CN109344005B - 一种基本输入输出系统bios冗余备份方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种BIOS冗余备份方法，先判断第一BIOS程序是否正常执行，在第一BIOS程序异常执行的情况下，跳转至第二BIOS程序的起始地址，开始执行第二BIOS程序；此处第一BIOS程序和第二BIOS程序均存储于同一存储芯片中，但是第一BIOS程序的存储位置和第二BIOS程序的存储位置不同。相比于现有技术中采用两颗存储芯片对BIOS程序进行冗余备份，本申请实施例提供的方法通过跳转程序执行地址的方式，仅采用一颗存储芯片即实现对BIOS程序的冗余备份，由此节约了设计和制造的成本。

Description

一种基本输入输出系统BIOS冗余备份方法和装置

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种基本输入输出系统BIOS冗余备份方法和装置。

背景技术

基本输入输出系统(Basic Input Output System，BIOS)是一组固化到计算机内主板存储芯片上的程序，其中保存着重要的基本输入输出程序、开机后的自检程序和系统自启动程序，它可以从CMOS中读写系统设置的具体信息。BIOS的主要功能在于为系统提供最底层、最直接的硬件设置和控制。BIOS作为系统的引导程序，硬件服务器系统通常对其可靠性和稳定性要求较高，一旦BIOS程序出现异常，那么服务器系统将无法正常开机使用。

现有技术中，通常利用两颗存储芯片存储BIOS程序，实现对BIOS程序进行冗余备份，当其中一颗存储芯片中存储的BIOS程序出现异常时，服务器系统可以调用另一颗存储芯片中存储的备份BIOS程序，利用备份BIOS程序启动服务器。

然而，由于存储芯片的价格通常较高，采用两颗存储芯片存储BIOS程序相应地会增加系统的设计成本；此外，为了保证两颗芯片均能够与系统相互通信，因此，在硬件线路设计方面，针对两颗存储芯片需要分别设计与其对应的电路结构，由此将增加硬件设计的难度和成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种BIOS冗余备份方法，能够在保证较低设计成本的条件下，实现BIOS程序的备份。

本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种基本输入输出系统BIOS冗余备份方法，所述方法包括：

判断第一BIOS程序是否正常执行；

若所述第一BIOS程序异常执行，则跳转至第二BIOS程序的起始地址，执行所述第二BIOS程序；所述第一BIOS程序与所述第二BIOS程序存储于同一存储芯片的不同位置。

可选的，所述跳转至第二BIOS程序的起始地址，包括：

开启地址交换Top swap功能跳转至所述第二BIOS程序的起始地址；所述Top swap功能的跳转地址被预置为所述第二BIOS程序的起始地址。

可选的，所述将Top swap功能对应的引脚电平调节为高电平，包括：

通过调高集成南桥上对应于所述Top swap功能的引脚的电平，开启所述Top swap功能。

可选的，所述判断第一BIOS程序是否正常执行，包括：

判断所述第一BIOS程序在预设时间内，是否引导至操作系统；

若所述第一BIOS程序在所述预设时间内引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS程序正常执行；反之，若所述第一BIOS程序在所述预设之间内未引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS异常执行。

可选的，所述存储芯片中还包括共享区域；

当所述第一BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第二BIOS程序共享所述第一BIOS程序的相关参数；

当所述第二BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第一BIOS程序共享所述第二BIOS程序的相关参数。

第二方面，本申请实施例提供了一种基本输入输出系统BIOS冗余备份装置，所述装置包括：

判断模块，用于判断第一BIOS程序是否正常执行；

执行模块，用于若所述第一BIOS程序异常执行，则跳转至第二BIOS程序的起始地址，执行所述第二BIOS程序；所述第一BIOS程序与所述第二BIOS程序存储于同一存储芯片的不同位置。

可选的，所述执行模块包括：

跳转子模块，用于开启地址交换Top swap功能跳转至所述第二BIOS程序的起始地址；所述Top swap功能的跳转地址被预置为所述第二BIOS程序的起始地址。

可选的，所述跳转子模块具体用于：

通过调高集成南桥上对应于所述Top swap功能的引脚的电平，开启所述Top swap功能。

可选的，所述判断模块具体用于：

判断所述第一BIOS程序在预设时间内，是否引导至操作系统；

若所述第一BIOS程序在所述预设时间内引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS程序正常执行；反之，若所述第一BIOS程序在所述预设之间内未引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS异常执行。

可选的，所述存储芯片中还包括共享区域；所述装置还包括：

共享模块，用于当所述第一BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第二BIOS程序共享所述第一BIOS程序的相关参数；当所述第二BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第一BIOS程序共享所述第二BIOS程序的相关参数。

由上述技术方案可以看出，本申请实施例提供的BIOS冗余备份方法，先判断第一BIOS程序是否正常执行，在第一BIOS程序异常执行的情况下，跳转至第二BIOS程序的起始地址，开始执行第二BIOS程序；此处第一BIOS程序和第二BIOS程序均存储于同一存储芯片中，但是第一BIOS程序的存储位置和第二BIOS程序的存储位置不同。相比于现有技术中采用两颗存储芯片对BIOS程序进行冗余备份，本申请实施例提供的方法通过跳转程序执行地址的方式，仅采用一颗存储芯片即实现对BIOS程序的冗余备份，由此节约了设计和制造的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种用于存储BIOS程序的存储芯片存储结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种BIOS冗余备份方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种BIOS冗余备份装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有技术中，采用两颗存储芯片对BIOS程序进行冗余备份的方法，存在设计和制造成本高的技术问题，针对该技术问题，本申请实施例提供了一种BIOS冗余备份方法，采用一颗存储芯片实现对BIOS程序的冗余备份，从而降低设计和制造成本。

下面先对本申请实施例提供BIOS冗余备份方法的核心技术思路进行介绍：

本申请实施例提供的BIOS冗余备份方法，先判断第一BIOS程序是否正常执行，在第一BIOS程序异常执行的情况下，跳转至第二BIOS程序的起始地址，开始执行第二BIOS程序；此处第一BIOS程序和第二BIOS程序均存储于同一存储芯片中，但是第一BIOS程序的存储位置和第二BIOS程序的存储位置不同。相比于现有技术中采用两颗存储芯片对BIOS程序进行冗余备份，本申请实施例提供的方法通过跳转程序执行地址的方式，仅采用一颗存储芯片即实现对BIOS程序的冗余备份，由此节约了设计和制造的成本。

为了便于进一步理解上述本申请实施例提供的BIOS冗余备份方法，下面先结合图1对上述存储有第一BIOS程序和第二BIOS程序的存储芯片的存储结构进行介绍。

如图1所示，该存储芯片中存储有第一BIOS程序、第二BIOS程序和ME程序，其中，BIOS_1_FV_BB、BIOS_1_FV_NVRAM和BIOS_1_FV_MAIN均属于第一BIOS程序，BIOS_1_FV_BB为第一BIOS程序的引导程序，通过执行该BIOS_1_FV_BB引导执行第一BIOS程序中后续的BIOS_1_FV_NVRAM和BIOS_1_FV_MAIN，BIOS_1_FV_NVRAM中存储有第一BIOS程序的相关参数，用户可以根据自身需求对其中存储的参数进行修改，BIOS_1_FV_MAIN中存储有该第一BIOS程序对应的功能程序。

同理，BIOS_2_FV_BB、BIOS_2_FV_NVRAM和BIOS_2_FV_MAIN均属于第二BIOS程序，BIOS_2_FV_BB为第二BIOS程序的引导程序，通过执行该BIOS_2_FV_BB引导执行第二BIOS程序中后续的BIOS_2_FV_NVRAM和BIOS_2_FV_MAIN，BIOS_2_FV_NVRAM中存储有第二BIOS程序的相关参数，用户可以根据自身需求对其中存储的参数进行修改，BIOS_2_FV_MAIN中存储有该第二BIOS程序对应的功能程序。

应理解，通常情况下上述第一BIOS程序与第二BIOS程序完全相同，即二者所实现的功能完全相同，第二BIOS程序仅为第一BIOS程序的备份程序，在第一BIOS程序异常运行的情况下，运行该第二BIOS程序。

需要说明的是，为了保证该存储芯片中能够同时存储第一BIOS程序和第二BIOS程序，通常可以卸载ME程序中部分使用率较低的程序。

应理解，图1所示的存储结构仅为一种示例，在实际应用中，可以采用其他存储结构存储上述第一BIOS程序和第二BIOS程序。

下面以实施例的方式对本申请提供的BIOS冗余备份方法进行介绍：

参见图2，图2为本申请实施例提供的BIOS冗余备份方法的流程示意图。该方法包括以下步骤：

步骤201：判断第一BIOS程序是否正常执行。

先判断第一BIOS程序是否正常执行，若该第一BIOS程序能够正常执行，则继续执行该第一BIOS程序，反之，若该第一BIOS程序异常执行，则需要调用备用的第二BIOS程序，以支持系统的正常运行。

具体判断第一BIOS程序是否正常执行时，可以通过在可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)或基板管理控制器(Baseboard ManagementController，BMC)中写入判断逻辑程序以相应地执行此步骤。具体的，先判断该第一BIOS程序在预设时间内是否引导至操作系统，若该第一BIOS程序在预设时间内引导至操作系统，则确定第一BIOS程序正常执行；反之，若该第一BIOS程序在预设之间内未引导至操作系统，则确定该第一BIOS异常执行。

应理解，上述预设时间可以根据实际情况进行设置，在此不对预设时间的具体数值做任何限定。

步骤202：若所述第一BIOS程序异常执行，则跳转至第二BIOS程序的起始地址，执行所述第二BIOS程序；所述第一BIOS程序与所述第二BIOS程序存储于同一存储芯片的不同位置。

若通过步骤201确定第一BIOS程序异常执行，则相应地跳转至第二BIOS程序的起始地址，执行该第二BIOS程序，以保证操作系统的正常运行。

需要说明的是，上述第一BIOS程序与第二BIOS程序存储在同一存储芯片上，二者的存储位置不同。

具体实现时，可以通过开启地址交换Top swap功能实现地址跳转。具体的，服务器系统正常开机启动时，中央处理器(Central Processing Unit，CPU)通常直接从上述存储有第一BIOS程序和第二BIOS程序的存储芯片中的默认地址处抓取程序，该第一BIOS程序的起始地址通常被设置为该默认地址，当开启Top swap功能时，CPU跳转至该Top swap指定的地址处抓取第二BIOS程序，即CPU跳转至第二BIOS程序的起始地址，开始执行第二BIOS程序，该Top swap功能的跳转地址被预先设置为第二BIOS程序的起始地址。

需要说明的是，上述第一BIOS程序的起始地址通常存储于BIOS_1_FV_BB区域中，上述第二BIOS程序的起始地址通常存储于BIOS_2_FV_BB区域中。

具体开启Top swap功能可以通过调高集成南桥(Platform Controller Hub，PCH)上对应于Top swap功能的引脚的电平，开启Top swap功能。即当对应于Top swap功能的引脚的电平为低电平时，Top swap功能关闭，当当对应于Top swap功能的引脚的电平为高电平时，Top swap功能开启。

需要说明的是，在实际应用中，若发现第一BIOS程序异常，可以直接通过调高PCH上对应于Top swap功能的引脚的电平，及时地停止运行第一BIOS程序，开启第二BIOS程序。

可选的，上述存储有第一BIOS程序和第二BIOS程序的存储芯片上还可以设置共享区域，当第一BIOS程序的相关参数发生改变时，通过该共享区域，可以向第二BIOS程序共享该第一BIOS程序的相关参数；同理，当第一BIOS程序的相关参数发生改变时，通过该共享区域，向第二BIOS程序共享第二BIOS程序的相关参数。

本申请实施例提供的BIOS冗余备份方法，先判断第一BIOS程序是否正常执行，在第一BIOS程序异常执行的情况下，跳转至第二BIOS程序的起始地址，开始执行第二BIOS程序；此处第一BIOS程序和第二BIOS程序均存储于同一存储芯片中，但是第一BIOS程序的存储位置和第二BIOS程序的存储位置不同。相比于现有技术中采用两颗存储芯片对BIOS程序进行冗余备份，本申请实施例提供的方法通过跳转程序执行地址的方式，仅采用一颗存储芯片即实现对BIOS程序的冗余备份，由此节约了设计和制造的成本。

此外，本申请还提供了一种BIOS冗余备份装置。参见图3，图3为BIOS冗余备份装置300的结构示意图，该装置300包括：

判断模块301，用于判断第一BIOS程序是否正常执行；

执行模块302，用于若所述第一BIOS程序异常执行，则跳转至第二BIOS程序的起始地址，执行所述第二BIOS程序；所述第一BIOS程序与所述第二BIOS程序存储于同一存储芯片的不同位置。

可选的，所述执行模块包括：

跳转子模块，用于开启地址交换Top swap功能跳转至所述第二BIOS程序的起始地址；所述Top swap功能的跳转地址被预置为所述第二BIOS程序的起始地址。

可选的，所述跳转子模块具体用于：

通过调高集成南桥上对应于所述Top swap功能的引脚的电平，开启所述Top swap功能。

可选的，所述判断模块具体用于：

判断所述第一BIOS程序在预设时间内，是否引导至操作系统；

若所述第一BIOS程序在所述预设时间内引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS程序正常执行；反之，若所述第一BIOS程序在所述预设之间内未引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS异常执行。

可选的，所述存储芯片中还包括共享区域；所述装置还包括：

共享模块，用于当所述第一BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第二BIOS程序共享所述第一BIOS程序的相关参数；当所述第二BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第一BIOS程序共享所述第二BIOS程序的相关参数。

本申请实施例提供的BIOS冗余备份装置，判断第一BIOS程序是否正常执行，在第一BIOS程序异常执行的情况下，跳转至第二BIOS程序的起始地址，开始执行第二BIOS程序；此处第一BIOS程序和第二BIOS程序均存储于同一存储芯片中，但是第一BIOS程序的存储位置和第二BIOS程序的存储位置不同。相比于现有技术中采用两颗存储芯片对BIOS程序进行冗余备份，本申请实施例提供的装置通过跳转程序执行地址的方式，仅采用一颗存储芯片即实现对BIOS程序的冗余备份，由此节约了设计和制造的成本。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基本输入输出系统BIOS冗余备份方法，其特征在于，所述方法包括：

判断第一BIOS程序是否正常执行；所述第一BIOS程序的执行过程包括：先执行所述第一BIOS程序的引导程序、通过执行所述引导程序，引导执行存储有所述第一BIOS程序的相关参数以及所述第一BIOS程序对应的功能程序；

若所述第一BIOS程序异常执行，则跳转至第二BIOS程序的起始地址，执行所述第二BIOS程序；所述第一BIOS程序与所述第二BIOS程序存储于同一存储芯片的不同位置; 所述存储芯片中还包括共享区域；

当所述第一BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第二BIOS程序共享所述第一BIOS程序的相关参数；

当所述第二BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第一BIOS程序共享所述第二BIOS程序的相关参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述跳转至第二BIOS程序的起始地址，包括：

开启地址交换Top swap功能跳转至所述第二BIOS程序的起始地址；所述Top swap功能的跳转地址被预置为所述第二BIOS程序的起始地址。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将Top swap功能对应的引脚电平调节为高电平，包括：

通过调高集成南桥上对应于所述Top swap功能的引脚的电平，开启所述Top swap功能。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断第一BIOS程序是否正常执行，包括：

判断所述第一BIOS程序在预设时间内，是否引导至操作系统；

若所述第一BIOS程序在所述预设时间内引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS程序正常执行；反之，若所述第一BIOS程序在所述预设之间内未引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS异常执行。

5.一种基本输入输出系统BIOS冗余备份装置，其特征在于，所述装置包括：

判断模块，用于判断第一BIOS程序是否正常执行；所述第一BIOS程序的执行过程包括：先执行所述第一BIOS程序的引导程序、通过执行所述引导程序，引导执行存储有所述第一BIOS程序的相关参数以及所述第一BIOS程序对应的功能程序；

执行模块，用于若所述第一BIOS程序异常执行，则跳转至第二BIOS程序的起始地址，执行所述第二BIOS程序；所述第一BIOS程序与所述第二BIOS程序存储于同一存储芯片的不同位置；

所述存储芯片中还包括共享区域；所述装置还包括：

共享模块，用于当所述第一BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第二BIOS程序共享所述第一BIOS程序的相关参数；当所述第二BIOS程序的相关参数发生改变时，通过所述共享区域，向所述第一BIOS程序共享所述第二BIOS程序的相关参数。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述执行模块包括：

跳转子模块，用于开启地址交换Top swap功能跳转至所述第二BIOS程序的起始地址；所述Top swap功能的跳转地址被预置为所述第二BIOS程序的起始地址。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述跳转子模块具体用于：

通过调高集成南桥上对应于所述Top swap功能的引脚的电平，开启所述Top swap功能。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：

判断所述第一BIOS程序在预设时间内，是否引导至操作系统；

若所述第一BIOS程序在所述预设时间内引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS程序正常执行；反之，若所述第一BIOS程序在所述预设之间内未引导至所述操作系统，则确定所述第一BIOS异常执行。

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