TWI486874B - 電子裝置及開機方法 - Google Patents

Description

電子裝置及開機方法

本發明是有關於一種開機方法，且特別是有關於一種不用事先更新韌體單元而使用新版韌體碼開機之電子裝置及開機方法。

電腦系統在使用者按下電源鍵後必須經過一連串的硬體初始化動作，待檢測無誤後才能正常啟動。具體而言，在開啟電腦系統的電源後，基本輸入輸出系統(Basic Input/Output System，以下簡稱BIOS)將被載入記憶體並開始執行開機自我測試(Power On Self Test，POST)程序，以對電腦系統的硬體元件進行初始化及檢測動作，進而確保這些硬體元件可以正常工作。據此，BIOS在電腦系統中扮演著相當重要的角色。

一般來說，更新BIOS時，要先將新版的BIOS燒錄至BIOS晶片中，才能使用新版BIOS來開機。因此，一旦燒錄過程中發生斷電，將會無法開機。或者，新版BIOS與現有硬體發生不相容的問題，則可能造成系統不穩定或無法開機。

本發明提供一種電子裝置及開機方法，可不用先將韌體碼燒錄至韌體單元，便可使用新版韌體碼來開機。

本發明提出一種電子裝置，包括記憶體、韌體單元以及處理單元。在此，記憶體包括第一區塊以及第二區塊。韌體單元中儲存有啟動程式碼以及原始韌體碼。而處理單元耦接至記憶體與韌體單元。在電子裝置開機時，處理單元會去讀取啟動程式碼，以執行一啟動初始化程序，並且透過啟動程式碼判斷第一區塊是否存在新版韌體碼。倘若第一區塊存在新版韌體碼，透過啟動程式碼載入新版韌體碼至第二區塊，並且讀取第二區塊中的新版韌體碼，以執行開機程序而載入作業系統。倘若第一區塊不存在新版韌體碼，透過啟動程式碼載入韌體單元中的原始韌體碼至記憶體的第二區塊，並且讀取第二區塊中的原始韌體碼，以執行開機程序而載入作業系統。

本發明提出一種開機方法，適於一電子裝置。電子裝置包括處理單元、韌體單元以及記憶體。其中韌體單元儲存啟動程式碼與原始韌體碼。在此，讀取韌體單元的啟動程式碼，以執行一啟動初始化程序。並且，透過啟動程式碼判斷記憶體的第一區塊是否存在新版韌體碼。倘若第一區塊存在新版韌體碼，透過啟動程式碼載入新版韌體碼至記憶體的第二區塊。並且，讀取第二區塊中的新版韌體碼，以執行開機程序而載入作業系統。

在本發明之一實施例中，在上述執行韌體單元的啟動程式碼的步驟中，透過啟動程式碼判斷設定值儲存區中是否存在系統設定資料。倘若尚未存在系統設定資料，執行啟動初始化程序，進而取得系統設定值並記錄至設定值儲存區。倘若已存在系統設定資料，直接載入系統設定資料。

在本發明之一實施例中，在上述執行啟動初始化程序的步驟中，初始化啟動處理器(Bootstrap Processor，BSP)初始化，並且對記憶體執行記憶體測試(memory test)。

在本發明之一實施例中，上述在對記憶體執行記憶體測試時，在偵測到第一區塊時，先將第一區塊中的內容複製到記憶體的另一區塊中，待第一區塊偵測完畢再將上述內容寫回第一區塊。

在本發明之一實施例中，上述在透過啟動程式碼判斷記憶體的第一區塊是否存在新版韌體碼的步驟之後，倘若第一區塊不存在新版韌體碼，透過啟動程式碼載入韌體單元中的原始韌體碼至記憶體的第二區塊。並且，讀取第二區塊中的原始韌體碼，以執行開機程序而載入作業系統。

在本發明之一實施例中，在上述執行開機程序的步驟中，當接收到一載入新韌體命令，自儲存單元載入新版韌體碼至第一區塊，並重新開機。

基於上述，本發明將新版韌體載入至記憶體中，以利用記憶體中的新版韌體碼來開機。據此，可不必先將韌體碼燒錄至韌體單元，便可使用新版韌體碼來開機。

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

傳統在更新系統韌體時，要先將韌體燒錄至韌體單元，之後再重新開機。倘若新版韌體與現有硬體發生不相容的問題，則可能造成系統不穩定或無法開機。為此，本發明提出一種電子裝置及開機方法，可讓使用者在不必事先燒錄新版韌體碼就可使用新版韌體碼來開機。為了使本發明之內容更為明瞭，以下特舉實施例作為本發明確實能夠據以實施的範例。

第一實施例

圖1是依照本發明第一實施例之電子裝置的方塊圖。請參照圖1，電子裝置100包括處理單元110、晶片組120、韌體單元130、記憶體140以及儲存單元150。在此，處理單元110例如為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)，處理單元110透過晶片組120耦接至韌體單元130、記憶體140以及儲存單元150。在此，電子裝置100例如為個人電腦、筆記型電腦或是平板電腦等等。

處理單元110用以執行電子裝置100中的硬體、韌體以及處理軟體中的資料。晶片組120則為處理單元110對外訊息交換的橋樑。在本實施例中，晶片組120包括北橋晶片與南橋晶片。而在其他實施例中，晶片組120例如為南橋晶片，而北橋晶片則與處理單元110互相整合。

韌體單元130用以儲存一韌體。在此，韌體單元130例如為唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)或快閃記憶體(flash memory)，而韌體例如為基本輸入輸出系統(Basic Input or Output System，BIOS)、可延伸韌體介面(Extensible Firmware Interface，EFI)BIOS或聯合可延伸韌體介面(Unified Extensible Firmware Interface，UEFI)BIOS等。

在本實施例中，韌體單元130中的韌體包括啟動程式碼以及原始韌體碼，並且韌體單元130還包括一個設定值儲存區131，用以儲存系統設定資料。系統設定資料包括記憶體設定值、CPU設定值、晶片組設定值等等。然，在其他實施例中，設定值儲存區131可以為另外一張獨立的可讀寫的互補式金氧半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)隨機存取記憶體(random-access memory，RAM)晶片。

記憶體140例如為隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)。在此，電子裝置100中所有構件的驅動程式以及作業系統等等，都會先載入(load)到記憶體140上面，以供處理單元110讀取。例如，在經過啟動初始化程序之後，透過記憶體映射(Shadow RAM)的方式將韌體單元130中的啟動程式碼以及原始韌體碼載入至記憶體140中，以供處理單元110來存取。在此，啟動初始化程序包括啟動處理器(Bootstrap Processor，BSP)初始化、記憶體測試(memory test)等等。

在本實施例中，在記憶體140中設置第一區塊141，藉以將另一韌體碼載入至第一區塊141中。例如，儲存單元150中存在有新版韌體碼，將此新版韌體碼載入至第一區塊141中，以透過第一區塊141中的新版韌體碼來進行開機程序。另外，記憶體140還包括第二區塊143，第二區塊143為處理單元110與記憶體140設定完成之後，供韌體單元130中的韌體碼載入至此的執行空間。在此，儲存單元150例如為硬碟、光碟或是隨身碟等設備。

以下即搭配上述電子裝置100來說明開機方法各步驟。圖2是依照本發明第一實施例的開機方法流程圖。請同時參照圖1及圖2，在電子裝置100開機時，例如，使用者按下電源鍵(power button)，在步驟S205中，處理單元110會自韌體單元130中來讀取啟動程式碼，以執行啟動初始化程序。例如，初始化啟動處理器，並且對記憶體140執行記憶體測試。

而在對記憶體140執行記憶體測試時，為了確保第一區塊141的內容不會被破壞，在偵測到第一區塊141時，先將第一區塊141中的內容複製到記憶體140的另一區塊(未被偵測的區塊即可)中，待第一區塊141偵測完畢再將上述內容寫回第一區塊141。

接著，在步驟S210中，透過啟動程式碼判斷記憶體140的第一區塊141是否存在新版韌體碼。倘若第一區塊141存在新版韌體碼，執行步驟S215，透過啟動程式碼載入新版韌體碼至第二區塊143。另一方面，倘若第一區塊141不存在新版韌體碼，執行步驟S220，透過啟動程式碼載入韌體單元130中的原始韌體碼至記憶體140的第二區塊143。

之後，在步驟S225中，讀取第二區塊143中的韌體碼，以執行開機程序，進而可載入作業系統。也就是說，倘若第一區塊141存在新版韌體碼，則將新版韌體碼載入至第二區塊143，以讀取第二區塊143中的新版韌體碼來執行開機程序。另外，倘若第一區塊141不存在新版韌體碼，則自韌體單元130載入原始韌體碼至第二區塊143，以讀取第二區塊143中的原始韌體碼來執行開機程序。

據此，將新版韌體碼載入至第一區塊141中來執行，可省略直接將新版韌體碼更新至韌體單元130的動作，進而可避免燒錄失敗或新版韌體碼與現有硬體不相容而造成無法開機的情形。

第二實施例

圖3是依照本發明第二實施例的開機方法流程圖。請同時參照圖1及圖3，在電子裝置100開機時，在步驟S305中，處理單元110會自韌體單元130中來讀取啟動程式碼。

接著，在步驟S310中，透過啟動程式碼來判斷設定值儲存區131是否存在系統設定資料。倘若尚未存在系統設定資料，執行步驟S320，以執行一啟動初始化程序，進而取得系統設定值並記錄至設定值儲存區131。相反地，倘若已存在系統設定資料，執行步驟S315，直接載入系統設定資料。

舉例來說，在第一次的冷開機中，設定值儲存區131不會存在系統設定資料，也就是說，在硬體重置後，所有的裝置(包括記憶體140)皆尚未被初使化，所以無法使用。因此，在步驟S320中，執行啟動初始化程序，包括初始化啟動處理器(BSP)，並對記憶體140執行記憶體測試，以及晶片組120的初始化等等。而在執行啟動初始化程序之後，將所獲得的記憶體設定值(包括記憶體140的大小、時序、電壓以及頻率等等)、處理單元設定值(包括處理單元110的暫存器設定、電壓)、晶片組設定值(包括晶片組120的暫存器設定、電壓)、以及記憶體控制器設定值等系統設定值記錄至設定值儲存區131中。

在執行過一次啟動初始化程序之後，倘若執行暖開機而重新開機，在讀取韌體單元130的啟動程式碼之後，在步驟S310中便會偵測到設定值儲存區131中已存在系統設定資料，因而執行步驟S315，直接載入系統設定資料。

之後，在步驟S325中，透過啟動程式碼判斷記憶體140的第一區塊141是否存在新版韌體碼。若存在，執行步驟S330，透過啟動程式碼載入第一區塊141中的新版韌體碼至第二區塊143。若不存在，執行步驟S335，透過啟動程式碼載入韌體單元130的原始韌體碼至第二區塊143。然後，在步驟S340中，處理單元110讀取第二區塊143中的韌體碼，以執行開機程序。

在載入作業系統之前，在步驟S345中，判斷是否接收到載入新韌體命令。例如，可在鍵盤上設置一組熱鍵供使用者來決定是否要載入新版韌體。當接收到載入新韌體命令，在步驟S350中，自儲存單元150載入新版韌體碼至第一區塊141。例如，在接收到載入新韌體命令時，掃瞄儲存單元150或其他儲存媒體中是否存在新版韌體碼，以將新版韌體碼載入至記憶體140的第一區塊141，並且對第一區塊141中的新版韌體碼重新定址(relocation)，使得第一區塊141中的新版韌體碼能夠被正確讀取。在此，電子裝置100在韌體執行階段支援各種儲存媒體的檔案系統，據此可自任一儲存媒體來載入新版韌體碼至記憶體140中。

另外，在其他實施例中，亦可直接在韌體單元130中設定一參數，以在在步驟S340之後直接執行步驟S350，直接自動將儲存單元150中的新版韌體碼載入至第一區塊141，並重新定址。

之後，在步驟S355中，重新開機，而重新執行步驟S305。而若未接收到載入新韌體命令，例如設定在2秒內未接收到載入新韌體命令，則直接載入作業系統。

假設為第一次冷開機，並且並未將新版韌體碼載入至第一區塊141。此時，處理單元110會執行步驟S305、S310、S320、S325、S335及S340，之後，假設欲進行韌體更新，則執行步驟S350。重新開機之後，第一區塊141中已存在新版韌體碼，並且設定值值儲存區131中已存在系統設定資料，則處理單元110會執行步驟S305、S310、S315、S325、S330及步驟S340。此時，是由新版韌體碼來執行開機程序。之後，還可以由使用者來決定是否要繼續載入其他新版韌體碼，如步驟S345所示。若使用者欲載入其他新版韌體碼，則在接收到載入新韌體命令之後，執行步驟S350~S355並且返回執行步驟S305~S340。

另外，倘若新版韌體碼有異常(例如版本不合或其他硬體不支援等狀況)而造成無法開機，則可將電子裝置100直接關機。在關機之後，第一區塊141中的新版韌體碼將會被移除。之後，再次開機(冷開機)，執行步驟S305~S325、S335及S340，則仍然可藉由韌體單元130中原本的原始韌體碼來進行開機。而由於使用者已知道先前欲進行更新的新版韌體碼為異常，因此在更換新版韌體碼之前，只要使用者不要下達載入新韌體命令(例如，不要按下熱鍵)即可。或者，將儲存單元150(內建)中異常的新版韌體碼移除，或是直接移除如隨身碟等外接式的儲存單元150。

綜上所述，在上述實施例中，增加讓韌體碼可以在記憶體上執行的能力，並且，修改記憶體的偵測程序以免記憶體中之第一區塊的韌體碼遭到破壞。據此，可不用先將韌體碼燒錄至韌體單元，而將新版韌體碼載入至記憶體的第一區塊，以利用記憶體的第一區塊中的新版韌體碼來開機。另外，將處理單元、記憶體及晶片組的系統設定值儲存至設定值儲存區，以在暖開機時能夠快速載入系統設定值。

雖然本發明已以實施例揭露如上，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，故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。

100．．．電子裝置

110．．．處理單元

120．．．晶片組

130．．．韌體單元

131．．．設定值儲存區

140．．．記憶體

141．．．第一區塊

143．．．第二區塊

150．．．儲存單元

S205~S225．．．本發明第一實施例的開機方法各步驟

S305~S355．．．本發明第二實施例的開機方法各步驟

圖1是依照本發明第一實施例之電子裝置的方塊圖。

圖2是依照本發明第一實施例的開機方法流程圖。

圖3是依照本發明第二實施例的開機方法流程圖。

S205~S225．．．本發明第一實施例的開機方法各步驟

Claims (11)

1. 一種開機方法，適於一電子裝置，該電子裝置包括一處理單元、一韌體單元以及一記憶體，其中該韌體單元儲存一啟動程式碼與一原始韌體碼，該開機方法包括：讀取該韌體單元的該啟動程式碼，以執行一啟動初始化程序；透過該啟動程式碼判斷該記憶體的一第一區塊是否存在一新版韌體碼；倘若該第一區塊存在該新版韌體碼，透過該啟動程式碼載入該新版韌體碼至該記憶體的一第二區塊；以及讀取該第二區塊中的該新版韌體碼，以執行一開機程序。
2. 如申請專利範圍第1項所述之開機方法，其中執行該韌體單元的該啟動程式碼的步驟包括：透過該啟動程式碼判斷一設定值儲存區中是否存在一系統設定資料；倘若尚未存在該系統設定資料，執行該啟動初始化程序，進而取得該系統設定值並記錄至該設定值儲存區；以及倘若已存在該系統設定資料，直接載入該系統設定資料。
3. 如申請專利範圍第2項所述之開機方法，其中該設定值儲存區設置於該韌體單元中。
4. 如申請專利範圍第1項所述之開機方法，其中執行該啟動初始化程序的步驟包括：初始化一啟動處理器；以及對該記憶體執行一記憶體測試。
5. 如申請專利範圍第4項所述之開機方法，其中在對該記憶體執行該記憶體測試時，更包括：在偵測到該第一區塊時，先將該第一區塊中的內容複製到該記憶體的另一區塊中，待該第一區塊偵測完畢再將該內容寫回該第一區塊。
6. 如申請專利範圍第1項所述之開機方法，其中在透過該啟動程式碼判斷該記憶體的該第一區塊是否存在該新版韌體碼的步驟之後，更包括：倘若該第一區塊不存在該新版韌體碼，透過該啟動程式碼載入該韌體單元中的該原始韌體碼至該記憶體的該第二區塊；以及讀取該第二區塊中的該原始韌體碼，執行該開機程序而載入一作業系統。
7. 如申請專利範圍第1項所述之開機方法，其中執行該開機程序的步驟，更包括：當接收到一載入新韌體命令，自一儲存單元載入該新版韌體碼至該第一區塊；以及重新開機。
8. 一種電子裝置，包括：一記憶體，包括一第一區塊以及一第二區塊；一韌體單元，包括一啟動程式碼以及一原始韌體碼；以及一處理單元，耦接至該記憶體與該韌體單元，在該電 子裝置開機時，該處理單元讀取該啟動程式碼，以執行一啟動初始化程序，並且透過該啟動程式碼判斷該第一區塊是否存在一新版韌體碼；倘若該第一區塊存在該新版韌體碼，透過該啟動程式碼載入該新版韌體碼至該第二區塊，並且讀取該第二區塊中的該新版韌體碼，以執行一開機程序而載入一作業系統；倘若該第一區塊不存在該新版韌體碼，透過該啟動程式碼載入該韌體單元中的該原始韌體碼至該記憶體的該第二區塊，並且讀取該第二區塊中的該原始韌體碼，執行該開機程序而載入該作業系統。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該處理單元透過該啟動程式碼判斷一設定值儲存區中是否存在一系統設定資料；倘若尚未存在該系統設定資料，執行該啟動初始化程序，進而取得該系統設定值並記錄至該設定值儲存區；倘若已存在該系統設定資料，直接載入該系統設定資料。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該啟動初始化程序包括初始化一啟動處理器以及對該記憶體執行一記憶體測試；其中，在對該記憶體執行該記憶體測試時，在偵測到該第一區塊時，先將該第一區塊中的內容複製到該記憶體的另一區塊中，待該第一區塊偵測完畢再將該內容寫回該第一區塊。
11. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該處理單元在接收到一載入新韌體命令，自一儲存單元載入該新版韌體碼至該第一區塊，並且重新開機。