CN1284077C - 自动开机系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种自动开机系统及方法，用于计算机系统中，可使中央处理器单元适于读取不论是直接执行(XIP)类型或非直接执行(Non-XIP)类型内存装置内的开机指令码，以启动该计算机系统的操作系统。

Description

自动开机系统及方法

技术领域

本发明涉及一种自动开机系统及方法，特别有关于一种可适用于不同类型内存装置的自动开机系统及方法。

背景技术

直接执行(XIP，eXecute In Place)技术是指：储存装置(storage device)中存储的数据或指令码可供计算机系统的中央处理器单元直接访问，而不用先读入RAM中再执行，这样可以减少耗电量、提高运行速度，且不用担心数据会丢失。

这种储存装置目前主要以NOR型的闪存(Flash Memory)为主。众所周知，目前闪存技术上主要发展了两种非易失型存储器(Non-volatilememory)，一种为NOR(或非门)型非易失型存储器，另一种为NAND(与非门)型非易失型存储器，如一电可擦除只读存储器(EEPROM)，它强调降低每位的成本，提供更高的性能，并且像磁盘(disc)一样可以通过接口轻松升级。NOR型闪存的特点为相对电压低、随机读取快、功耗低、稳定性高，而NAND型闪存则容量大、回写速度快、芯片面积小。

NOR型与NAND型的非易失型存储器主要差别在于：若要求存储少量代码，随机存储速度要求快，则用NOR型闪存；而NAND型闪存则是高数据存储密度的理想解决方案。NOR型闪存的特点是直接执行，应用程序可以直接在闪存内运行，不必再把代码读到计算机系统的RAM中。因此NOR型闪存的传输效率很高，在1～4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。NAND型闪存能提供极高的单元密度，可以实现高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。

此外，NAND型闪存的单元尺寸几乎是NOR型闪存的一半，且由于其制作工艺较简单，因此价格上也较便宜。然而NAND型闪存本身不具有前述直接执行的特性，且应用NAND型闪存的困难在于闪存的管理和需要特殊的系统接口。

发明内容

本发明的目的在提供一种自动开机系统及方法，可供计算机系统的中央处理器单元适于读取不论是直接执行型或非直接执行(Non-XIP)型闪存中的开机指令码，借以启动该计算机系统的操作系统。

基于上述目的，根据本发明的实施例提供一种自动开机系统，用于一计算机系统中，其至少包括：一非直接执行型储存媒体控制装置、一内部缓冲区以及一多工储存媒体控制装置。利用该多工储存媒体控制装置判断计算机系统内的储存媒体是否为直接执行型储存媒体。当该计算机系统的储存媒体为一种直接执行型储存媒体时，则该计算机系统的中央处理器单元会通过该多工储存媒体控制装置，直接读取直接执行型储存媒体内的开机指令码以启动该计算机系统的操作系统。反之，当该计算机系统内的储存媒体为一种非直接执行型储存媒体时，则利用该多工储存媒体控制装置先停用(disable)该中央处理器单元，接着利用该非直接执行型储存媒体控制装置从该非直接执行型储存媒体中读取开机指令码，并且储存开机指令码至该内部缓冲区中。当完成读取开机指令码，利用储存媒体控制装置启用(enable)中央处理器单元，接着中央处理器单元经过该多工储存媒体控制装置自该内部缓冲区取得开机指令码，进而启动计算机系统的操作系统。

附图说明

以下结合附图以提供对本发明的进一步理解，将其结合构成了本说明书的一部分，其说明了本发明的实施例，并连同描述一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明的自动开机系统的结构图；

图2是本发明的自动开机方法的流程图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行详细参照说明，这些例子示于附图。

本发明提供一种自动开机系统及方法，供计算机系统的中央处理器单元可以选择性访问一直接执行型储存媒体或非直接执行型储存媒体中的开机指令码，进而启动计算机系统的操作系统。

NOR型闪存可以直接地使用，且可以像其它内存那样连接，并可以在上面直接运行代码。而NAND型闪存需要I/O接口，比起NOR型闪存要复杂得多。

图1是本发明的自动开机系统的结构图，用于一计算机系统1中。本计算机系统1包括：自动开机系统5、一中央处理器单元10、一直接执行型储存媒体25，以及一非直接执行型储存媒体45。前述自动开机系统5进一步包括：一多工储存媒体控制装置20、一内部缓冲区30、及一非直接执行型储存媒体控制装置40。

前述多工储存媒体控制装置20用以控制开机地址映像(Boot addressmapping)，以及从该直接执行型储存媒体25中取得开机指令码，或者自该内部缓冲区30访问来自该非直接执行型储存媒体45的开机指令码。正如前述，该内部缓冲区30用以储存来自该非直接执行型储存媒体45的开机指令码。该非直接执行型储存媒体控制装置40用以读取该非直接执行型储存媒体45中的开机指令码，并将取得的开机指令码储存至该内部缓冲区30中。

前述自动开机系统5的操作方式为：当计算机系统1的电源启动以执行开机(booting)程序时，先利用该多工储存媒体控制装置20判断该计算机系统1内各储存媒体的类型为何。当判断出该储存媒体为直接执行型储存媒体25时，则该中央处理器单元10通过该多工储存媒体控制装置20，直接读取直接执行的储存媒体25内的开机指令码以启动该计算机系统1的操作系统。反之，当判断出该储存媒体为非直接执行型储存媒体45时，则利用该多工储存媒体控制装置20先停用中央处理器单元10，接着利用该非直接执行型储存媒体控制装置40，自该非直接执行型储存媒体45中读取适当的开机指令码，然后将该开机指令码暂时储存至该内部缓冲区30中。当储存完前述开机指令码之后，利用该多工储存媒体控制装置20重新启用中央处理器单元10，使该中央处理器单元10通过该多工储存媒体控制装置20，自该内部缓冲区30中取得开机指令码，进而启动计算机系统的操作系统。

图2是本发明的自动开机方法的流程图。根据本发明的自动开机方法的步骤详述如下：

在步骤S1中，先启动该计算机系统1的电源键。

在步骤S2中，利用该多工储存媒体控制装置20开始判断该计算机系统1内的储存媒体的类型，以决定以何种方式启动该计算机系统的操作系统。

当步骤S2的判断结果为“YES”时，则前进至步骤S31，使该计算机系统1的中央处理器单元10经过该多工储存媒体控制装置20直接自该直接执行型储存媒体25内取得所需的开机指令码，以执行开机的操作系统(如步骤S7所示)；反之，当在步骤S2的判断结果为“NO”时，则前进至步骤S32，即利用该多工储存媒体控制装置20先行停用该中央处理器单元10。

接着在步骤S4中，利用该非直接执行型储存媒体控制装置40，自该非直接执行型储存媒体45中读取开机指令码，然后将开机指令码储存至内部缓冲区30中。

在步骤S5中，即当完成放置开机指令码在内部缓冲区30中时，利用该多工储存媒体控制装置20启用中央处理器单元10。

在步骤S6中，使该中央处理器单元10通过该多工储存媒体控制装置20，自该内部缓冲区30中读取开机指令码。

在步骤S7中，使中央处理器单元10根据该开机指令码启动计算机系统1的操作系统。

通过上述方法，可使本发明的自动开机系统或方法实现计算机系统1自动访问任何类型的内存以启动操作系统，如NOR型快闪记忆及只读存储器(ROM)等直接执行内存，或者像NAND型闪存、串列型EEPROM及并列型电可擦除只读存储器等非直接执行内存。

对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改进和变化。因此，这意味着，如果对本发明的这些改进和变化落在所附权利要求的范围及其等效范围内，本发明就涵盖了这些改进和变化。

Claims (9)

1.一种自动开机系统，电性连接一内存开机指令码的储存媒体，用以启动一计算机系统的操作系统，包括：

一非直接执行型储存媒体控制装置，在上述储存媒体被判断为一非直接执行型储存媒体时，自该非直接执行储存媒体内读取上述开机指令码；

一内部缓冲区，耦接于上述非直接执行型储存媒体控制装置，其用以储存读取来自上述非直接执行型储存媒体的上述开机指令码；以及

一多工储存媒体控制装置，耦接于上述内部缓冲区，用于判断上述储存媒体是否为上述非直接执行型储存媒体，并控制上述计算机系统的一中央处理器单元至上述内部缓冲区中取得上述开机指令码，进而启动上述计算机系统的操作系统。

2.如权利要求1所述的自动开机系统，其特征在于，上述非直接执行型储存媒体控制装置从上述非直接执行型储存媒体读取上述开机指令码前，上述多工储存媒体控制装置先停用上述计算机系统的中央处理器单元。

3.如权利要求2所述的自动开机系统，其特征在于，上述非直接执行型储存媒体控制装置自上述非直接执行型储存媒体完成读取上述开机指令码后，上述储存媒体控制装置会启用上述计算机系统的中央处理器单元。

4.如权利要求1所述的自动开机系统，其特征在于，上述非直接执行型储存媒体是一NAND型非易失型闪存。

5.如权利要求1所述的自动开机系统，其特征在于，当上述储存媒体被判断为一直接执行型储存媒体时，则上述多工储存媒体控制装置直接自该直接执行型储存媒体读取上述开机指令码，以启动上述计算机系统的操作系统。

6.一种自动开机方法，用以读取一储存媒体内的开机指令码以启动一计算机系统的操作系统，该方法包括下列步骤：

利用一多工储存媒体控制装置判断上述储存媒体是否为一种直接执行型储存媒体；

当上述储存媒体被判断为一种直接执行型储存媒体时，则使该计算机系统的一中央处理器单元直接自上述储存媒体读取一开机指令码；

当上述储存媒体被判断非为一种直接执行型储存媒体时，则使一非直接执行型储存媒体控制装置自上述储存媒体读取一开机指令码，并且将上述开机指令码储存于一内部缓冲区内，然后使上述中央处理器单元自上述内部缓冲区取得上述开机指令码；以及

使中央处理器单元以前述开机指令码启动上述计算机系统的操作系统。

7.如权利要求6所述的自动开机方法，其特征在于当上述储存媒体被判断非为一种直接执行型储存媒体时，则先停用上述中央处理器单元，之后才使该非直接执行型储存媒体控制装置自上述储存媒体读取上述开机指令码。

8.如权利要求7所述的自动开机方法，其特征在于当该非直接执行型储存媒体控制装置自上述储存媒体读取上述开机指令码之后，才重新启用上述中央处理器单元。

9.如权利要求7所述的自动开机方法，其特征在于该储存媒体是NAND型非易失型闪存。

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