新的动作。

本发明的固件配置及系统引导方法，可应用于路由器、网关器、调制解调器等等网络装置。利用本发明的固件配置及系统引导方法，可确保网络装置在最糟的情况下，仍可提供基本的网络联机功能，并自动更新修复系统，可大幅降低维修成本，并提高产品的可靠度。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种网络装置的固件配置，该网络装置包含有一微处理器，分别连接一记忆体及至少一连接端口，其中该记忆体储存有一固件，其特征在于，该固件的配置包含有：

一引导系统，于启动网络装置时引导该微处理器进行启动的相关动作；

一第一操作区，设有一第一操作系统，并记录该第一操作系统的一第一升级序号；

一第二操作区，设有一第二操作系统，并记录该第二操作系统的一第二升级序号；及

一安全系统，于各操作系统启动失败时，用以启动网络装置的基本功能。

2.根据权利要求1所述的网络装置的固件配置，其特征在于，该引导系统包含有一定时器，用以计算各操作系统启动的时间；该第一操作区记录有第一操作系统的一第一校验和及一第一启动计数；该第二操作区记录有第二操作系统的一第二校验和及一第二启动计数。

3.根据权利要求1所述的网络装置的固件配置，其特征在于，该网络装置的基本功能包含有：一网络联机功能、一网络管理功能及一诊断更新功能。

4.一种网络装置的系统引导方法，该网络装置包含有一固件，该固件配置有一引导系统、一第一操作区、一第二操作区及一安全系统，各操作区分别包含有一操作系统及该操作系统的升级序号，其特征在于，该系统引导方法包含有：

启动该引导系统；

读取各操作区的升级序号，并将升级序号较大的操作区设定为一启动区；

执行启动区的操作系统；

当启动区的操作系统无法正常执行时，将另一操作区设定为启动区；

执行新设定的启动区的操作系统；及

当新设定的启动区的操作系统无法正常执行时，执行该安全系统。

5.根据权利要求4所述的网络装置的系统引导方法，其特征在于，该引导系统包含有一定时器，于各操作系统执行前开始计时，并于执行超过一预定时间而无法完成时，则判定该操作系统启动失败。

6.根据权利要求5所述的网络装置的系统引导方法，其特征在于，各操作区分别记录有其操作系统的校验和；该系统引导方法于执行各操作区的操作系统前，包含有一检验操作系统是否正确的步骤，该检验操作系统是否正确的步骤包含有：

计算该操作系统的校验和；及

与启动区中记录的校验和进行比对，若比对的结果不相符，则判定该操作系统启动失败。

7.根据权利要求6所述的网络装置的系统引导方法，其特征在于，各操作区分别记录有其操作系统的启动计数；该系统引导方法，包含有下列步骤：

于检验各操作区的操作系统是否正确的步骤前，包含有一判断该启动计数是否为一预定数目的步骤；

若启动计数小于该预定数目，则令该启动计数加1，且于后续步骤中，启动区的操作系统启动失败时，回复至该判断启动计数是否为该预定数目的步骤；及

若启动计数为该预定数目时，则判断启动区的升级序号的大小；

若升级序号为较大者，则执行将另一操作区设定为启动区的步骤，并执行启动区的操作系统；

若升级序号为较小者，则执行安全系统。

8.根据权利要求7所述的网络装置的系统引导方法，其特征在于，该安全系统包含有：一网络联机功能、一网络管理功能及一诊断更新功能。

9.根据权利要求8所述的网络装置的系统引导方法，其特征在于，于执行该安全系统的步骤后，包含有一更新固件的步骤，该更新固件的步骤包含有：

提供一服务器，包含有至少一操作系统映像文件；

经由一网络联机至该服务器，并下载该操作系统映像文件；

读取各操作区的升级序号，并将升级序号较小的操作区设定为一更新区；

将该更新区的升级序号加2；及

以该操作系统映像文件覆盖该更新区的操作系统。

10.根据权利要求9所述的网络装置的系统引导方法，其特征在于，于下载操作系统映像文件的步骤后，包含有一计算该操作系统映像文件的校验和的步骤；该覆盖更新区操作系统的步骤后，包含有以操作系统映像文件的校验和覆盖更新区的校验和的步骤，及一将更新区的启动计数归零的步骤。

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