CN101826024A - 用于外设的软件重载的系统电路和方法 - Google Patents

Abstract

所公开的是用于帮助外设的软件或固件重载的方法、电路和系统。根据本发明的实施例，外设或主机设备上的一个或更多电路或模块可以在该外设参与软件/固件重载操作时模拟正常的外设操作。

Description

用于外设的软件重载的系统电路和方法

技术领域

本发明总体上涉及计算机和计算机外设领域。更具体地，本发明涉及可卸除设备的软件重载。

背景技术

可卸除(“热插拔”)设备(例如，USB外设、SDIO软件狗、PCI/e卡以及其他设备)可以使用可加载软件(有时也被称为“固件”)，其在设备启动阶段和/或在设备操作期间的其他时候被加载。该软件还决定设备的能力。

有时，需要用一些其他的软件来替换现有软件，以升级所述现有软件，或者将现有软件替换为显著改变设备能力(例如从TV接收机设备变为大容量存储设备，或者任何其他改变)的不同软件。

发明内容

本发明涉及用于可卸除设备或外设(例如，通用串行总线(“USB”)设备)的软件重载的系统和方法。根据本发明的一些实施例，与可卸除设备/外设集成在一起或者以其他方式在功能上相关联的主机接口可以模拟(例如，模仿)设备的正常操作，并且可以通过表现为所述设备正在正确操作来回应来自设备驱动程序的任何通信(例如，请求)，而所述设备实际上正在重载操作软件或固件，例如新的操作软件/固件。

根据本发明的其他实施例，主机计算机上的设备驱动程序可以模仿正常操作并且回应任何主机请求，来表现为所述设备正在正确地操作，而所述设备实际上正在重载新软件。

根据一些实施例，可以提供与外设主机接口相关联的电路，其可以包括通信逻辑，所述通信逻辑适于当所述外设处于不可操作状态时与主机设备进行通信，如同所述外设可操作一样。所述通信逻辑可以适于当所述外设正在加载操作软件或固件时与主机设备进行通信，如同所述外设可操作一样。所述通信逻辑可以适于当软件或固件正被加载到所述外设时进入重载模式，并且对主机访问请求进行响应，如同所述外设可操作一样。所述通信逻辑可以适于当完成将软件或固件加载到所述外设时进入正常操作模式，并且帮助所述主机设备和所述外设之间的通信。

根据本发明的一些实施例，可以提供一种外设，其可以包括主机接口，所述主机接口适于当所述外设处于不可操作状态时与主机设备进行通信，如同所述外设可操作一样。所述接口可以适于当所述外设正在加载操作软件或固件时与主机设备进行通信，如同所述外设可操作一样。所述接口可以适于当软件或固件正被加载到所述外设时进入重载模式，并且对主机访问请求进行响应，如同所述外设可操作一样。所述接口可以适于当完成将软件或固件加载到所述外设时进入正常操作模式，并且帮助所述主机设备和所述外设之间的通信。所述外设可以包括至少两个代码存储单元。

根据本发明的一些实施例，可以提供一种外设接口模块，其适于驻留于主机设备上并且可以包括通信逻辑，所述通信逻辑适于当所述外设处于不可操作状态时与主机设备进程进行通信，如同所述外设可操作一样。所述通信逻辑可以适于当所述外设正在加载操作软件或固件时与主机设备进程进行通信，如同所述外设可操作一样。所述通信逻辑可以适于当软件或固件正被加载到所述外设时进入重载模式，并且对主机进程访问请求进行响应，如同所述外设可操作一样。所述通信逻辑可以适于当完成将软件或固件加载到所述外设时进入正常操作模式，并且帮助所述主机设备进程和所述外设之间的通信。

根据实施例，一种主机设备可以包括外设接口模块，其包括通信逻辑，所述通信逻辑适于当所述外设正在加载操作软件或固件时与主机设备进程进行通信，如同所述外设可操作一样。所述通信逻辑可以适于当软件或固件正被加载到所述外设时进入重载模式，并且对主机进程访问请求进行响应，如同所述外设可操作一样。所述通信逻辑可以适于当完成将软件或固件加载到所述外设时进入正常操作模式，并且帮助所述主机设备进程和所述外设之间的通信。

附图说明

在说明书的结论部分特别指出并且明确要求保护被视为本发明的主题。然而，当与附图一起阅读时，通过参照以下详细描述，可以最佳地理解本发明——关于操作的组织和方法以及本发明的目的、特征和优点，在附图中：

图1示出了本发明示例性实施例的基本配置；

图2示出了根据本发明一些实施例、连接到设备主机接口的示例性主机设备驱动程序的示意图；

图3是根据本发明一些实施例、包括设备模拟或模仿正常操作的示例性重载过程的流程图；

图4是根据本发明一些实施例、包括设备模拟或模仿正常操作的另一示例性重载过程的流程图。

将意识到，为了说明的简洁和清楚，在附图中示出的部件并非必须按比例绘制。例如，为了清楚，一些部件的尺寸可以相对于其他部件被放大。另外，在认为适当的地方，在附图间可以重复标号来指示相应或类似的部件。

具体实施方式

在以下详细描述中，阐述了很多具体细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将会理解，无需这些具体的细节也可以实践本发明。在其他示例中，没有详细描述公知的方法、过程、组件和电路，以免模糊本发明。

除非以其他方式特别指出，否则如从以下讨论中显而易见的是，应该意识到，在整篇说明书讨论中使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”等术语是指计算机或计算系统，或者类似的电子计算设备的以下动作和/或处理：将在计算系统的寄存器和/或存储器中表示为物理量(例如，电量)的数据操纵和/或转换为类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或其他这样的信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。

本发明的实施例可以包括用于执行本文的操作的装置。该装置可以针对期望的目的被特别地构造，或者它可以包括被其中存储的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质例如但并不限于：任何类型的盘(包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、磁或光卡，或者适于存储电子指令并且能够耦合到计算机系统总线的任何其他类型的介质。

本文阐述的处理和显示并非固有地与任何特定计算机或其他装置相关。各种通用系统可以与根据本文的教导的程序一起使用，或者可以证明构建更专用的装置来执行所期望的方法是方便的。各种这样的系统的期望的结构将从下面的描述而显现。此外，本发明的实施例并不是参照任何特定编程语言来描述的。将意识到，可以使用各种编程语言来实现如本文描述的本发明的教导。

软件重载的目前实现可以包括各种机制，例如：重置设备并在随后的启动阶段加载新软件；对设备闪存进行编程并重启设备；以及其他机制。所有目前的机制都可能涉及重置和/或重新初始化，和/或可能涉及主机接口的其他操作，这些操作可以被主机操作系统检测到，这可能导致可以由所涉及的主机的操作定义来确定的一系列事件。

这样的设备接口事件可能导致各种缺点，一些缺点可能是一般性的，如系统给用户的插入和拔出提醒(包括可听提醒和可视提醒)，此外，还可能存在可以由这些自动刷新过程(procedure)启动的、导致系统和GUI修改的设备管理器应用。

文件系统设备发出可能导致文件管理器公共程序(utility)更改其状态的事件，并且用户视角可能改变。可以绑定(bind)到这样的设备的流媒体播放器和其他基于流的应用(音频、视频、p2p公共程序以及更多其他应用)可能以检测到这样的设备作为终止指示或其他重大事件。

根据本发明的一个实施例，可以存在这样的系统，其用于在可卸除设备操作时和期间所述设备从主机计算机的软件重载，并且可以无需再启动和/或重启和/或重置主机计算机，和/或主机计算机中的任何进程和/或接口设备驱动程序。软件重载可以以无缝、透明或者其他平滑的方式完成，这可以确保无缝的主机操作。

根据本发明的实施例，可以提供这样的方法、电路和系统，其用于以以下方式进行可卸除设备/外设从主机计算机的透明的软件重载：除了特定主机设备驱动器实体之外，主机中没有实体可以检测到软件重载操作在/已经在该可卸除设备/外设中发生。根据本发明的实施例，通过使主机控制器或与其相关联的逻辑在设备正在加载或者重载操作软件/共享软件时模拟正常的设备操作，来避免多个事件和/或事件提醒。

根据本发明的一些实施例，可卸除设备中的主机接口可以模拟或模仿正常操作，并回应任何设备驱动程序请求，来表现为该设备正在正确地操作，而该设备实际上正在重载新软件。

根据本发明的一些其他实施例，主机计算机中的设备驱动程序可以模拟或模仿正常操作，并回应任何主机请求，来表现为该设备正在正确地操作，而该设备实际上正在重载新软件。

根据本发明的一些实施例，可以存在能够具有以下两种操作模式的设备驱动程序：第一种操作模式可以为工作模式，而第二种操作模式可以为重载模式。根据本发明的一些实施例，在所述工作模式中，这种设备驱动程序可以正常地操作，并且可以以常规的操作形式调节主机和可移除设备/外设之间的通信。根据本发明的一些实施例，在所述重载模式中，这种设备驱动程序可以向主机模拟或者模仿正常的操作模式，并且正确地回应可能发生的任何主机访问，同时进行或以其他方式帮助新软件到设备的重载。根据本发明的一些其他实施例，可以提供可以具有以下两种操作模式的设备：第一种操作模式可以为工作模式，而第二种操作模式可以为重载模式。根据本发明的一些实施例，在所述工作模式中，这种设备的主机接口(硬件和软件)可以正常地操作，并且可以以常规的操作形式与主机通信。根据本发明的一些实施例，在所述重载模式中，这种设备的主机接口和/或与其在功能上相关联的逻辑电路可以向主机和/或其上运行的设备驱动程序模仿正常的操作模式，并且可以正确地回应可能发生的任何主机访问请求。

根据本发明的一些实施例，一旦软件下载过程初始化，设备可以将主机接口(硬件和/或软件)设置为正确地回应在软件下载过程中可能发生的任何主机访问请求，如同该设备仍可操作一样，并且仅在此后可以进行软件重载所需的任何操作，包括：替换代码存储器(例如，RAM和/或ROM和/或闪存和/或任何其他代码存储单元)、重新初始化任何需要的设备组件，或者重启该设备。根据本发明的一些实施例，在软件下载完成后，设备可以被重新初始化，并且主机接口可以被重新激活为其正常操作模式，并被重新绑定到可能正在该设备上运行的新软件。

根据本发明的一些实施例，设备可以具有两个代码存储器块，第一存储器块和第二存储器块。代码可以从活动的存储器块(可以为第一存储器块或第二存储器块)运行，而新的代码可以被重载到另一存储器块(相应地可以为第二存储器块或第一存储器块)。根据本发明的一些实施例，该新的代码可以在设备保持正常操作并且从活动的存储器块运行时，被重载到另一存储器块。根据本发明的一些实施例，在软件已经被下载到另一存储器后，设备可以将主机接口(硬件和/或软件)设置为正确地回应可能发生的任何主机访问请求，并且随后可以重新初始化任何需要的设备组件或者重启该设备，在这之后，该主机接口可以被重新激活为其正常操作模式，并被重新绑定到现在可能在该设备的所述另一存储器块上运行的新软件。根据本发明的一些其他实施例，在软件已经被下载到另一存储器后，设备可以将主机接口(硬件和/或软件)设置为正确地回应可能发生的任何主机访问。随后，可以将新软件拷贝到第一存储器，并且可以重新初始化任何需要的设备组件或者可以重启该设备，在这之后，该主机接口可以被重新激活为其正常操作模式，并被重新绑定到可以在该设备的第一存储器块上运行的新软件。根据本发明的一些其他实施例，设备可以将主机接口(硬件和/或软件)设置为正确地回应可能发生的任何主机访问，在这之后，软件可以被下载到第一存储器并且替换现有软件。在软件被下载后，可以重新初始化任何需要的设备组件或者该设备可以进行重启，并且随后该主机接口可以被重新激活为其正常操作模式，并被重新绑定到可能正从该设备的第一存储器块运行的新软件。

图1示出了根据本发明一些实施例的示例性配置，包括：连接到主机计算机(1)的设备(2)。设备(2)可以通过电缆(3)连接到主机计算机(1)，或者该设备可以被直接插到该主机计算机。在图2中，示出了主机(7)和设备(4)的逻辑图。设备(4)中的主机接口(6)可以通过链路(8)与主机(7)中的设备驱动程序(5)进行通信。链路(8)可以包括软件消息和/或硬件信令。

图3是根据本发明的一个实施例的示例性流程图，其示出了可以在主机接口和设备驱动程序中发生的步骤以及它们之间的关系。根据该实施例，主机接口可以向主机模仿正常操作，并且可以正确地回应软件重载操作期间的任何软件和/或硬件主机请求。

图4是根据本发明的另一实施例的示例性流程图，其示出了在主机接口和设备驱动程序中发生的步骤以及它们之间的关系。根据该实施例，设备驱动程序可以向主机模仿正常操作，并且可以正确地回应软件重载操作期间的任何主机请求。

在主机接口可以模仿正常操作的情况下(图3)，基于来自主机的软件重载命令(10)，设备驱动程序可以退出正常操作状态(11)并且转变为软件重载状态(12)，在这之后，它可以向设备发送命令以进入软件重载模式(13)。一旦接收到来自设备驱动程序的软件重载命令，主机接口可以从正常操作状态(15)转变为软件重载状态(16)。随后，主机接口可以正确地回应任何主机请求(模仿正常操作)(17)。设备驱动程序和主机接口随后可以分别进行软件下载，状态14和18。一旦软件下载完成，主机接口可以重新初始化设备的可能需要被初始化的任何部分(19)，并且设备驱动程序和主机接口可以分别返回正常操作模式11和15。

在设备驱动程序可以模仿正常操作的情况下(图4)，基于来自主机的软件重载命令(20)，设备驱动程序可以退出正常操作状态(21)并且转变为软件重载状态(22)。随后，设备驱动程序可以被设置为正确地回应任何主机请求(模仿正常操作)(23)，在这之后，它可以命令设备进入重载模式状态(24)。一旦接收到来自设备驱动程序的该命令，主机接口可以从正常操作状态(27)转变为软件重载状态(28)。设备驱动程序和主机接口随后可以分别进行软件下载，状态25和29。一旦软件下载完成，主机接口可以重新初始化设备的可能需要被初始化的任何部分(30)，同时设备驱动程序正处于等待状态中等待设备完成重新初始化过程(26)。一旦重新初始化完成，主机接口可以向设备驱动程序发信号通知重新初始化已经完成(31)，并且设备驱动程序和主机接口可以分别返回正常操作模式21和27。

根据本发明的实施例，可以存在这样的方法，其用于在可卸除设备操作时和期间所述设备从主机计算机的软件重载，并且可以无需再启动和/或重启主机计算机，和/或主机计算机中的任何进程和/或任何设备驱动程序。软件重载可以以平滑的方式完成，这可以确保主机的无缝操作。

根据本发明的另一实施例，可以存在这样的方法，其用于以以下方式进行可卸除设备从主机计算机的透明的软件重载：除了特定主机设备驱动器实体之外，主机中没有实体可以检测到软件重载操作正在发生，并且因此可以不触发由主机接口事件所导致的一系列事件。

尽管已经在本文中说明和描述了本发明的某些特征，但是现在本领域技术人员将想到很多修改、替代、变型和等同方案。因此，应当理解，所附权利要求意在覆盖落入本发明真实精神内的所有此类修改和变型。

Claims (16)

1.一种与外设主机接口相关联的电路，包括：

通信逻辑，其适于当所述外设处于不可操作状态时与主机设备进行通信，如同所述外设可操作一样。

2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述通信逻辑适于当所述外设正在加载操作软件或固件时与主机设备进行通信，如同所述外设可操作一样。

3.根据权利要求2所述的电路，其中，所述通信逻辑适于当软件或固件正被加载到所述外设时进入重载模式，并且对主机访问请求进行响应，如同所述外设可操作一样。

4.根据权利要求3所述的电路，其中，所述通信逻辑适于当完成将软件或固件加载到所述外设时进入正常操作模式，并且帮助所述主机设备和所述外设之间的通信。

5.一种外设，包括：

主机接口，其适于当所述外设处于不可操作状态时与主机设备进行通信，如同所述外设可操作一样。

6.根据权利要求5所述的外设，其中，所述接口适于当所述外设正在加载操作软件或固件时与主机设备进行通信，如同所述外设可操作一样。

7.根据权利要求6所述的外设，其中，所述接口适于当软件或固件正被加载到所述外设时进入重载模式，并且对主机访问请求进行响应，如同所述外设可操作一样。

8.根据权利要求7所述的外设，其中，所述接口适于当完成将软件或固件加载到所述外设时进入正常操作模式，并且帮助所述主机设备和所述外设之间的通信。

9.根据权利要求5所述的外设，还包括至少两个代码存储单元。

10.一种外设接口模块，其适于驻留于主机设备上，并且包括：

通信逻辑，其适于当所述外设处于不可操作状态时与主机设备进程进行通信，如同所述外设可操作一样。

11.根据权利要求10所述的模块，其中，所述通信逻辑适于当所述外设正在加载操作软件或固件时与主机设备进程进行通信，如同所述外设可操作一样。

12.根据权利要求11所述的模块，其中，所述通信逻辑适于当软件或固件正被加载到所述外设时进入重载模式，并且对主机进程访问请求进行响应，如同所述外设可操作一样。

13.根据权利要求12所述的模块，其中，所述通信逻辑适于当完成将软件或固件加载到所述外设时进入正常操作模式，并且帮助所述主机设备进程和所述外设之间的通信。

14.一种主机设备，包括：

外设接口模块，其包括通信逻辑，所述通信逻辑适于当所述外设正在加载操作软件或固件时与主机设备进程进行通信，如同所述外设可操作一样。

15.根据权利要求14所述的主机，其中，所述通信逻辑适于当软件或固件正被加载到所述外设时进入重载模式，并且对主机进程访问请求进行响应，如同所述外设可操作一样。

16.根据权利要求15所述的主机，其中，所述通信逻辑适于当完成将软件或固件加载到所述外设时进入正常操作模式，并且帮助所述主机设备进程和所述外设之间的通信。

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