CN109471660A - 扩展坞装置、电子装置及mac位址复制方法 - Google Patents

扩展坞装置、电子装置及mac位址复制方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及扩展坞装置、电子装置及MAC位址复制方法。扩展坞装置包含总线接口与网络接口控制器。总线接口用以连接于主机装置。网络接口控制器耦接于总线接口，用以于主机装置通过总线接口连接至扩展坞装置时，接收主机装置的主机端MAC位址，并载入主机端MAC位址进行网络通信。主机端MAC位址存储于主机装置的BIOS内具有厂商特定格式的表单之中。

Description

扩展坞装置、电子装置及MAC位址复制方法
技术领域
本公开关于扩展坞装置，且特别关于包含网络接口控制器的扩展坞装置。
背景技术
近年随着超薄笔记本电脑及平板电脑的发展，许多电子装置设计无内建网卡。另一方面，外接网卡扩展坞广泛用以连接超薄笔记本电脑和/或平板电脑至预启动执行环境(PXE)网络。
发明内容
本公开一实施方式为扩展坞装置，包含用以连接于主机装置的总线接口与网络接口控制器。网络接口控制器耦接于总线接口，用以于主机装置通过总线接口连接至扩展坞装置时，接收主机装置的主机端MAC位址，并载入主机端MAC位址进行网络通信。主机端MAC位址存储于主机装置的BIOS内具有厂商特定格式的表单之中。
本公开另一实施方式为电子装置，包含用以连接于扩展坞装置的总线接口、耦接于总线接口的一或多个处理元件、耦接于处理元件的存储器，及一或多个程序。扩展坞装置包含网络接口控制器。程序存储于存储器中，并用以被处理元件所执行，程序包括以下指令：解析存储于主机装置的BIOS内具有厂商特定格式的表单，以取得对应主机装置的主机端MAC位址；及当扩展坞装置连接至总线接口时，经由总线接口传输主机端MAC位址至扩展坞装置以使扩展坞装置载入进行网络通信。
本公开另一实施方式为MAC位址复制方法，包含：由扩展坞装置的网络接口控制器，载入存储于扩展坞装置的存储器中的预设MAC位址进行网络通信；由网络接口控制器驱动器，解析存储于主机装置的BIOS内具有厂商特定格式的表单，以取得对应主机装置的主机端MAC位址；由网络接口控制器驱动器，经由总线接口传输主机端MAC位址至扩展坞装置；及当主机装置连接于扩展坞装置时，由网络接口控制器，载入主机端MAC位址进行网络通信。
附图说明
图1为依部分实施例示出的网络系统示意图。
图2为依部分实施例示出的主机装置及扩展坞装置示意图。
图3为依部分实施例示出的MAC位址复制方法流程图。
图4、图5分别为依部分实施例示出的主机装置及扩展坞装置示意图。
图6为依其他部分实施例示出的MAC位址复制方法流程图。
图7为依部分实施例示出的主机装置及扩展坞装置示意图。
符号说明
100 主机装置
120 存储器
122 作业系统
124 BIOS
126 固件
131 NIC驱动器
140 处理元件
151 表单
153 BIOS驱动器
160 总线接口
180 存储器
190 控制器
200 扩展坞装置
220、220a、220b、220c 网络接口控制器
222 存储器
240 切换电路
260 总线接口
280 存储器
290 控制器
320、340、360 电子装置
600、900 方法
S601～S617、S901～S912 操作
MAC0、MAC1、MAC2 MAC位址
VDD 电压
ID1、ID2 标识符
SMB11 系统管理总线
具体实施方式
下文是举实施例配合附图作详细说明，以更好理解本公开实施方式。下述说明中相同元件以相同符号标示以便于理解。于本文中，当元件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可表示两个或更多个元件间相互搭配操作或互动。
参考图1，网络系统包含主机装置100、扩展坞(docking/dongle)装置200及一或多个连网的电子装置320、340及360。举例来说，主机装置100及电子装置320、340及360可为电性连接至扩展坞装置200的个人电脑、服务器、笔记本电脑、平板电脑或智能手机。扩展坞装置200中内建的网络接口控制器(network interface controller，NIC)可为主机装置100及电子装置320、340及360进行网络通信。
NIC的制造商分配一预设媒体存取控制(media access control，MAC)位址，并存储于NIC中的硬件存储器中。部分实施例中，全球MAC位址(universal MAC)，即主机端MAC位址(Host Based MAC Address，HBMA)，可存储于主机装置100的基本输入输出系统(BasicInput Output System，BIOS)内。当主机装置100连接于扩展坞装置200时，扩展坞装置200中的NIC可载入全球MAC位址进行网络通信。借此，对于分配给多个使用者的扩展坞装置200，由于MAC位址会更新为对应主机装置100的特定MAC位址，便可针对使用者在网络系统中的行为，根据MAC位址进行追踪和/或管理。
为理解MAC位址设定的操作，参考图2。如图2所示，主机装置100包含系统存储器120、一或多个处理元件140、及总线接口(bus interface)160。处理元件140通过系统互连(system interconnect)，如系统总线，耦接于总线接口160及系统存储器120。扩展坞装置200包含网络接口控制器(NIC)220、切换电路240及总线接口260。切换电路240与总线接口260分别电性耦接于网络接口控制器220。部分实施例中，总线接口160及相应的总线接口260可通过USB type-C接口实现，但本公开并不以此为限。
如图所示，存储器120可包含多个模块，包含作业系统122、BIOS124、固件126等等。一或多个程序存储于存储器120中，并被处理元件140所执行。程序包括指令以进行NIC驱动器131、BIOS驱动器153和/或固件126的操作。
作业系统122包含NIC驱动器131，其用以进行MAC位址复制方法，以复制存储于主机装置100中的BIOS124中的主机端MAC位址MAC1至扩展坞装置200中的网络接口控制器220，使得于主机装置100通过总线接口160、260连接至扩展坞装置200时，网络接口控制器220载入全球MAC位址进行网络通信。
主机端MAC位址MAC1可存储于主机装置100的BIOS124内具有厂商特定格式(vendor specific format structure)的表单151之中。举例来说，部分实施例中，主机端MAC位址MAC1可存储于BIOS124中具有厂商特定标头格式的BIOS进阶组态与电源接口(BIOS-ACPI-DSDT)表单中。在其他部分实施例，主机端MAC位址MAC1可存储于具有厂商特定标头格式的系统管理BIOS表单(System Management BIOS，SMBIOS)或厂商自订固件表单(RAW vendor defined firmware，RAW厂商定义固件表单)。表单151可由NIC驱动器131解析以取得对应主机装置100的主机端MAC位址MAC1。
借此，NIC驱动器131便可通过总线接口160、260更新主机端MAC位址MAC1至扩展坞装置200。如此，当主机装置100连接时，网络接口控制器220便可接收主机装置100的主机端MAC位址MAC1并载入主机端MAC位址MAC1进行网络通信。
于扩展坞装置200侧，网络接口控制器220包含存储器222，其用以存储预设MAC位址MAC0进行网络通信。切换电路240电性耦接于网络接口控制器220及供应电压VDD。如此，当主机装置100自扩展坞装置200分离时，切换电路240便可关闭网络接口控制器220。
参考图3。图2实施例中的主机装置100与扩展坞装置200的协同操作将说明如下。
如图3所示，MAC位址复制方法900包含操作S901～S912。在操作S901，当没有主机装置100坞接于扩展坞装置200时，网络接口控制器220处于关闭状态。在操作S902，若扩展坞装置200检测到主机装置100通过总线接口160、260坞接时，执行操作S903，并将供应电压VDD(如：约5V)供应至网络接口控制器220以启动网络接口控制器220开始工作。
当网络接口控制器220启动后，执行操作S904，扩展坞装置200的网络接口控制器220载入存储于扩展坞装置200的存储器222中的预设MAC位址MAC0进行网络通信。
当主机装置100坞接于扩展坞装置200唤起NIC驱动器131时，NIC驱动器131检查一或多个条件以判断是否执行MAC复制程序。
在操作S905中，NIC驱动器131检查驱动器是否支援MAC复制功能。
若有支援MAC复制功能，NIC驱动器131进一步执行操作S906并检查具有厂商特定标头格式的表单151(如：BIOS ACPI表单、SMBIOS表单，或原始厂商自订固件表单)是否存在。
若满足条件，则执行操作S907与S908。在操作S907中，NIC驱动器131解析存储于连接到扩展坞装置200的主机装置100的BIOS124中具有厂商特定格式的表单151，以取得对应主机装置100的主机端MAC位址MAC1。接着，在操作S908中，NIC驱动器131通过总线接口160、260传输主机端MAC位址MAC1至扩展坞装置200的网络接口控制器220。
另一方面，若没有满足其中一条件，执行操作S909，并保留存储于存储器222中的预设MAC位址MAC0进行网络通信。
借此，在操作S910中，网络接口控制器220便可进行网络通信。换言之，当主机装置100连接于扩展坞装置200时，网络接口控制器220可载入对应主机装置100的主机端MAC位址MAC1进行网络通信。此外，若不支援MAC位址复制功能或者厂商特定表单151不存在时，网络接口控制器220亦可选择性载入预设MAC位址MAC0。
在操作S911中，若扩展坞装置200检测到主机装置100解除坞接并自扩展坞装置200分离时，执行操作S912并自网络接口控制器220移除供应电压VDD(如：约5V)以关闭网络接口控制器220。
在操作S912中，切换电路240关闭网络接口控制器220，以清除网络接口控制器220中存储的主机端MAC位址MAC1。当网络接口控制器220关闭后，主机端MAC位址MAC1便被清除。若先前的主机装置100自扩展坞装置200分离，当网络接口控制器220重新启动时，便可载入预设MAC位址MAC0。
参考图4。如图4所示，部分实施例中，若有一个以上的MAC位址需求时，NIC驱动器131可支援多个全球MAC位址。具有厂商特定格式的表单151中可定义有多个全球MAC位址MAC1、MAC2以满足需求。
举例来说，部分实施例中，多个网络接口控制器220a、220b、220c设置于扩展坞装置200中。在其他部分实施例中，主机装置100亦可同时连接至多个扩展坞装置200，或多个扩展坞装置200可彼此连接。于此条件下，NIC驱动器131可分别传递未被占用的全球MAC位址MAC1、MAC2至网络接口控制器220a、220b作为主机端MAC位址进行网络通信。
部分实施例中，优先度可分别分配至定义于表单151中的全球MAC位址MAC1、MAC2，NIC驱动器131根据全球MAC位址MAC1、MAC2的优先度选择全球MAC位址中未被占用的一者。
换言之，NIC驱动器131可决定全球MAC位址MAC1、MAC2的优先度，并根据全球MAC位址MAC1、MAC2的优先度将全球MAC位址MAC1、MAC2传递至连接于总线接口160的多个网络接口控制器。
相似地，NIC驱动器131亦可决定连接于总线接口160的网络接口控制器220a、220b、220c的优先度，并根据网络接口控制器220a、220b、220c的优先度传递全球MAC位址MAC1、MAC2至连接于总线接口160的网络接口控制器220a、220b、220c进行网络通信。
此外，当连接于总线接口160的网络接口控制器的数量达到上限值时，NIC驱动器131可执行冲突保护程序。在冲突保护程序中，连接于总线接口160的优先度较低的一或多个网络接口控制器(如：网络接口控制器220c)载入存储于网络接口控制器220c的存储器222中的预设MAC位址MAC0进行网络通信。如图4示出，当被占用的全球MAC位址达到上限值时，网络接口控制器220载入预设MAC位址MAC0进行网络通信。
换言之，若超过一个网络接口控制器220a、220b、220c需要全球MAC位址，BIOS124可存储多个全球MAC位址MAC1、MAC2，并基于已知的MAC位址优先度列表将其传送至网络接口控制器220a、220b。具有第一优先度的MAC位址可被第一个支援MAC复制的装置使用，以此类推。若全球MAC位址的数量不足，便会触发保护机制，优先度较低的一或多个装置载入预设MAC位址进行网络通信，以避免发生MAC冲突的问题。
参考图5。在图5所示实施例中，扩展坞装置200还包含耦接于总线接口260的外部存储器280。外部存储器280分别存储主机端MAC位址MAC1、MAC2及相应的标识符ID1、ID2。于主机装置侧，BIOS124包含BIOS驱动器153，其操作于进入作业系统阶段前的BIOS阶段。
参考图6。图5实施例中的主机装置100与扩展坞装置200的协同操作亦将说明如下。
如图6所示，MAC位址复制方法600包含操作S601～S612。在操作S601中，主机装置100处于关闭状态。在操作S602中，主机装置100通过总线接口160、260坞接至扩展坞装置200。在操作S603中，电源供应至主机装置100以启动主机装置100。
接着，在操作S604中，主机装置100被启动并进入BIOS阶段后，便载入并唤起BIOS驱动器153。
BIOS驱动器153检查一或多个条件以判断是否执行MAC复制程序。
在操作S605中，BIOS驱动器153检查驱动器是否支援MAC复制功能。若有支援MAC复制功能，BIOS驱动器153进一步执行操作S606并检查具有厂商特定标头格式的表单151(如：BIOS ACPI、SMBIOS，或原始厂商自订固件表单)是否存在。
若两者条件皆满足，则执行操作S607与S608。在操作S607中，BIOS驱动器153解析存储于连接到扩展坞装置200的主机装置100的BIOS124中具有厂商特定格式的表单151，以取得对应主机装置100的主机端MAC位址MAC1。接着，在操作S608中，于BIOS阶段，BIOS驱动器153写入主机端MAC位址MAC1及BIOS124中相应的标识符ID1至连接于总线接口160、260的扩展坞装置200中的外部存储器280。
接着，在操作S609中，当主机装置100进入作业系统阶段时，便载入并唤起NIC驱动器131。在操作S610中，当网络接口控制器220启动时，扩展坞装置200的网络接口控制器220载入存储于扩展坞装置200的存储器222的预设MAC位址MAC0进行网络通信。
在操作S611中，NIC驱动器131检查驱动器是否支援MAC复制功能。若有支援MAC复制功能，于操作S612和S613中，NIC驱动器131进一步于作业系统阶段中读取存储于外部存储器280中的标识符ID1、ID2，并判断检查存储于外部存储器280中的标识符ID1、ID2是否匹配系统BIOS的标识符。
若两者条件皆满足，则执行操作S614。当标识符匹配时，NIC驱动器131于作业系统阶段，传递外部存储器280中相应于标识符(如：ID1)的主机端MAC位址(如：MAC1)至网络接口控制器220进行网络通信。
若操作S605、S606、S611或S613中其中一者条件不满足，执行操作S615，并保留存储于存储器222中的预设MAC位址MAC0。
借此，在操作S616中，网络接口控制器220便可进行网络通信，并基于包含主机端MAC位址的主机装置100是否连接到扩展坞装置200，及是否支援MAC位址复制功能，选择性载入对应主机装置100的主机端MAC位址MAC1或预设MAC位址MAC0进行网络通信。
在操作S617中，若主机装置100重新开机，则重新执行操作S601。
值得注意的是，在其他部分实施例中，外部存储器280亦可设置于主机装置100中或一独立的电子装置中。如此，图5和图6所示实施例仅为范例，并非用以限制本公开。
若主机装置100为频外(out-of-band)管理，可采用硬件机制使得扩展坞装置200的硬件使用BIOS124中所存储的主机端MAC位址。在网络系统处于频外的状态下，使用者可执行内网唤醒(Wake-On-LAN)或外网唤醒(Wake-On-WAN)。
参考图7。部分实施例中，主机装置100还包含控制器190，如电源供应(powerdelivery，PD)控制器。总线接口160通过相应引脚耦接至控制器190。BIOS124通过系统管理总线(SMbus)SMB11电性耦接至控制器190。部分实施例中，主机装置100可包含外部存储器180，其通过厂商自订接口(vendor defined interface，厂商定义接口)通信耦接至BIOS124与控制器190。
扩展坞装置200亦包含控制器290，如PD控制器。在其他部分实施例中，控制器190、290亦可由雷雳旁波段控制器(thunderbolt sidebandcontroller)或其他系统单芯片(System on Chip，SoC)实现。总线接口260通过相应引脚耦接于控制器290。网络接口控制器220可通过SMbus、I2C或EEPROM引脚耦接至PD控制器。
如此，BIOS124可自ACPI或SMBIOS表单提供厂商特定标头格式传递至系统管理总线SMB11，以标准通信协定PLDM/MCTP传递至控制器190。控制器190可提供SMBUS及通信协定解码功能以将BIOS、SMBIOS或厂商特定通信协定至扩展坞装置200中的控制器290。
控制器290可将自BIOS124传递来的原始数据进行解译至标准EEPROM波形格式并送至网络接口控制器220的EEPROM引脚。值得注意的是，在其他部分实施例中，控制器290亦可以通过系统管理总线或者I2C总线与网络接口控制器220沟通。
如此，网络接口控制器220便可提供唤醒信号至控制器290。当控制器290相应进行厂商特定的厂商自订信息(Vendor Defined Message，VDM，厂商定义信息)至主机装置100的控制器190后，便可在主机侧完成后续唤醒程序。
此外，若外部存储器180被用以存储主机端MAC位址，控制器190可在不需使用SMbus的情况下，自外部存储器180读取主机端MAC位址并传送数据至控制器290。
借此，通过上述途径，便可实现在频外管理下的MAC位址复制及内网唤醒、外网唤醒功能。
虽然本公开已以具体实施例详细公开如上，其他实施例亦为可能。

Claims (10)

1.一种扩展坞装置，包含：
一总线接口，用以连接于一主机装置；及
一网络接口控制器，耦接于该总线接口，用以于该主机装置通过该总线接口连接至该扩展坞装置时，接收该主机装置的一主机端MAC位址，并载入该主机端MAC位址进行网络通信；
其中该主机端MAC位址存储于该主机装置的一BIOS内具有一厂商特定格式的一表单之中。
2.如权利要求1所述的扩展坞装置，其中该网络接口控制器包含一存储器，用以存储一预设MAC位址，该网络接口控制器用以选择性载入该预设MAC位址进行网络通信。
3.如权利要求1所述的扩展坞装置，还包含：
一切换电路，电性耦接于该网络接口控制器，当该主机装置自该扩展坞装置分离时，该切换电路用以关闭该网络接口控制器，以清除该网络接口控制器中存储的该主机端MAC位址。
4.如权利要求1所述的扩展坞装置，其中具有该厂商特定格式的该表单中定义有多个全球MAC位址，所述多个全球MAC位址中未被占用的一者通过一网络接口控制器驱动器传递至该网络接口控制器，作为该主机端MAC位址进行网络通信。
5.如权利要求4所述的扩展坞装置，其中该网络接口控制器包含一存储器，用以存储一预设MAC位址，当被占用的所述多个全球MAC位址的数量达到一上限值时，该网络接口控制器用以载入该预设MAC位址进行网络通信。
6.一种电子装置，包含：
一总线接口，用以连接于一扩展坞装置，其中该扩展坞装置包含一网络接口控制器；
一或多个处理元件，耦接于该总线接口；
一存储器，耦接于所述一或多个处理元件；及
一或多个程序，其中所述一或多个程序存储于该存储器中，并用以被所述一或多个处理元件所执行，所述一或多个程序包括以下指令：
解析存储于一主机装置的一BIOS内具有一厂商特定格式的一表单，以取得对应于该主机装置的一主机端MAC位址；及
当该扩展坞装置连接至该总线接口时，经由该总线接口传输该主机端MAC位址至该扩展坞装置以使该扩展坞装置载入进行网络通信。
7.如权利要求6所述的电子装置，其中具有该厂商特定格式的该表单包含一BIOS进阶组态与电源接口表单、一系统管理BIOS表单、或一厂商自订固件表单。
8.如权利要求6所述的电子装置，其中所述一或多个程序还包括以下指令：
于一BIOS阶段，写入该主机端MAC位址及该BIOS中相应的一标识符至一第二存储器；
于一作业系统阶段，读取存储于该第二存储器中的该标识符；及
于该作业系统阶段，当该标识符匹配时，传递该第二存储器中相应于该标识符的该主机端MAC位址至该网络接口控制器进行网络通信。
9.一种MAC位址复制方法，包含：
由一扩展坞装置的一网络接口控制器，载入存储于该扩展坞装置的一存储器中的一预设MAC位址进行网络通信；
由一网络接口控制器驱动器，解析存储于一主机装置的一BIOS内具有一厂商特定格式的一表单，以取得对应于该主机装置的一主机端MAC位址；
由该网络接口控制器驱动器，经由一总线接口传输该主机端MAC位址至该扩展坞装置；及
当该主机装置连接于该扩展坞装置时，由该网络接口控制器，载入该主机端MAC位址进行网络通信。
10.如权利要求9所述的MAC位址复制方法，还包含：
提供多个全球MAC位址定义于具有该厂商特定格式的该表单；
由该网络接口控制器驱动器，传递所述多个全球MAC位址中未被占用的一者作为该主机端MAC位址至该扩展坞装置，进行网络通信；
由该网络接口控制器驱动器，决定通信耦接于该主机装置的多个扩展坞装置的优先度；
由该网络接口控制器驱动器，根据所述多个扩展坞装置的优先度，传递所述多个全球MAC位址至通信耦接于该主机装置的所述多个扩展坞装置进行网络通信，当通信耦接于该主机装置的所述多个扩展坞装置的数量达到一上限值时，执行一冲突保护程序；及
于该冲突保护程序中，由通信耦接于该主机装置的优先度较低的至少一个扩展坞装置，载入存储于该至少一个扩展坞装置的一存储器中的一预设MAC位址进行网络通信。
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