CN105159719A - 一种主备用基本输入输出系统的启动方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主备用基本输入输出系统的启动方法及装置，包括检测主基本输入输出系统是否启动成功；确定主基本输入输出系统未启动成功时，通过模拟开关切换到备用基本输入输出系统；从备用基本输入输出系统启动。采用本发明能够在主备基本输入输出系统之间进行自动切换。进一步的，在切换后，将备用基本输入输出系统的代码复制到主基本输入输出系统中，并重新启动，使得主基本输入输出系统Flash芯片中的基本输入输出系统代码能够进行自动更新，确保了只要主基本输入输出系统Flash芯片不是物理损坏，就能够自动解决与基本输入输出系统代码相关的不良问题。

Description

一种主备用基本输入输出系统的启动方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种主备用基本输入输出系统的启动方法及装置。

背景技术

冗余BIOS(BasicInputOutputSystem，基本输入输出系统)的概念是指在X86平台主机板有两个BIOSFlash(缓存)芯片，一个是主BIOSFlash芯片、一个是备用BIOSFlash芯片。当主BIOS无法工作时，系统能够切换到备用BIOS开机，使用备用BIOS完成开机动作。

目前现有技术中，对于冗余BIOS，在主备BIOSFlash芯片中切换时，采用的是跳线帽切换方式，图1为跳线帽切换方式下的冗余BIOS结构示意图，如图所示，当使用跳线帽插在1-2接口位置时，使用主BIOS；当使用跳线帽插在1-3接口位置时，使用备BIOS。在进行接口转换时，例如当主BIOS故障，由1-2切换成1-3，则需要手工将跳线帽插在1-3上后，才能使用备BIOS。

可见，现有技术的不足在于：使用跳线帽做主备BIOS间的切换，不能实现自动切换。

发明内容

本发明提供了一种存储设备中主备用基本输入输出系统BIOS的切换方法及装置，用以解决主备BIOS不能自动切换的问题。

本发明实施例中提供了一种主备用BIOS的启动方法，包括：

检测主BIOS是否启动成功；

确定主BIOS未启动成功时，通过模拟开关切换到备用BIOS；

从备用BIOS启动。

较佳地，确定主BIOS未启动成功，包括：

在设定时间内，若CPU发送的引脚信号电平与正常启动时的不同，确定主BIOS未启动成功。

较佳地，所述设定时间是通过看门狗确定的。

较佳地，从备用BIOS启动后，进一步包括：

将备用BIOS的代码复制到主BIOS中。

较佳地，所述将备用BIOS的代码复制到主BIOS中，包括：

在备用BIOS开机后，将备用BIOS的代码复制到内存中；

通过模拟开关切换到主BIOS；

将复制到内存中的BIOS代码写到主BIOS存储芯片中。

较佳地，复制过程中，进一步包括：

在显示器上显示写进度。

较佳地，将备用BIOS的代码复制到主BIOS中后，进一步包括：

重新启动。

本发明实施例中提供了一种主备用BIOS的启动装置，包括：

检测模块，用于检测主BIOS是否启动成功；

切换模块，用于确定主BIOS未启动成功时，通过模拟开关切换到备用BIOS；

启动模块，用于从备用BIOS启动。

较佳地，切换模块进一步用于在设定时间内，若CPU发送的引脚信号电平与正常启动时的不同，确定主BIOS未启动成功。

较佳地，切换模块进一步用于在通过看门狗的设定时间内确定主BIOS未启动成功。

较佳地，进一步包括：复制模块，用于从备用BIOS启动后，将备用BIOS的代码复制到主BIOS中。

较佳地，复制模块包括：复制单元，用于在备用BIOS开机后，将备用BIOS的代码复制到内存中；切换单元，用于通过模拟开关切换到主BIOS；复制单元进一步用于将复制到内存中的BIOS代码写到主BIOS存储芯片中。

较佳地，进一步包括：显示模块，用于在复制过程中，在显示器上显示写进度。

较佳地，启动模块进一步用于在将备用BIOS的代码复制到主BIOS中后，重新启动。

本发明有益效果如下：

在本发明实施例提供的技术方案中，由于在根据CPU发送的信号确定主BIOS未启动成功后，即通过控制模拟开关切换到备用BIOS，因此能够在主备BIOS之间进行自动切换。

进一步的，在切换后，将备用BIOS的代码复制到主BIOS中，并重新启动，使得主BIOSFlash芯片中的BIOSCode能够进行自动更新，确保了只要主BIOSFlash芯片不是物理损坏，就能够自动解决与BIOScode相关的不良问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中跳线帽切换方式下的冗余BIOS结构示意图；

图2为本发明实施例中主备用BIOS的启动方法实施流程示意图；

图3为本发明实施例中主备用BIOS的启动装置结构示意图；

图4为本发明实施例中主备用BIOS的启动过程中单片机的工作流程示意图；

图5为本发明实施例中主备用BIOS的启动过程中CPUGPIO的工作流程示意图；

图6为本发明实施例中主备用BIOS的启动装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图2为主备用BIOS的启动方法实施流程示意图，如图所示，可以包括如下步骤：

步骤201、检测主BIOS是否启动成功；

步骤202、确定主BIOS未启动成功时，通过模拟开关切换到备用BIOS；

步骤203、从备用BIOS启动。

实施中，确定主BIOS未启动成功，可以包括：

在设定时间内，若CPU发送的引脚信号电平与正常启动时的不同，确定主BIOS未启动成功。

具体实施中，设定时间可以是通过看门狗确定的，具体的，在设定看门狗的时间时，则可以根据不同X86平台的主板从上电到出现显示画面的这段时间来设定。

为更好地理解，下面以采用单片机及模拟开关进行实施的实例来进行说明，具体实施中，单片机也可用CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)或FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)等逻辑器件代替，在实施中以单片机为例是因为其比较典型，所以以单片机为例；事实上，只要能够接收CPU发送信号，并用编程来对信号进行处理并控制信号输出的元器件都可以实施，单片机仅用于教导本领域技术人员具体如何实施本发明，但不意味仅能使用单片机，具体采用何种电子元器件，实施过程中可以结合实践需要来确定。

图3为主备用BIOS的启动装置结构示意图，如图所示，包括：

带有与单片机连接的GPIO(GeneralPurposeInputOutput，通用输入/输出)的CPU、单片机、模拟开关、主BIOS、备用BIOS。

其中，各元器件之间的连接信号及其含义见表1及图4所述。

表1为单片机引脚、信号及电平对照表，如表所示为：

表1单片机引脚、信号及电平对照表

其中，表中各信号含义将在下述图4中进行说明。

图4为主备用BIOS的启动过程中单片机的工作流程示意图，如图所示，在图3所示的元器件环境中，采用表1的关系，其启动流程可以包括如下步骤：

步骤401、初始化单片机GPIO；

步骤402、判断PLTRST_N是否为高电平，若是转入步骤404，若否转入步骤403，其中，PLTRST_N为CPU发给单片机的信号，用于表示系统平台复位信息；

步骤403、循环检测；

步骤404、开启内部看门狗计时，判断90s内BIOS_BOOT_OK是否为高电平，若是转入步骤405，若否转入步骤406，其中，BIOS_BOOT_OK为CPU发给单片机的信号，用于表示系统启动成功信息；

步骤405、循环检测；

步骤406、BWDT_Expired输出高电平；KGI_Active输出高电平，SPI_CS_SELECT输出低电平给模拟开关；PWRBIN_MCU_N输出6s宽的低电平，再拉高5s，再拉低1s，恢复高电平；其中，BWDT_Expired为单片机发给CPU的信号，用于表示看门狗计时溢出信息；KGI_Active为单片机发给CPU的信号，用于表示主BIOS故障的信息；SPI_CS_SELECT为单片机发给模拟开关的信号，用于表示输出控制信息给模拟开关；PWRBIN_MCU_N为单片机发给CPU的信号，用于BIOS开机；

步骤407、判断PLTRST_N是否为高电平，若是转入步骤409，若否转入步骤408；

步骤408、循环检测；

步骤409、开启内部看门狗计时，判断90s内BIOS_BOOT_OK是否为高电平，若是转入步骤411，若否转入步骤410；

步骤410、启动报警，备用BIOS也故障；

步骤411、判断KGI_S_Trigger是否为高电平，若是转入步骤413，若否转入步骤412，其中，KGI_S_Trigger为CPU发给单片机的信号，表示系统发开始更新主BIOS的命令；

步骤412、循环检测；

步骤413、10ms以内将SPI_CS_SELECT设为高电平；

步骤414、判断Force_PWR_DOWN是否为低电平，若是转入步骤416，若否转入步骤415，其中，Force_PWR_DOWN为CPU发给单片机的信号，用于强制关机；

步骤415、循环检测；

步骤416、PWRBIN_MCU_N输出6s宽的低电平，再拉高5s，再拉低1s，恢复高电平，主BIOS更新完毕后系统关机，单片机恢复Default状态，转入步骤401。

上述实例中，在选用实施的单片机以及模拟开关时，至少，一个市场上可买到的可在其上实现本发明(以及相关发明)实施例的单片机可以是STM8S003K3，模拟开关可以是TS5A3159DBVR，然而注意，尽管这两种元器件可以实现本申请的方案，但显然其仅作为示例而不起限制作用。

进一步的，在X86平台存储设备中的BIOS在主机板生产、测试以及使用过程中，有几率性的会被破坏掉，导致主板不能开机工作，此时需要将存放BIOSCode的Flash芯片从主板上取下来，用烧录器重新烧录方能再次使用。这样将会大大浪费时间，以及增加相关维修成本、使存储的相关业务漏失。

为解决该问题，在切换到备用BIOS后，还可以自动将主BIOSFlash芯片中的BIOSCode进行更新，更新完成后还能够自动从主BIOS开机，确保备用BIOS始终处于可用状态，这样也就能够确保只要主BIOSFlash芯片不是物理损坏，就能够自动解决与BIOScode相关的不良问题。下面进行具体说明：

实施中，从备用BIOS启动后，还可以进一步包括：

将备用BIOS的代码复制到主BIOS中。

实施中，所述将备用BIOS的代码复制到主BIOS中，可以包括：

在备用BIOS开机后，将备用BIOS的代码复制到内存中；

通过模拟开关切换到主BIOS；

将复制到内存中的BIOS代码写到主BIOS存储芯片中。

实施中，复制过程中，还可以进一步包括：

在显示器上显示写进度。

实施中，将备用BIOS的代码复制到主BIOS中后，还可以进一步包括：

重新启动。

为更好地理解，下面仍然以采用单片机及模拟开关进行实施的实例来进行说明。

表2为CPU的GPIO的定义以及电平状态表，如表所示为：

表2CPU的GPIO的定义以及电平状态表

I/O

IN/OUT

信号

Default

有效值

GPI01	IN	KGI_Active		高电平
					GPI02	IN	BWDT_Expired		高电平
GPI03	OUT	BIOS_BOOT_OK	低电平
					GPI04	OUT	KGI_S_Trigger	低电平
GPI05	OUT	Force_PWR_DOWN	高电平

图5为主备用BIOS的启动过程中CPUGPIO的工作流程示意图，如图所示，在图3所示的元器件环境中，采用表2的关系，其启动流程可以包括如下步骤：

步骤501、BIOS启动后初始化CPUGPIO，并将BIOS_BOOT_OK信号输出高电平；

步骤502、判断BWDT_Expired/KGI_Active是否都为高电平，即是否已切换到备用BIOS，若是转入步骤504，若否转入步骤503；

步骤503、BIOS程序继续往下走；

步骤504、KGI_S_Trigger输出高电平；

步骤505、Delay100ms开始更新BIOS；

步骤506、更新完毕后，Force_PWR_DOWN输出低电平。

由上述实施例可见，在本发明实施例中提供的一种主备用BIOS的启动方案中，当主BIOS出现故障时，采用本方案便可自动切换到备用BIOS，进一步的，还可以自动将主BIOSFLASH芯片中的BIOSCode进行更新，更新完成后还能够自动从主BIOS开机，确保备用BIOS始终处于可用状态，这样也就能够确保只要主BIOSFlash芯片不是物理损坏，就能够自动解决与BIOScode相关的不良问题。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种主备用BIOS的启动装置，由于该设备解决问题的原理与主备用BIOS的启动方法相似，因此这些设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图6为主备用BIOS的启动装置结构示意图，如图所示，装置中可以包括：

检测模块601，用于检测主BIOS是否启动成功；

切换模块602，用于确定主BIOS未启动成功时，通过模拟开关切换到备用BIOS；

启动模块603，用于从备用BIOS启动。

实施中，切换模块还可以进一步用于在设定时间内，若CPU发送的引脚信号电平与正常启动时的不同，确定主BIOS未启动成功。

实施中，切换模块还可以进一步用于在通过看门狗的设定时间内确定主BIOS未启动成功。

实施中，还可以进一步包括：复制模块604，用于从备用BIOS启动后，将备用BIOS的代码复制到主BIOS中。

实施中，复制模块还可以包括：

复制单元，用于在备用BIOS开机后，将备用BIOS的代码复制到内存中；

切换单元，用于通过模拟开关切换到主BIOS；

复制单元还可以进一步用于将复制到内存中的BIOS代码写到主BIOS存储芯片中。

实施中，还可以进一步包括：

显示模块605，用于在复制过程中，在显示器上显示写进度。

实施中，启动模块还可以进一步用于在将备用BIOS的代码复制到主BIOS中后，重新启动。

由上述实施例可见，采用本发明实施例提供的技术方案，主备BIOS间的切换完全做到自动，无需人工操作，可及时的恢复主机工作，减少相关业务上的漏失。还可以对故障主BIOS可以做到自动更新BIOSCode，无需将BIOSFlash芯片从主板拆下再用烧录器烧录，更新完成后还能够自动从主BIOS开机，确保备用BIOS始终处于可用状态，这样也就能够确保只要主BIOSFlash芯片不是物理损坏，就能够自动解决与BIOScode相关的不良问题。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种主备用基本输入输出系统BIOS的启动方法，其特征在于，包括：

检测主BIOS是否启动成功；

确定主BIOS未启动成功时，通过模拟开关切换到备用BIOS；

从备用BIOS启动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定主BIOS未启动成功，包括：

在设定时间内，若CPU发送的引脚信号电平与正常启动时的不同，确定主BIOS未启动成功。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定时间是通过看门狗确定的。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，从备用BIOS启动后，进一步包括：

将备用BIOS的代码复制到主BIOS中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将备用BIOS的代码复制到主BIOS中，包括：

在备用BIOS开机后，将备用BIOS的代码复制到内存中；

通过模拟开关切换到主BIOS；

将复制到内存中的BIOS代码写到主BIOS存储芯片中。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，复制过程中，进一步包括：

在显示器上显示写进度。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将备用BIOS的代码复制到主BIOS中后，进一步包括：

重新启动。

8.一种主备用BIOS的启动装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测主BIOS是否启动成功；

切换模块，用于确定主BIOS未启动成功时，通过模拟开关切换到备用BIOS；

启动模块，用于从备用BIOS启动。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，切换模块进一步用于在设定时间内，若CPU发送的引脚信号电平与正常启动时的不同，确定主BIOS未启动成功。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，切换模块进一步用于在通过看门狗的设定时间内确定主BIOS未启动成功。

11.根据权利要求8至10任一所述的装置，其特征在于，进一步包括：

复制模块，用于从备用BIOS启动后，将备用BIOS的代码复制到主BIOS中。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，复制模块包括：

复制单元，用于在备用BIOS开机后，将备用BIOS的代码复制到内存中；

切换单元，用于通过模拟开关切换到主BIOS；

复制单元进一步用于将复制到内存中的BIOS代码写到主BIOS存储芯片中。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，进一步包括：

显示模块，用于在复制过程中，在显示器上显示写进度。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，启动模块进一步用于在将备用BIOS的代码复制到主BIOS中后，重新启动。