CN102662716A - 计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，该方法中，计算机系统在引导启动的过程中监听计算机的网口，并执行从网口接收到的指令报文。利用本发明的方法，能够在未连接串口线的情况下，实现对系统的引导启动过程进行控制，从而便于在系统应用设备出厂后的使用过程中，进行调试、故障检测和定位，进而能够大幅提升系统应用设备的整体操控性能，提高利用该设备的生产制造效率，优化用户体验，且本发明的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法的应用方式简便，应用成本低廉，应用范围也较为广泛。
Description
技术领域
本发明涉及计算机系统控制技术领域，特别涉及计算机系统启动控制技术领域，具体是指一种计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法。
背景技术
在计算机系统，特别是嵌入式系统应用设备中，BOOT(引导)启动过程一般只在开发阶段可以控制，设备在工厂或者到用户手里之后，一般都不会去控制BOOT启动。因为在通常情况下，BOOT必须接上串口才能控制，而这是非常麻烦和低效的，这就导致用户难以对BOOT引导进行控制，对于嵌入式系统的调试、故障检测、定位都较为困难，造成此类系统的应用设备的可操纵性能有限，利用该设备的生产制造效率较低。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够方便地对计算机系统的引导启动进行控制，从而便于对系统应用设备进行调试、故障检测和定位，进而能够大幅提升系统应用设备的整体操控性能，提高利用该设备的生产制造效率，优化用户体验，且应用方式简便，应用成本低廉，应用范围也较为广泛的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法。
为了实现上述的目的，本发明的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法包括以下步骤：
(1)所述的计算机系统开始进行引导启动；
(2)所述的引导启动在预设的时间段内监听计算机的网口，判断是否从网口接收到指令报文，若是，则进入步骤(3)，若否，则进入步骤(5)；
(3)所述的引导启动执行所述的指令报文中的指令；
(4)所述的引导启动向计算机返回指令执行结果，并返回步骤(2)；
(5)所述的引导启动加载计算机系统，完成系统启动。
该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法中，所述的引导启动在预设的时间段内监听计算机的网口，具体为：所述的引导启动在预设的时间段内采用轮询方式对计算机网口进行报文监测。
该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法中，所述的预设的时间段的长度范围为1秒至15秒。
该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法中，所述的指令报文为以太网帧指令报文，所述的以太网帧指令报文的目的MAC地址为普通单播MAC地址，所述的以太网帧指令报文的源MAC地址为校验为单播的源MAC地址。
该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法中，所述的指令报文的长度范围为512字节至1024字节。
该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法中，所述的指令报文包括指令名称、指令参数、特征码、校验码和设备验证信息。
该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法中，所述的指令报文采用TLV报文格式。
该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法中，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(31)所述的引导启动从所述的指令报文中提取指令；
(32)所述的引导启动对所提取的指令进行有效性校验；
(33)所述的引导启动对经校验的指令进行解析；
(34)所述的引导启动执行所述的指令；
(35)所述的引导启动执行获得指令执行结果。
该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法中，所述的引导启动向计算机返回指令执行结果，具体为：所述的引导启动将所述的指令执行结果组织为输出报文，并将该输出报文返回给计算机。
该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法中，所述的输出报文包括特征码、字符串和校验码。
采用了该发明的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，计算机系统在引导启动的过程中监听计算机的网口，并执行从网口接收到的指令报文，实现了在未连接串口线的情况下，对系统的引导启动过程进行控制，从而便于在系统应用设备出厂后的使用过程中，进行调试、故障检测和定位，进而能够大幅提升系统应用设备的整体操控性能，提高利用该设备的生产制造效率，优化用户体验，且本发明的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法的应用方式简便，应用成本低廉，应用范围也较为广泛。
附图说明
图1为本发明的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法的步骤流程图。
图2为在实际应用中利用本发明的方法控制设备BOOT启动过程的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，为本发明的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法的步骤流程图。
在一种实施方式中，该计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法包括以下步骤：
(1)所述的计算机系统开始进行引导启动；
(2)所述的引导启动在预设的时间段内监听计算机的网口，判断是否从网口接收到指令报文，若是，则进入步骤(3)，若否，则进入步骤(5)；
(3)所述的引导启动执行所述的指令报文中的指令；
(4)所述的引导启动向计算机返回指令执行结果，并返回步骤(2)；
(5)所述的引导启动加载计算机系统，完成系统启动。
在一种较优选的实施方式中，步骤(2)中所述的引导启动在预设的时间段内监听计算机的网口，具体为：所述的引导启动在预设的时间段内采用轮询方式对计算机网口进行报文监测。所述的预设的时间段的长度范围为1秒至15秒。
在另一种较优选的实施方式中，所述的指令报文为以太网帧指令报文，所述的以太网帧指令报文的目的MAC地址为普通单播MAC地址，所述的以太网帧指令报文的源MAC地址为校验为单播的源MAC地址。所述的指令报文的长度范围为512字节至1024字节。该指令报文采用TLV报文格式，并包括指令名称、指令参数、特征码、校验码和设备验证信息。
在进一步优选的实施方式中，步骤(4)中所述的引导启动向计算机返回指令执行结果，具体为：所述的引导启动将所述的指令执行结果组织为输出报文，并将该输出报文返回给计算机。该输出报文包括特征码、字符串和校验码。
在更优选的实施方式中，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(31)所述的引导启动从所述的指令报文中提取指令；
(32)所述的引导启动对所提取的指令进行有效性校验；
(33)所述的引导启动对经校验的指令进行解析；
(34)所述的引导启动执行所述的指令；
(35)所述的引导启动执行获得指令执行结果。
在实际应用中，本发明的方法是通过在BOOT启动过程中监测网络接口上的指令报文，校验、提取指令并执行，最终将执行结果通过特殊报文传递回电脑来实现的，可以代替串口线对设备启动过程进行控制，方便工厂批量使用和用户现场控制设备。
上述的BOOT启动过程对网口的特殊报文进行监测，根据一般设备的实现方法，BOOT启动过程中会等待用户串口输入1至15秒的时间，本方法一般也是监测网口指令报文几秒钟的时间，这个时间是可由用户预设。而且为了防止网络报文冲击，推荐使用轮询方式实现报文监测。几秒钟内如果没有收到明确的指令报文，BOOT将按照既定的设定开始加载软件启动系统。
上述的指令报文必须是特殊定义的报文，并且考虑到现网使用的复杂性，特殊指令报文需要经过精心的设计，以防止恰好与现网报文相同导致误操作，或者被黑客知晓规则而进行攻击。报文设计应注意以下方面：
●报文宜长不宜过短，推荐512-1024的长度；
●若采用以太网帧，则目的MAC推荐采用普通单播MAC地址，减少对现网的影响；源MAC只校验为单播即可，大部分情况下应该为电脑的源MAC；
●以太网类型采用目前未定义的类型，并在报文中的定义一段特殊字节序列，作为指令报文的特征码；
●在整个指令报文中须具有校验段，保证报文的完整性；
●在指令报文中带上与设备相关的验证信息，如设备名称等，防止规则泄露后的通用性网络攻击发生。
上述的指令校验提取主要包括对特殊指令报文的真伪甄别，指令提取并执行，指令在报文中的组织具有一定的规则，一般情况下指令包含指令名称、指令参数1、指令参数2......，推荐采用TLV的方式将各参数并入指令报文当中。
将最终的执行结果通过特殊报文传递回电脑中该特殊报文也需要通过一定的定义，由于一般情况下设备的输出会是一串字符，推荐使用特征码加字符串和校验码的方式组织输出报文。同时这些报文最终要解析出来，需要开发相应的软件来支持对返回结果来进行显示。
因为设备在工厂生产时，设备通常不会连接串口，但是网口是经常要接的，通过网口控制BOOT启动，比如让系统停在BOOT下，设置MAC地址或者升级软件等，可以执行多个生产的动作；或者在用户现场，部分设备没有串口接口，可以通过网口来模拟。
本发明的方法在具体实施时，首先要根据设备对BOOT启动控制的要求，开发BOOT下的命令，然后定义指令报文和结果反馈报文格式，并对设备启动过程控制进行解析和操纵。如图2所示，控制设备BOOT启动过程的工作原理如下：
首先，设备加电，BOOT开始启动。
其次，BOOT会等几秒钟的时间，这几秒会监测网口的数据报文，如果发现是指令报文，则会执行指令，如果该指令不是启动指令，则执行后会停在BOOT下；如果在几秒内未检测到指令报文，则开始加载软件启动。
再次，如果发现是指令报文，则执行提取报文、校验、解析出指令的动作。
第四步，根据开发的指令，执行相应的指令。
最后，把指令执行的结果打成特殊报文回传给电脑，由专业电脑软件解析显示并继续监测报文。
该控制设备BOOT启动过程的有益效果是：通过常见的网口来控制设备启动过程，能够在设备没有提供串口接口或者缺乏串口线的情况下，简单、快捷的执行相应的命令来执行相应的操作，对设备成本、生产效率、操作便利性都有很好的作用。
采用了该发明的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，计算机系统在引导启动的过程中监听计算机的网口，并执行从网口接收到的指令报文，实现了在未连接串口线的情况下，对系统的引导启动过程进行控制，从而便于在系统应用设备出厂后的使用过程中，进行调试、故障检测和定位，进而能够大幅提升系统应用设备的整体操控性能，提高利用该设备的生产制造效率，优化用户体验，且本发明的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法的应用方式简便，应用成本低廉，应用范围也较为广泛。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (10)
1.一种计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)所述的计算机系统开始进行引导启动；
(2)所述的引导启动在预设的时间段内监听计算机的网口，判断是否从网口接收到指令报文，若是，则进入步骤(3)，若否，则进入步骤(5)；
(3)所述的引导启动执行所述的指令报文中的指令；
(4)所述的引导启动向计算机返回指令执行结果，并返回步骤(2)；
(5)所述的引导启动加载计算机系统，完成系统启动。
2.根据权利要求1所述的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的引导启动在预设的时间段内监听计算机的网口，具体为：
所述的引导启动在预设的时间段内采用轮询方式对计算机网口进行报文监测。
3.根据权利要求2所述的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的预设的时间段的长度范围为1秒至15秒。
4.根据权利要求1所述的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的指令报文为以太网帧指令报文，所述的以太网帧指令报文的目的MAC地址为普通单播MAC地址，所述的以太网帧指令报文的源MAC地址为校验为单播的源MAC地址。
5.根据权利要求4所述的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的指令报文的长度范围为512字节至1024字节。
6.根据权利要求4所述的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的指令报文包括指令名称、指令参数、特征码、校验码和设备验证信息。
7.根据权利要求6所述的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的指令报文采用TLV报文格式。
8.根据权利要求1所述的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(31)所述的引导启动从所述的指令报文中提取指令；
(32)所述的引导启动对所提取的指令进行有效性校验；
(33)所述的引导启动对经校验的指令进行解析；
(34)所述的引导启动执行所述的指令；
(35)所述的引导启动执行获得指令执行结果。
9.根据权利要求1所述的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的引导启动向计算机返回指令执行结果，具体为：
所述的引导启动将所述的指令执行结果组织为输出报文，并将该输出报文返回给计算机。
10.根据权利要求9所述的计算机系统中利用网口实现引导启动控制的方法，其特征在于，所述的输出报文包括特征码、字符串和校验码。
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