TWI460657B - 更新與修復基本輸入輸出系統的方法 - Google Patents

Description

更新與修復基本輸入輸出系統的方法

本發明是有關於一種基本輸入輸出系統，且特別是有關於一種更新與修復基本輸入輸出系統的方法。

目前電腦系統中的基本輸入輸出系統(BASIC INPUT/OUTPUT SYSTEM，以下簡稱BIOS)，由於電腦系統需要支援新的硬體或BIOS的程式碼錯誤等等原因，使用者時常需要更新主機板上快閃記憶體所儲存的BIOS。圖1繪示為習知技術的更新BIOS方法的步驟流程圖。

請參考圖1，開始更新BIOS(步驟S100)，此時電腦系統便開始執行一更新程式。而此更新程式將先清除快閃記憶體中所儲存的BIOS的主程式區段(main BIOS)(步驟S110)。接下來，將一新的主程式區段重新寫入快閃記憶體(步驟S120)。然後，更新程式判斷BIOS的開機區塊(boot block)是否需要被更新(步驟S130)，若開機區塊需要被更新時，則清除快閃記憶體中之開機區塊(步驟S140)，並重新將一新的開機區塊寫入快閃記憶體(步驟S150)，並結束更新BIOS(步驟S160)。若在步驟S130中，更新程式判斷出不需更新開機區塊，則結束更新BIOS(步驟S160)。

但是，在更新的過程中，有時會因為電腦斷電或電腦系統重置而導致更新失敗，造成電腦系統中的基本輸入輸出系統毀壞。此時，若基本輸入輸出系統毀壞的部分是屬 於主程式區段，而其開機區塊保持完整時，使用者可以透過電腦系統外部的裝置，重新更新基本輸入輸出系統。

若基本輸入輸出系統毀壞的部分是屬於開機區塊時，將造成基本輸入輸出系統完全失去功能，使得電腦系統無法開機。遭遇到上述開機區段毀壞的狀況時，使用者若要補救基本輸入輸出系統，就必須將主機板上儲存基本輸入輸出系統的快閃記憶體更換為另一個已儲存基本輸入輸出系統的快閃記憶體，才能使得電腦系統再次正常運作。但是上述更換快閃記憶體的做法，使得使用者必須要拆卸電腦系統的外殼，並且重新放置新的快閃記憶體於主機板時，有可能將快閃記憶體的腳位插反，造成整顆記憶體燒毀。

目前已有許多廠商提出避免BIOS毀壞而無法開機的方法。其中，一個方法為在主機板上配置兩個快閃記憶體，並且兩個快閃記憶體都已儲存BIOS。因此，當其中一個BIOS在更新時毀壞時，使用者可以切換主機板上的跳線器(jumper)，讓電腦系統在開機時使用另一個BIOS。但是，此作法將使得主機板成本增加，又擴大主機板的面積，並且，使用者還必須拆卸電腦外殼才可以切換跳線器。另外，還有廠商在主機板上多設置一自動偵測電路以及兩個以儲存BIOS的快閃記憶體，當自動偵測電路偵測到其中一個BIOS毀壞時，將直接自動切換至另一個BIOS，以讓電腦系統正常運作。然而，此種做法雖然能夠讓使用者不必再 拆卸電腦外殼，但卻使得主機板新增偵測電路與一快閃記憶體，因而增加主機板成本與面積。

本發明提供一種更新與修復基本輸入輸出系統的方法，用以在不增加主機板成本的情況下，修復毀壞的基本輸入輸出系統，並且不論BIOS是否完整，電腦系統都可以正常的運作。

為解決上述問題，本發明提出一種更新BIOS方法，此BIOS儲存於一非揮發性記憶體，而非揮發性記憶體包括一第一區域，其中第一區域儲存BIOS的一部分程式碼。首先，偵測該電腦系統是否支援一描述模式(descriptor mode)，讀取一描述表格，描述表格儲存有一位址資料，此位址資料內具有基本輸入輸出系統在非揮發性記憶體的位址，而此時位址資料是指向基本輸入輸出系統的一原始位址。接著，複製第一區域中的部分程式碼至一備份記憶體區塊。然後，變更描述表格中的位址資料，使位址資料指向備份記憶體區塊。接下來，清除第一區域並寫入一更新程式碼至第一區域。最後，還原描述表格中之位址資料，使位址資料指向原始位址。

在本發明之一實施例中，上述部分程式碼為BIOS中之一開機區塊(boot block)的程式碼。上述非揮發記憶體更包括一第二區域，此第二區域用以儲存BIOS的主程式區段(main BIOS)。在複製開機區塊的程式碼之前，將先清除 非揮發記憶體中之第二區域，並寫入一更新主程式區段至第二區域。

本發明另提出一種修復BIOS方法，適用於一電腦系統。首先，偵測電腦系統是否在一描述模式(descriptor mode)。接著，根據描述模式，讀取BIOS的一備份程式碼。最後，利用備份程式碼啟動電腦系統，並修復BIOS。

在本發明之一實施例中，讀取BIOS的備份程式碼的步驟包括：讀取描述模式中的一描述表格；由描述表格中的一位址資料，得到備份程式碼的位址；以及，讀取備份程式碼。

本發明因預先備份部分BIOS程式碼，因此，當BIOS更新失敗時，電腦系統仍可以用所備份的部分BIOS程式碼來開機，並在開機後修復BIOS。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

傳統的更新BIOS方法中，當BIOS更新失敗時，將會可能造成電腦系統無法開機。為了防止更新BIOS失敗後無法開機的問題，本發明提出一種更新BIOS方法與修復BIOS方法，讓使用者不必再擔心BIOS更新失敗的問題。

圖2繪示為本發明實施例之更新BIOS方法的步驟流程圖。為了方便說明本實施例，在說明本實施例之前，先假設本實施例的更新BIOS方法應用於目前的電腦系統， BIOS例如是儲存於主機板中的一非揮發性記憶體(Non-volatile Memory)。而以目前的電腦系統為例，此非揮發性記憶體例如是一快閃記憶體(flash memory)。另外，本實施例假設此非揮發性記憶體包括有一第一區域，用以儲存部分BIOS程式碼。而本實施例假設此第一區域所儲存的部分BIOS程式碼為BIOS中的開機區塊(boot block)。然而，本領域具通常知識者應當知道，上述假設並不能用以限制本發明。

請參考圖2，開始更新BIOS(步驟S200)，首先，電腦系統，讀取一描述表格(descriptor table)(步驟S210)，本實施例中的描述表格內儲存有一位址資料，因此當讀取此描述表格時，將得到此位址資料。此位址資料指向BIOS在非揮發性記憶體的位址。在本實施例中，BIOS的位址可以是BIOS的起始位置、在快閃記憶體中的最高位址或最低位址。並且，此時，此描述表格中的位址資料指向BIOS在非揮發性記憶體中的原始位址。

接下來，非揮發性記憶體中的第一區域所存的BIOS開機區塊將被複製到一備份記憶體區塊(步驟S220)。此備份記憶體區塊可以是上述的非揮發性記憶體中的區塊，也可以是主機板中的其他位置的任意記憶體區塊。

接著，描述表格中的位址資料將變更為指向上述的備份記憶體區塊(步驟S230)。然後，非揮發性記憶體中的第一區域內之資料將被清除(步驟S240)，並且，一更新程式碼將寫入第一區域(步驟S250)，以更新BIOS中的開機區 塊。其中，此更新程式碼可以是由電腦系統其他的週邊裝置(例如軟碟機、USB儲存媒體與光碟機等等)所得，或是預先由網路下載至電腦系統的硬碟。最後，描述表格中之位址資料將被還原，以讓位址資料指向原本BIOS的原始位址(步驟S260)，並結束更新BIOS(步驟S270)。

在目前的電腦技術中，Intel已提出一種描述模式(descriptor mode)的技術，此描述模式之技術主要是將主機板上的快閃記憶體分割為多個區塊，並讓主機板上的多個元件共享快閃記憶體，但只能分別存取快閃記憶體中對應的區塊。以目前主機板上的快閃記憶體為例，其記憶體分割配置的狀況如圖3所示。請參考圖3，快閃記憶體300中包括四個區塊310~340。其中，區塊310儲存BIOS的開機區塊，區塊320儲存BIOS主程式區段(main bios)，區塊330儲存管理引擎(Management Engine，簡稱ME)或超高速乙太網路(Gigabit Ethernet，簡稱GbE)的程式碼，區塊340儲存描述表格。區塊340中的描述表格內具有多個部分(section)，分別具有不同的資料。其中，區域(Region)部分內的資料用以定義快閃記憶體的每個區塊，並且，用以還記錄有每個區塊的起始位址及長度。

以目前支援描述模式的電腦系統為例，當電腦系統啟動時，電腦晶片會先讀取快閃記憶體內的描述表格，並從描述表格中的區域部分得到BIOS的位址，電腦晶片例如是南橋晶片，當然將來南北橋晶片整合後的晶片也是可行的實施例，本案並不限制於南橋晶片。在得到BIOS的位 址後，中央處理器才能夠開始執行BIOS的程式碼，以讓電腦系統進入啟動的程序。因此，當BIOS更新失敗後，BIOS的開機區塊或主程式區段可能已被損毀，電腦系統將無法執行開機區塊，導致無法正常讓電腦系統啟動。

本實施例可以例如在快閃記憶體中多定義一個新的備份記憶體區塊。此新的備份記憶體區塊將被視為一備份記憶體區塊，並用以儲存備份的開機區塊。此外，此快閃記憶體的分割配置例如為圖4所示。其中，區塊410~440與圖3中的區塊310~340相同，而區塊450為本實施例的備份記憶體區塊。本實施例在更新BIOS的過程中，當原本BIOS的開機區塊410被複製到備份記憶體區塊450後，描述表格440中的區域部分內所記錄的BIOS位址將變更為指向備份記憶體區塊450。而當BIOS更新完成後，描述表格440中的區域部分內所記錄的BIOS位址將還原回指向原本的開機區塊410。

在上述實施例中，雖然只有複製BIOS的開機區塊至備份記憶體區塊，但是，本領域具通常知識者應當可以推知，本發明也可以是複製整個BIOS(例如是開機區塊與主程式區段)至備份記憶體區塊。

值得一提的是，雖然在上述實施例中已經對更新BIOS方法描繪出了一個可能的型態，但熟知此技術者應知，對於應用於各種電腦系統的設計方式都不一樣，因此本發明之應用當不限制於此種可能的型態。換言之，只要是利用變更描述表格中的位址資料，動態指向備份記憶體區塊 後，才進行更新BIOS部分程式碼，就已經是符合了本發明的精神所在。

由上述實施例的更新BIOS方法可知，當BIOS更新失敗時，電腦系統還是可以利用備份記憶體區塊中的資料來進行開機。因此，在上述實施例中，第一區域中的開機區塊被清除(上述步驟S240)後，電腦系統被斷電或被重置的狀況發生時，BIOS的開機區塊將被損毀。而以下將說明本實施例要如何修復BIOS。

圖5繪示為本發明實施例的修復BIOS方法的步驟流程圖。請參考圖5，開啟電腦系統(步驟S500)，接著，電腦系統的電腦晶片將先偵測電腦系統是否在描述模式(步驟S510)。若偵測出電腦系統在描述模式時，電腦晶片先讀取快閃記憶體中的描述表格(步驟S520)，由描述表格中的位址資料得到備份記憶體區塊的位址(步驟S530)。由上述實施例的更新BIOS步驟可知，在沒有完成更新BIOS之前，描述表格中的位址資料指向備份記憶體區塊。

接下來，讀取備份記憶體區塊中的備份程式碼(步驟S540)，並執行此備份程式碼，以啟動電腦系統(步驟S550)。由於此備份程式碼例如為BIOS的開機區塊，當電腦系統執行完此開機區塊後，電腦系統中的部分元件(例如軟碟機、USB介面與隨機存取記憶體)已被初始化，並已可以正常運作。接下來，電腦系統由一週邊裝置(例如軟碟機或USB儲存媒體)接收更新程式碼(步驟S560)，並將此更新程式碼儲存於隨機存取記憶體(步驟S570)，接著便可以 將更新程式碼寫入非揮發性記憶體(步驟S580)，以完成修復BIOS(步驟S590)。上述的更新程式碼可以是整個BIOS的程式碼，也可以是只有主程式區段或開機區塊的程式碼。

為了讓本領域具通常知識者可以透過本實施例的教導來實施本發明，以下在提出另一個更新BIOS方法的實施例。

圖6繪示為本發明另一實施例之更新BIOS方法的步驟流程圖。在說明本實施例之前，假設本實施例沿用上述圖2實施例之情境，並假設BIOS儲存於一快閃記憶體，而快閃記憶體例如為圖4所示。請同時參考圖4與圖6，開始更新BIOS(步驟S600)，首先，透過電腦系統的電腦晶片讀取描述表格440(步驟S610)，以得到BIOS在非揮發性記憶體中的位址。接著，清除非揮發性記憶體的一第二區域(步驟S615)，此第二區域例如為圖4中之區塊420。然後，將一更新主程式區段寫入第二區域(步驟S620)。在此，更新主程式區段例如由電腦系統的週邊裝置(例如軟碟機、USB儲存媒體與光碟機等等)所得。

接下來，判斷電腦系統是否要更新開機區塊(步驟S625)。若電腦系統沒有要更新開機區塊時，則結束更新BIOS(步驟S630)。當電腦系統判斷出要更新開機區塊時，則第一區域(也就是快閃記憶體中的區塊410)中所儲存的BIOS開機區塊將複製到一備份記憶體區塊450(步驟S640)。接著，描述表格中的位址資料將變更為指向上述的備份記憶體區塊450(步驟S650)。然後，區塊410內之資 料將被清除(步驟S660)，並且，更新程式碼將寫入區塊410(步驟S670)，以更新BIOS中的開機區塊。最後，描述表格中之位址資料將被還原，以讓位址資料指向原本BIOS的原始位址(步驟S680)，並結束更新BIOS(步驟S630)。

綜上所述，本發明因預先備份部分BIOS程式碼至一備份記憶體區塊，因此，當BIOS更新失敗時，電腦系統仍可以用所備份的部分BIOS程式碼來開機，進而在電腦系統開機後修復BIOS。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

S100~S160‧‧‧習知技術的更新BIOS方法之各步驟

S200~S270‧‧‧本發明實施例之更新BIOS方法之各步驟

S500~S590‧‧‧本發明實施例之修復BIOS方法之各步驟

S600~S680‧‧‧本發明另一實施例之更新BIOS方法之各步驟

300、400‧‧‧快閃記憶體

310、320、330、340、410、420、430、440、450‧‧‧記憶體區塊

圖1繪示為習知技術的更新BIOS方法的步驟流程圖。

圖2繪示為本發明實施例之更新BIOS方法的步驟流程圖。

圖3繪示為目前主機板中之快閃記憶體的區塊配置示意圖。

圖4繪示為本發明實施例之快閃記憶體的區塊配置示意圖。

圖5繪示為本發明實施例之修復BIOS方法的步驟流程圖。

圖6繪示為本發明另一實施例之修復BIOS方法的步驟流程圖。

S200~S270‧‧‧本發明實施例之更新BIOS方法之各步驟

Claims (14)

1. 一種更新基本輸入輸出系統方法，應用於一電腦系統，該基本輸入輸出系統儲存於一非揮發性記憶體，其中，該非揮發性記憶體包括一第一區域，該第一區域用以儲存該基本輸入輸出系統的一部分程式碼，該更新基本輸入輸出系統方法包括：a.讀取一描述表格(descriptor table)，以得到該描述表格中的一位址資料，該位址資料用以指向該基本輸入輸出系統在該非揮發性記憶體的位址，其中，該位址資料指向該基本輸入輸出系統的一原始位址；b.複製該第一區域中的該部分程式碼至一備份記憶體區塊；c.變更該描述表格中的該位址資料，使該位址資料指向該備份記憶體區塊；d.清除該第一區域；e.寫入一更新程式碼至該第一區域；以及f.還原該描述表格中之該位址資料，使該位址資料指向該原始位址；其中，在步驟a之前，更包括：偵測該電腦系統是否支援一描述模式(descriptor mode)。
2. 如申請專利範圍第1項所述之更新基本輸入輸出系統方法，其中，該非揮發記憶體更包括一第二區域，該第二區域用以儲存該基本輸入輸出系統的一主程式區段。
3. 如申請專利範圍第2項所述之更新基本輸入輸出系統方法，其中步驟b之前更包括：清除該非揮發記憶體中之該第二區域；以及寫入一更新主程式區段至該第二區域。
4. 如申請專利範圍第3項所述之更新基本輸入輸出系統方法，其中該部分程式碼為該基本輸入輸出系統中之一開機區塊(boot block)的程式碼。
5. 如申請專利範圍第4項所述之更新基本輸入輸出系統方法，其中寫入一更新主程式區段至該第二區域的步驟之後更包括：判斷是否要更新該基本輸入輸出系統中之該開機區塊；以及若判斷出要更新該基本輸入輸出系統中之該開機區塊，則執行步驟a~f。
6. 如申請專利範圍第1項所述之更新基本輸入輸出系統方法，其中步驟b包括：複製整個該基本輸入輸出系統的程式碼至該備份記憶體區塊。
7. 如申請專利範圍第1項所述之更新基本輸入輸出系統方法，其中步驟a包括：透過一電腦晶片讀取該描述表格。
8. 如申請專利範圍第1項所述之更新基本輸入輸出系統方法，更包括：由一週邊裝置接收該更新程式碼；以及 將該更新程式碼儲存至一隨機存取記憶體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之更新基本輸入輸出系統方法，其中該非揮發性記憶體為一快閃記憶體。
10. 一種修復基本輸入輸出系統方法，適用於一電腦系統，包括：偵測該電腦系統是否在一描述模式(descriptor mode)；根據該描述模式，讀取該基本輸入輸出系統的一備份程式碼；以及利用該備份程式碼啟動該電腦系統，並修復該基本輸入輸出系統；其中，根據該描述模式，讀取該基本輸入輸出系統的一備份程式碼的步驟包括：讀取該描述模式中的一描述表格；由該描述表格中的一位址資料，得到該備份程式碼的位址。
11. 如申請專利範圍第10項所述之修復基本輸入輸出系統方法，其中在讀取該基本輸入輸出系統的該備份程式碼之後，更包括：執行該備份程式碼，以初始化該電腦系統中之元件。
12. 如申請專利範圍第11項所述之修復基本輸入輸出系統方法，其中利用該備份程式碼啟動該電腦系統，並修復該基本輸入輸出系統的步驟包括：由一週邊裝置接收一更新程式碼；以及將該更新程式碼儲存至一隨機存取記憶體。
13. 如申請專利範圍第12項所述之修復基本輸入輸出系統方法，其中該基本輸入輸出系統儲存於一非揮發性記憶體，而將該更新程式碼儲存至該隨機存取記憶體之後，更包括：將該更新程式碼寫入該非揮發性記憶體。
14. 如申請專利範圍第13項所述之修復基本輸入輸出系統方法，其中該非揮發性記憶體為一快閃記憶體。