CN1282087C

CN1282087C - 远程数据存取方法及使用该方法的计算机

Info

Publication number: CN1282087C
Application number: CN 03148780
Authority: CN
Inventors: 赖怡吉
Original assignee: Acer Inc
Current assignee: Acer Inc
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: CN1567245A

Abstract

本发明的远程数据存取方法是藉由一计算机来存取一远程计算机中的数据，其步骤是先接收该计算机中的一处理器欲传送至一硬盘的读取要求，接着利用一模拟器来中断该读取要求，并发送一中断讯号至该处理器，使该处理器进入一与一操作系统无关的独立操作模式，当该处理器进入该独立操作模式后，自该远程计算机的一硬盘中读取相对应的数据后储存在一数据缓存器中，最后模拟器即发送一中断要求(IRQ)至回复至正常模式下的该处理器，完成读取操作。

Description

远程数据存取方法及使用该方法的计算机

技术领域

本发明涉及一种与操作系统无关的远程数据存取方法与与使用该方法的计算机，特别是涉及一种利用处理器的系统管理模式来进行远程数据存取的方法与使用该方法的计算机。

背景技术

由于计算机网络日渐普及，一旦某计算机的需求不足，例如需要进行应用程序、操作系统的更换、升级时，常会通过局域网络、因特网等，自一远程计算机上下载所需要的程序，然而对于网络系统管理者而言，为了能够有效地统一管理与掌握各计算机的情况，因此有藉由远程计算机来统一集中、管理所有软件的观念产生。

网络计算机(network computer，NC)，是一仅具备有简单的操作系统的终端计算机，在此计算机一开机后，它会自动地连接到一远程计算机(服务器)进行数据存取，并自远程的计算机下载其需执行的软件，因此若所有的终端计算机需要进行软件的更新、升级等操作，仅需在远程的伺服计算机上一次进行以后，待下次网络计算机再捉取软件时，即「彷佛」已更新其自身的软件(事实上，网络计算机并未具备有任何应用程序)。但是，网络计算机的问题在于应用程序仅限于Java或JavaScript，因此并不能采用现有的应用程序(例如Microsoft Word)，使其功能大为受限。

另一种架构则是所谓的远程安装服务(remote installation services，RIS)，其概念是利用一RIS服务器来统一管理终端计算机所需要的软件，然其缺点在于：在进行远程安装的操作前，除了需要在RIS服务器与终端计算机皆安装有相同的操作系统与相对应的RIS应用程序外，尚需对终端计算机作进一步设定(例如DHCP、DNS主机)，另一方面，由于数据在经由RIS服务器传送至终端计算机前，需先经由RIS应用程序将其转换成RIS格式，因此若所欲传送的数据具备有防拷保护机制而非标准的数据格式时，在此转换的过程中即可能产生错误。

如图1所示的「数据映像系统」，其是在计算机500中装设有一模拟器(emulator)202，此模拟器202是用来截断操作系统所发出的I/O讯号(读/写要求，read/write request)，换言之，此模拟器202的功能在于作为一虚拟硬盘，且其自身并与远程计算机(服务器)204，模拟器202一旦接收读写要求时，即会先由自身实体硬盘110中进行搜寻并判断数据是否为最新，若非最新则会通过模拟器202自远程计算机204的实体硬盘205中自动下载最新的数据至实体硬盘110中，自动完成更新、升级的操作。然而，虽此法比前述方法优越，但由于此模拟器202需负责数据存取的全部过程，因此需要独立的中央处理器、动态随机存取存储器、控制单元…等构件，俨然成为一具微型主机，故此模拟器202的建置成本很高，特别是在具有多部计算机500的网络架构下，若每台计算机500均装设，则其整体成本更为可观。

另外，上述更详细内容，已进一步披露于美国6,477,624号专利中，以下将其全文并入本案作为参考。

发明内容

由上述已知技术中可以了解，需要一种能够以成本低廉方式来建构模拟器，特别是，若能使模拟器独立于操作系统外工作，即能使得模拟器能够兼容于各式计算机而能增加其使用弹性。

因此，本发明的目的即在于提供一种建置成本低廉，并能够独立于操作系统外的远程数据存取方法及使用该方法的计算机。

于是，在一较佳实施例中，本发明远程数据存取方法是藉由一计算机来存取一远程计算机中的数据，其步骤是先接收该计算机中的一处理器欲传送至一硬盘的读取要求，接着利用一模拟器来中断(trap)该读取要求，在中断该读取要求后，由该模拟器发送一中断讯号至该处理器，使该处理器进入一与一操作系统无关的独立操作模式。

当该处理器进入该独立操作模式后，自该远程计算机的一硬盘中读取相对应的数据后储存在一数据缓存器中，最后模拟器即发送一中断要求(IRQ)至回复至正常模式下的该处理器，完成读取操作。

在该较佳实施例中，本发明亦提供一计算机，此计算机是与一远程计算机相联机，该计算机包含一处理器、一存储器，以及一模拟器。

存储器中储存有多个计算机程序码，所述计算机程序码是供该处理器在一与一操作系统无关的独立操作模式下所执行。该模拟器是与该处理器相连接，并具有一译码器以及一缓冲存储器。

该译码器能够依据该处理器所发出的一读取要求，产生一触发该处理器进入该独立操作模式的中断讯号，使该处理器在该独立作模式下执行所述计算机程序码，并当该处理器自该远程计算机捉取对应于该读取要求的数据并回复至一正常模式后，发送一中断要求(IRQ)至该处理器。该缓冲存储器则是用来储存该处理器自该远程计算机中所捉取的数据。

附图说明

图1是一示意图，说明美国6,477,624专利所述的数据映像系统；

图2是一示意图，说明运用本发明的一较佳实施例的系统架构；

图3是一方块图，说明该较佳实施例的一模拟器；

图4是一示意图，说明主存储器中操作系统、驱动程序，以及SMM程序代码所占据的地址；

图5是一示意图，说明一处理器、该模拟器、以及一远程计算机间的操作；以及

图6是一流程图，说明该较佳实施例在进行数据读取时所进行的步骤。

附图标号说明

100 近端计算机

200 远程计算机

1 网络适配卡

2 处理器

3 只读存储器

4 随机存取存储器

5 存储器

6 模拟器

61 接口单元

62 译码器

63 控制缓存器

64 状态缓存器

65 错误缓存器

66 计数缓存器

67 多工器

68 多工器

69 缓冲存储器

601～608 步骤

具体实施方式

有关本发明的上述及其它技术内容、特点与功效，在以结合附图对一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。

参阅图2与图3，在本发明的系统架构下，一近端计算机100是与一远程计算机200相联机，且其联机方式可以是通过局域网络(LAN)、广域局域网络(WLAN)或是因特网(Internet)等等，因此，近端计算机100能通过标准的网络传输协议(例如TCP/IP)来与远程计算机200相通讯。

近端计算机100中包含有一供实体网络连接的网络适配卡(NIC)1、一与网络适配卡1相连接的处理器(processor)2、一只读存储器3、一随机存取存储器(RAM，或称主存储器)4。只读存储器3中已存有多个计算机程序码，或称为基本输入/输出系统(BIOS)，是当近端计算机100开机时，由处理器2自只读存储器3中加以捉取、执行，以便进行自我开机测试(POST)等操作。

一般而言，上述各构件均是设置在一主机板(图未示)上，且此主机板会提供有各式标准的扩充总线，例如IDE、ISA、AGP…等等，供使用者扩充之用。特别是，一般在近端计算机100上更要需有一安设在IDE总线300上的硬盘(第一储存装置，图未示)，以便储存操作系统，例如MicrosoftWindows 98、Windows2000、WindowsNT等等，然而在本发明的架构下，实体硬盘则非必要，关于此部分将于下文中再详细说明。

特别要说明的是，处理器2特别是指Intel 80386以后型号的处理器，例如Intel 80486、Pentium…，或是AMD K5、K6等具备有能够在一独立于操作系统外的独立操作模式的处理器2。所谓的独立操作模式，是指处理器2的运作能够不涉及任何应用程序或操作系统的操作模式，一个例子是系统管理模式(system management mode，SMM)，起初是由Intel公司为了便于电源管理所设计的工作模式，它仅需利用一系统管理中断(SMI)信号来触发处理器2，即能使处理器2进入此模式，而在此模式下，处理器2依然具备有支持网络驱动程序、系统外围驱动程序、数据安全监控等能力。

当处理器2由正常模式进入系统管理模式中时，先储存正常模式下所执行的程序代码状态，并进入主存储器4中一独立的寻址空间来执行相对应的SMM程序代码(subroutines)，例如图5所示3000:FFFh～3000:0000h间，因此具有极高的安全性且与操作系统或应用程序皆无关连，而当处理器2执行SMM计算机程序码中的RSM指令后，即会回到原先正常模式下，继续受到操作系统的控制。至于处理器2在此系统管理模式下所执行的功能，视SMM程序代码的编写内容而定。

另一个相类似的模式是在线模拟(in circuit simulator，ICE)模式，或称侦错模式(debugging mode)、探测模式(probe mode)等，是为了便于进行程序的侦错所设定的一处理器模式，所能支持的功能大致与上述系统管理模式无异，故不再赘述。不同的是，触发处理器2进入在线模拟模式的讯号是R/S#信号(以Intel Pentium处理器为例)，若欲使处理器2脱离在线模拟模式，则是在在线模拟模式下所执行的计算机程序码中加入「end probe mode」指令，或是以外部硬件使R/S#信号由高变低，再由低变高后(正缘触发)，即能使处理器2脱离在线模拟模式而回复到正常模式下。

因此，本实施例中还包含一与处理器2相连接的存储器(SMM handler)5，其内部储存有多个SMM计算机程序码，这些SMM计算机程序码并能够分为多个模块，各个模块能够依据特定的I/O指令，对远程计算机200中的一第二储存装置(图未示)进行读取/写入的操作。当然，这些SMM计算机程序码亦可与BIOS一并储存在只读存储器3中，待计算机100开机后，即自动加载主存储器4中，并当处理器2进入系统管理模式后，才会由特定的存储器寻址空间中加以捉取、执行。

此外，本实施例还包含一模拟器6，此模拟器6是装设在计算机100中，并具有一接口单元61、一译码器(decoder)62、一控制缓存器(controlregister)63、一状态缓存器(status register)64、一错误缓存器(error register)65、一计数缓存器(counter register)66、二个多工器(multiplexer)67、68，以及缓冲存储器(buffer RAM)69。

接口单元61，在本实施例中是指一IDE接口，因此能藉由此接口单元61，使得模拟器通过IDE总线300与处理器2相连接。当然，其它诸如ATA、SCSI、ATAPI、ATA-E、ESDI、USB等接口，亦属本实施例的一简单变化而已。

译码器62是与接口单元61相连接，也就能接收来自于处理器2的控制信号、数据信号以及地址信号，当然，如图3所示，此三种信号分别是由控制总线(control bus)、数据总线(data bus)，以及地址总线(address bus)所传送。当译码器62接收到来自于处理器2的I/O信号后，除了能依据该信号的内容，译码为欲传送至特定缓存器63～66上的控制信号外，还能依据I/O信号而送出一系统管理中断(SMI)讯号至处理器2，使得处理器2能进入系统管理模式并执行SMM计算机程序码。待处理器2由系统管理模式回复至正常模式时，译码器62亦能发出中断要求(IRQ)。

译码器62发出的中断要求(IRQ)，其目的为通知操作系统数据传送操作告一段落，发出的时机为每当计数缓存器66倒数至零时(表示传送成功)或SMM计算机程序码将特定错误代码填入错误缓存器65时(表示传送失败)，使操作系统能依据状态缓存器64、错误缓存器65，以及计数缓存器66的内容判断数据传送是否成功或失败。中断要求(IRQ)的种类依模拟的储存装置而定，在本实施例中因模拟IDE接口装置，故为IRQ14(第十四号中断，为主要IDE接口所使用)或IRQ15(第十五号中断，为次要IDE接口所使用)。

控制缓存器63能依SMM计算机程序码来控制数据的读取或写入。状态缓存器64用来储存目前模拟器6为输入(input)、读出(readout)等状态的信息，以及缓冲存储器69是否为空位(empty)、满溢(full)等状态的信息。错误缓存器65是当错误发生时，即会储存有表示「错误」的信息。计数缓存器66则是用来储存读取或写入时，下一个缓冲存储器69中数据的地址。这些缓存器63～66与一般缓存器的功能大致相同，且为本领域技术容易所能轻易了解，故不再详细赘述。

缓冲存储器69是用来储存处理器2自远程计算机200中所读取回来的数据，此部分将在下文中一并说明。在本实施例中，缓冲存储器69的储存容量大小可以是512Bytes，或是512Bytes的倍数(例如1024、2048…)等等。

为了能够使得处理器2在正常模式以及系统管理模式下，能够以不同的I/O端口进行控制信号与数据的传输，因此需要多工器67、68来进行数据与地址路径的切换，本实施例中，多工器67是负责读取/写入缓冲存储器69的数据路径的切换，多工器68则是负责缓冲存储器69的地址路径的切换。

多工器66、67是由译码器62所控制，当处理器2在正常模式下，是经由图3中的实线箭头来进行I/O信号的传递；当译码器62已接收到I/O信号，而发送系统管理中断信号给处理器2时，同时控制多工器67、68进行路径切换，使得控制信号、数据信号，以及地址信号能够经由图4中的虚线箭头来传送至各个缓存器63～66与多工器67、68上。因此在正常模式下，缓冲存储器69的地址选择，以及数据的读取/写入是经由一路径，而在系统管理模式下，则是经由另一路径，两者并不互相抵触。

参阅图5与图6，当近端计算机100开机后，会先加载只读存储器3中的BIOS，并进行自我开机测试(POST)，在自我开机测试无误后，BIOS即会控制处理器2送出读取要求(read request)来寻找开机程序，在一般的情况下，应是通过IDE总线300来寻找硬盘中的开机程序，此时处理器2尚处于正常模式下，如图6的路径①所示。

在本实施例中，虽未具备有实体硬盘，然而，模拟器6的功用即在模拟一实体硬盘，换言之，由于模拟器6是通过IDE总线300与处理器2相耦接，因此处理器2所送出的读取要求将会传送至模拟器6上。

如步骤601所示，由于处理器2「以为」实体硬盘存在于近端计算机100中，故通过IDE总线300所发出的读取要求亦包含了所欲读取磁区(512bytes)的地址与相关信息等等。接着，如步骤602与路径②所示，在译码器62接收到此一读取要求后，换言之，即中断(trap)了处理器2的读取要求，并进一步产生系统管理中断信号，使得处理器2进入系统管理模式，并使处理器2得知所欲读取数据的地址。

如步骤603与路径③、④，当处理器2进入系统管理模式后，即会执行SMM程序代码，并尝试自远程计算机200中读取相对应地址的数据。若联机无误且远程计算机200运作正常，则如步骤604、605所示，会将所读取的数据通过图4中的虚线路径储存在缓冲存储器69中，如路径⑤，此时状态缓存器64中并会同时储存有缓冲存储器69的状态。

若因为网络联机错误，或是远程计算机200故障等情况，使得处理器2无法自远程计算机200中顺利读取数据，则会如步骤606所示，错误缓存器65中即会储存有表示「错误」状态的信息，在此同时，完成自远程计算机200中读取数据的处理器2，由于执行到RSM指令，因此会自动回复到正常模式下，如步骤607。

最后，如路径⑥与步骤608所示，译码器62会依据状态缓存器64、错误缓存器65，以及计数缓存器66等状态，回传一中断要求(IRQ)至已回复到正常模式下的处理器2，因此对于BIOS而言，即已认为完成读取的操作。如此，对一个个磁区进行读取，则能顺利地加载操作系统，以及其它应用程序，故对于近端计算机100而言，虽其自身并不具备有实体硬盘，然由于模拟器6的作用，则即能将远程计算机200中的数据在近端计算机100上执行。

另一方面，若当处理器2在正常模式下，将数据在主存储器4中计算、处理完毕，欲写入「硬盘」中时，是采直接存储器存取(DMA)方式，以一DMA控制器(图未示)，将此数据送至模拟器6。

此时真正的数据传送操作，是由模拟器6送出一系统管理中断(SMI)讯号，使得处理器2执行SMM程序代码将此数据由主存储器4中通过网络适配卡1直接写入远程计算机200中，至于模拟器6本身则担任使得DMA控制器能够正常操作的标的，以及通过缓存器63～66回报数据传送操作结果的用途，本身并不直接执行数据传送的操作。如此，对于DMA控制器本身和使用DMA数据传送方式的操作系统，都不必施以任何修改，即能将远程计算机200中的数据在近端计算机100上予以存取。

因此，对于未配备有硬盘的近端计算机100，即可以利用本发明达到与网络计算机相同的目的，且由于是利用处理器2的系统管理模式，所以没有不兼容的问题，只要是近端计算机100上配备有IDE总线300，都能够通过近端计算机100中的模拟器6来执行、开启远程计算机200上的操作系统或应用程序。

如上所述，本发明远程数据存取方法及使用该方法的计算机充分地利用了处理器2的功能，并仅利用数个缓存器就能够达到数据读取的目的，更佳的是，由于模拟器6利用一般计算机均有配备的IDE总线来相连接，因此模拟器6可适用于各式机型的计算机。

上述说明，仅为本发明的较佳实施例而已，而不能以此限定本发明实施的范围，凡依据本发明权利要求及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，均应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种远程数据存取方法，由一计算机对一与该计算机相联机的远程计算机中的数据进行读取，该计算机具有一处理器，该存取方法包含下列步骤：

接收该处理器欲传送至一第一储存装置的读取要求，该读取要求包含有该第一储存装置的一地址；

中断该读取要求；

中断该读取要求后，发送一中断讯号至该处理器，使该处理器进入一与一操作系统无关的独立操作模式；

由该处理器依据该地址，自该远程计算机的一第二储存装置中读取相对应于该地址的数据后储存在一与该处理器相信连接的数据缓存器中；以及

发送一中断要求至该处理器，完成读取操作。

2.如权利要求1所述的远程数据存取方法，其中，该独立操作模式是一系统管理模式。

3.如权利要求1所述的远程数据存取方法，其中，该独立操作模式是一在线模拟模式。

4.如权利要求3所述的远程数据存取方法，其中，该中断讯号是一系统管理中断。

5.如权利要求1所述的远程数据存取方法，其中，该第一储存装置是硬盘，且该地址是关于该硬盘的一磁区。

6.一种计算机，与一远程计算机相联机，该计算机包含：

一处理器；

一存储器，与该处理器相连接，储存有多个计算机程序码，所述计算机程序码是供该处理器在一与一操作系统无关的独立操作模式下所执行；及

一模拟器，与该处理器相连接，该模拟器具有：

一译码器，用以依据该处理器所发出的一读取要求，产生一触发该处理器进入该独立操作模式的中断讯号，使该处理器于该独立作模式下执行所述计算机程序码，并当该处理器自该远程计算机提取对应于该读取要求的数据并回复至一正常模式后，发送一中断要求至该处理器，及

一缓冲存储器，用以暂存该处理器自该远程计算机中所提取的数据。

7.如权利要求6所述的计算机，其中，该独立操作模式是系统管理模式。

8.如权利要求6所述的计算机，其中，该独立操作模式是在线模拟模式。

9.如权利要求6所述的计算机，其中，该模拟器是经由一标准接口与该处理器相连接。

10.如权利要求9所述的计算机，其中，该标准接口是ATA接口、IDE接口、USB接口、ESDI接口与SCSI接口其中之一。

11.如权利要求6所述的计算机，其中，该模拟器还具有与该译码器相连接的一控制缓存器、一状态缓存器、一错误缓存器、一计数缓存器，以及二个多工器，所述多工器中的一个是用来选择写入该缓冲存储器的数据的路径，其一输入端与数据总线相连接而另一输入端与译码器相连接，所述多工器中的另一个是用来选择写入该缓冲存储器的地址的路径，其一输入端与地址总线相连接而另一输入端与计数缓存器相连接，使得该处理器在该正常模式与该独立操作模式时能分别由不同路径对该缓冲存储器进行写入。

12.一种模拟器，设置在一计算机中，该计算机具有一处理器、一与该处理器相连接的总线，以及一与该处理器相连接的存储器，该存储器储存有供该处理器进入一与操作系统无关的独立操作模式时所执行的计算机程序码，该计算机与一远程计算机相联机，该模拟器包含：

一接口单元，设置该总线上；

一译码器，通过该接口单元与该处理器相连接，该译码器能依据该处理器所发出的一读取要求，产生一触发该处理器进入该独立操作模式的中断讯号，以使该处理器于该独立操作模式下执行所述计算机程序码，并当该处理器自该远程计算机读取对应于该读取要求的数据后，发送一中断要求至该处理器，及

一缓冲存储器，用以储存该处理器自该远程计算机中所捉取的数据。

13.如权利要求12所述的模拟器，其中，该接口单元是ATA接口、IDE接口、USB接口、ESDI接口与SCSI接口其中之一。

14.如权利要求13所述的模拟器，其中，该数据缓存器的容量大小是512Bytes。

15.如权利要求12所述的模拟器，其中，该模拟器还具有与该译码器相连接的一控制缓存器、一状态缓存器、一错误缓存器、一计数缓存器，以及二个多工器，所述多工器中的一个是用来选择写入该缓冲存储器的数据的路径，其一输入端与数据总线相连接而另一输入端与译码器相连接，所述多工器中的另一个是用来选择写入该缓冲存储器的地址的路径，其一输入端与地址总线相连接而另一输入端与计数缓存器相连接。