TW394896B - Self-booting mechanism to allow dynamic system configurations and diagnostic - Google Patents

Description

經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明範圚 本發明大體與電腦系統有關，特別是與電腦組態重設及 診斷有關。 發明背景 在電腦系統内’諸如裝置之驅動程式或其他專用的應用 程式之靭m係儲存在可抹除程式的唯讀記憶體（EPR0M) 内。可抹除程式的唯讀記憶體對該作業是適宜的因為它 們屬於不變性（n〇nv〇l衫ile )(亦即，當電源關閉時會把所存 資料保留），且在有需要時，它們允許所儲存的靭體被改變 及/或升級。然而，任何現存靭體的抹除及新靭體的程式化 /、flt·用特殊的設備自該板插座拆下之可抹除可程式唯讀記 憶體來完成。 快閃記憶體（Flash memory)(即固態記憶體）是一種新技 術，它可代替可抹除可程式唯讀記憶體，因為就像可抹除 可程式唯讀記憶體一樣’快閃記憶體亦為不變性。另一方 面’它不像可抹除可程式唯讀記憶體，快閃記憶體在系統 處理器控制下在系統内有更新的能力。快閃記憶體及其他 可重窝記憶體技術之間的另一差異是：對快閃記憶體來 說，程式化可能只會將二進位的1改變成〇，而抹.除則可能 會將0改回1，而"丨"為快閃記憶體記憶單元之二進位預設 值。因此·’將一靭體寫入一快閃記憶體内可能需要一抹除 及一程式化這兩項作業。對快閃記憶體技術在BriaI1 Dipen 及Markus Levy的「以快閃記憶體設計」（2d ed. 1994)—文 中有討論，該文以提及（by reference )的方式併於本文中以 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------k------IT------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（2 ) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 作為背景資料。 圖1為說明-種先前技藝電腦系統100的方塊圖，在該電 腦系統系統處理器控制下允許靭體可被抹除及可再程式 化、。例如，該勒體可為所需來操作—附裝於電腦系統100 週邊裝置的一裝置之驅動器。靭體亦可能是所需來判定電 腦系統100運作中所存錯誤及找出該等錯誤來源的診斷程 式。甚者，該靭體能夠提供運作該電腦系統1〇〇所需的組 態參數。 電腦系統100包括均連接到；匯流排（bus)105處的中央處理 器（c P U ) 1 01，圮憶體102(mem〇ry)，快閃記憶體1 〇3，及軟 式磁碟機104(fl〇ppydrive)。關於抹除（erase)操作方面，一 私式疋用軟式磁碟機104從一軟式磁碟片擷取而得，並傳送 到記憶體102内儲存◦而後中央處理器1〇1執行儲存於記憶 體1 0 2内i指令碼’供應快閃記憶體ι〇3内記憶體單位間所 需的電位，以便進行抹除運作。同樣，在程式化的操作 上’ 一程式以軟式磁碟機1〇4，從軟式磁碟片擷取而得，並 傳送到記憶體102内儲存。而後中央處理器1 〇丨執行儲存於 記憶體1 0 2之程式的指令碼，以供應快閃記憶體丨〇 3中之 選擇性記憶體的所需電位，從而將該靭體程式化進入快閃 記憶體103内。 根據該先前技藝，為了程式化快閃記憶體丨03，須有一份 程式之拷貝在靭體即將被程式化進入快閃記憶體丨〇 3的位 置處。在情況比較好的時候，該程式延誤送抵該位置會造 成若干不便。在情況比較糟的時候，如牽涉診斷用的程式 -5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -5 Γ i"

I A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 五、發明説明（3 ) 時，則延誤將會造成.電腦系統100的停用，直到偵測出並 改正該系統的錯誤為止。 因此配置，系統及方法即需要從—遠端以動態方式 將靭體寫入一可程式化的記憶體内。 發明概诚 故本發明提供一配置，系統，及方法，使靭體得以自一 遠端以動態方式寫入一可程式化的記憶體内。 本發明係用—種裝覃以允許靭體從一連至一網路之遠端 以動態万式寫入一可程式化記憶體内而符合上述之需求。 該裝置包含-處理器，—並聯至串聯（para丨丨eNt。销⑽轉 換器，第一記憶體，及一通訊裝置。 該並聯至事聯轉換器是耦合至該處理器。該可程式記憶 體亦核,合至該處理器。該第—記憶體則亦接合至該處理 器。该第—S己憶體儲存指令碼。當該處理器執行該等指令 碼時，預定的通訊參數即設定給該並聯至串聯轉換器。 該通訊裝置連接到該並聯至串聯轉換器上。該通訊裝置 將該配置連接到網路上。當該連接完成時，該通訊裝置將 :程式之指令碼從遠端之資料源轉移到該配置。於該處理 器執行完成#，該矛呈式將一勒體程式寫入可程式記憶體 内。 本發明的特性及優點將會清楚的顯現在以下的較佳具體 實施例詳細說明中，而其說明將佐以附圖為之。 邐式之簡軍說明 先前技藝之圖1是一方塊圖’說明一種將—靭體程式寫入 • 6 本紙張尺度適财㈣家轉（CNS) A4規格（21()><297公爱） .裳------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 一電腦系統之快閃記憶體的先前技藝的電腦系統。 圖2是說明根據本發明所述電腦系統的方塊圖。 圖3是說明圖2所示啟動R〇M中所餘存之指令碼的流程 圖。 發明之詳細說明 本發明以下之詳細說明，為對本發明之徹底瞭解，將提 供許多明確的細節。但熟習此項技藝者將明白，本發明無 需此技藝明確的細節即可實施。其他例證，廣為人知的方 式’程序、組件、及電路均未詳細說明，以免模糊本發明 之觀點。 參考本發明中，說明電腦系統200之方塊圖的圖20，電腦 系統200包含中央處理器201，開機唯讀記憶體2〇2，快閃記 憶體2 0 3，隨機存取記憶體204，及通用式非同步接收器/ 傳送器（UART)205等’均以滙流排206連接在一起。通用式 非同步接收器/傳送器（UART)200偶合至通訊裝置205，該裝 置則將電腦系統200連接到通訊網路208。 開機唯謂§己憶體202儲存用以初始化通用非同步接收器/ 傳送器（UART)200及通訊裝置205的指令碼》在開機唯讀記 憶體202内之指令碼亦可用以從一連接通訊網208之遠方資 料來源擷取一程式。隨機存取記憶體204將從該網路資料源 所掏取之程式予以儲存。當中央處理器2〇1執行時，儲存於 隨機存取記憶體（RAM)204内之程式即進行需要的抹除及程 式化的操作，而將一靭體寫入快閃記憶體2〇3内。資料即在 C Ρ ϋ 2 0 1與U A R T 2 0 5之間以並聯方式經過系統滙流排轉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4現格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. ,π 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 換。在UART 205與通訊裝置207之間的資料是以串聯式 轉換。因此，UART 205執行即將從電腦系統200轉至/轉入 之資料所需的_聯至並聯及並聯至串聯之資料轉換。通訊 裝置207則在網路208上，在電腦系統200與其他電腦或裝置 之間轉換資料。通訊裝置205可為與諸如區域網路（LAN)， 廣域網路（WAN)等之通訊網路成為界面之任何資料通訊電 路，此為一般熟諳該項技藝之人所明瞭者。在該具體實施 例中，該通訊裝置205是一數據機（modem)。 圖3為說明該儲存於開機唯讀記憶體（boot ROM)202内之 演算法的流程圖。如前所討論，該演算法包含指令碼以初 始化通用非同步接收器/傳送器（UART)205及通訊裝置207。 另外，該演算法包含用以將一靭體從一連接網路2 0 8之來 源處寫入隨機存取記憶體（RAM)204内的指令碼。 在該較佳具體實施例中，在電源重新開啟期間，當可啟 動之插銷啟動時，電腦系統200的中央處理器201只執行儲 存在僅讀記憶體202内的演算法。在30 1步驟中，通用非同 步接收器/傳送器（UART)被預定的通訊參數初始化而運 作。較佳的是，通用非同步接收器/傳送器（UART)205在一 已預定的通訊協定（protocol)之每秒鐘位元（bps)、每個字元 位元（bpc)及同位模式下被設定而運作，例如每秒鐘9600位 元（bits)之速率，8位元資料字元，及無同位位元。步驟301 可再包含指令碼以導引通迅裝置207直接以一連接網路2 0 8 之資料來源建立通訊。例如，通訊裝置207，可為一數據 機，可能受指令指示撥一電話號碼以便連接一遠端伺服 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2l〇X 297公釐） I ' I 訂 各 (請先閱婧背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 五、發明説明（6 器。 其次，該演算法發出一請求至該資料源以起動該程式指 令碼（302步驟）之傳送。當備妥時，該資料源開始傳送該= 式指令碼至電腦系統200。該較佳具體實施例即按前述 設立，因此在該來自該資料源的第一資料位元組之後的= 個資料位元組乃含有該等程式指令碼的位元組計數。故該 開機唯讀記憶體（boot ROM)202之演算法即監視接收來自^ 料來源的第一資料位元組（3 〇3步驟）。該演算法停留在— 迴圈中，直到該第一資料位元組被接收為止。第一資料位 元組被接收後，該演算法監控該次兩個資料位元組之接收 (304步驟）。其次，反長度計數器（c〇unUr Ungth_ counter)設定至該資料轉換位元組計數（3〇5步驟）。如此， 該位元組的計數能用來監控該資料轉換之情況。 在第一個三資料位元組之後的資料是該程式的指令碼。 故該第一個三資料位元組之後的資料即被儲存於隨機存取 記憶體204内。從而，中央處理器2〇1將其位址指示器設定 為隨機存取記憶體204之起始位址，以儲存該下個資料位元 組於該記憶體的位置内。在3 07步驟中，從該資料源收到的 資料位元組被存於該具有由該位址指示器所指定之位址的 記憶體位置（3〇7步驟）。然後反長度計數器以1之量逐步減 少以追細’所收到的该程式指令資料位元組的數目（3 〇 8步 驟）。該位址指示器其後增量指示RAM 204中乏次一個記 憶體位置儲存該次一個資料位元組（3〇9步驟）。該演算法亦 計算一「核對和」（checksum)以確證所接收的資料位元組 9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I I I I ι,ί'X*衣 I I I 訂 I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 發明説明（7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 無誤。因此，矣汝此.5,1 # , j β程式指令譯碼之一資料位元組 時，Ρ计算新的"核對和"（31〇步驟）。 在11步驟中’演算法監控長度計數器以確定與程式 指，碼_的时資料位元衫U收到。如㈣長度計 數器見值大於零（〇 )，即指出尚餘留許多與程式指令碼相關 的資料位7C組’演算法迴路回到3()7步驟繼續接收資料位元 組，及將之儲存於隨機存取記憶體綱内。否則，如果該長 度計數器的現值是零(0)，則指出所有的資料位元組已被接 收，然後該演算法接收核對和之值checksumr ，該值係隨與 該程式指令碼結之資料位元組所發送。該核對和之值 checksumr儲存在一指定的暫存器内（312步驟）。 演算法執行一冗餘檢查，以確保所有已安排好傳送的資 料位元組已收到。如此做之後，該演算法將所計算的核對 和checksumc與所收到的3丨3步驟的核對和checksumr予以比 較。對一個具有此種技藝的人而言，極易明瞭其他冗餘檢 查方法亦可使用於本發明之範圍内，而且已考慮之。 如果該核對和checksumc之計算所得值不等於該收的核對和 checksumr之值，則指在該傳送中有一錯誤，該演算法即送 出一 "NACK"的字告知該資料源重新傳送（3 16步驟）。該演 算法從3 01步驟再次開始。如果所計算的checksumc之值等 於收到的checksumr之值，則指該傳送沒有錯誤，該演算法 即送出一 "ACK"的字，告知該資料源傳送已完成（3 14步 驟）。此種情況下’ t央處理器201開始執行現在駐留在隨 機存取記憶體204内的程式。該演算法將控制權跳越移轉至 -10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 麥· t Γ

I A7 B7 五、發明説明（8 ) RAM 2〇4所儲存之該程式的起始點（3丨5步驟）。 本發明之較佳具體實施例中已說明允許靭體自一遠方位 置以動態方式寫入一可程式記憶體的配置。雖然在特別的 具體實施例中已對本發明有所說明，但本發明不應受該等 具體實施例的限制予以解釋，而應按照下列申請專利範圍 來解釋。 --------,ii------IT------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 經濟部中央標準局員工消费合作杜印裝 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 變 示 質 I 月 予Q 修户ί 正相 。之 經 中 央 榡 準 局 Ά 工 消 費 合 作 社 印 装 L 申請專利範圍 2. 4. 5. A8 B8 C8 D8 ，· ι· τ % 德正1 —種允許將靭體從一連接一網路之遠方位置來動態寫入 —可程式記憶體之設備，包括： 一處理器； 一耦合至該處理器之並聯至串聯轉換器； 耦合至該處理器之可程式記憶體； 耦合至該處理器之第一記憶體，該第一記憶體儲存指 令碼，該等指令碼在被處理器執行時，為該並聯至串聯 轉換器設定通訊參數；及 一耦合至該並聯至串聯轉換器的通訊裝置，該通訊裝 置連接該設備到該網路上，該通訊裝置將一程式之指令 碼從一在該遠方位置之一資料源轉移到該設備，其中當 用該處理器執行時，該程式將一勒體程式寫入該可程式 記憶體内。 如申請專利範圍第1項之設備，尚包括耦合至該處理器 的第二記憶體，該第二記憶體儲存該程式之該等指令 碼。 如申請專利範圍第2項之設備，其中該可程式記憶體係 快閃記憶體。 如申請專利範圍第2項之設備，其中該第—記憶體係唯 讀記憶體。 如申請專利範圍第2項之設備’其中該第二記憶體係隨 機存取記憶體。 如申請專利範圍第2項之設備，其中該通訊裝置係一數 據機。 12- 本纸诛Λ度逋用中國國家棣準（CNS )入姑1格（210X297公釐） 變 示 質 I 月 予Q 修户ί 正相 。之 經 中 央 榡 準 局 Ά 工 消 費 合 作 社 印 装 L 申請專利範圍 2. 4. 5. A8 B8 C8 D8 ，· ι· τ % 德正1 —種允許將靭體從一連接一網路之遠方位置來動態寫入 —可程式記憶體之設備，包括： 一處理器； 一耦合至該處理器之並聯至串聯轉換器； 耦合至該處理器之可程式記憶體； 耦合至該處理器之第一記憶體，該第一記憶體儲存指 令碼，該等指令碼在被處理器執行時，為該並聯至串聯 轉換器設定通訊參數；及 一耦合至該並聯至串聯轉換器的通訊裝置，該通訊裝 置連接該設備到該網路上，該通訊裝置將一程式之指令 碼從一在該遠方位置之一資料源轉移到該設備，其中當 用該處理器執行時，該程式將一勒體程式寫入該可程式 記憶體内。 如申請專利範圍第1項之設備，尚包括耦合至該處理器 的第二記憶體，該第二記憶體儲存該程式之該等指令 碼。 如申請專利範圍第2項之設備，其中該可程式記憶體係 快閃記憶體。 如申請專利範圍第2項之設備，其中該第—記憶體係唯 讀記憶體。 如申請專利範圍第2項之設備’其中該第二記憶體係隨 機存取記憶體。 如申請專利範圍第2項之設備，其中該通訊裝置係一數 據機。 12- 本纸诛Λ度逋用中國國家棣準（CNS )入姑1格（210X297公釐）

   中請專利範圍 鯉濟部中央榡率局貝工消費合作社印装 7’ ：申請專利範圍第2項之設備，其中該並聯至串聯轉換 操作參數包含-個每秒96⑼位元 位元之字元資料，及非同位性。 個8 如申请專利範圍第2項之設備，其中當使用該處理器執 行時，該等儲存於該第一記憶體的指令碼建立與該資料 源之通訊。 如申請專利範圍第2項之設備，其中當使用該處理器執 行時，該等儲存於該第一記憶體之指令碼執行冗餘檢查 以確保所轉移之資料無誤。 10.—種電腦系統，經調適成可將靭體從一連接至一網路之 遠方位置來動態地寫入一可程式記憶體内，該系統包 括： —匯流排； 一連接該匯流排的中央處理器； 一連接該匯流排的並聯至串聯·轉換器； 連接該匯流排的可程式記憶體； 連接該匯流排的第一記憶體，該第一記憶體儲存指令 碼，當該等指令碼使用中央處理器執行時，為該並聯至 串聯轉換器設定通訊參數；及 一耦合於該並聯至串聯轉換器的通訊裝置，該通訊裝 置將該電腦系統連到該網路上，該通訊裝置將一程式之 指令碼從該遠方位置的一資料源轉移至該電腦系統，其 中當使用該中央處理器來執行時，該程式將一靭體程式 寫入該可程式記憶體内》 8. 9 •13- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -* r

   394896 申請專利範圍 11利範園第10項之電腦系統，尚包含搞合至該處 的第一己憶體’該第二記憶體儲存該程式之該等指 令碼。 2.如申*青專利範圍第1 1項之雷月盗系餘 闽珩11貝心电铷系統，其中該可程式記憶 體係快閃記憶體。 以如申請專利範園第"項之電腦系統，其中該第一記憶體 係唯讀記憶體。 ⑷如申請專利範圍第u項之電腦系統，其中該第二記憶體 係隨機存取記憶體。 15·如申請專利範圍第11項之電腦系統，其中該通訊裝置係 一數據機。 16. 如申請專利範圍第丨丨項之電腦系統，其中該並聯至串聯 轉換器之操作參數包含一個每秒9600位元之速率參數， 一 8位元之字元資料，及非同位性。 17. 如申請專利範圍第1 1項之電腦系統，其中當使用該處理 器執行時，該儲存於該第一記憶體中之指令碼建立與該 資料源之通訊。 18. 如申請專利範圍第丨丨項之電腦系統，其中當使用該處理 器執行時’該儲存於該第—記憶體之指令碼執行冗餘檢 查以確保傳送之資料無誤。 19. 一種用0將靭體從一連接一網路之遠方位置寫入一可程 式記憶體的方法，該方法包括： a )連接該遠方位置的一資料源； b)設定通訊參數； -14 本紙張尺度速用中國國家揉丰（CNS ) Α4坑格（210x297公兼） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本页) Γ 經濟部中央揉率局貝工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 394896 申請專利範圍 C )該資料源將該當指令碼轉移到該電腦系統； d) 儲存該等指令碼於記憶體内；及 e) 使用一處理器執行該等儲存於該記憶體之指令碼， 其中該等被執行的指令碼將一靭體程式窝入該可程式記 憶體内。 20.如申請專利範圍第1 9項之方法，其中該可程式記憶體係 快閃記憶體。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 15- 本紙張尺度逍用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐）