TWI647615B - 使用多嵌入式控制器韌體的韌體系統的開機方法 - Google Patents
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Abstract
一種開機方法,可利用包括多個嵌入式控制器韌體的韌體系統執行,藉以載入電子裝置系統所對應的嵌入式控制器的真正嵌入式控制器韌體到嵌入式控制器的記憶體中。在韌體系統具有檔頭的格式的情況時,在檔頭加入真正嵌入式控制器韌體的辨識資訊,使得嵌入式控制器依據檔頭的辨識資訊取得真正嵌入式控制器韌體的開頭編碼位址。上述方法可使得具有多個不同嵌入式控制器韌體的電子裝置系統仍可共用一發行的執行檔。
Description
本發明是關於一種電子裝置系統的開機方法,尤其是關於一種可攜式電子裝置系統的開機方法。
隨著筆記型電腦(筆電)的硬體系統,例如周邊輸出入裝置的複雜度提高,可能無法使用單一嵌入式控制器(EC)韌體支援及相容於不同系列的筆電。舉例來說,配備充電電池的行動裝置配以各自的充電IC和充電管理,皆使用不同的EC韌體來涵蓋不同系列的筆電。又,以各筆電配備的通用序列匯流排(Universal Serial Bus, USB) 而言,目前廠商開發出type C的功能亦多樣化,多樣化的結果亦導致嵌入式控制器韌體的複雜度提高。
另,顧客端的需求,例如筆電的供應商,對於同種類不同系列的筆電通常是提供不同的執行檔更新各個系列筆電的內部系統。然在成本考量下,產生同種類不同系列的筆電共用同一執行檔更新的需求。
本發明提供一種以單一執行檔支援系統韌體與不同嵌入式控制器的開機方法,於基本輸入輸出系統(BIOS)的唯讀記憶體中儲存複數個嵌入式控制器韌體,使得配備不同硬體裝置的電子裝置系統開機時得以取得對應的嵌入式控制器韌體存入嵌入式控制器的儲存裝置中。
本發明提供一種開機方法,由一電子裝置系統執行,此的系統包括一中央處理單元(Central Processing Unit, CPU) 、一平台路徑控制器(Platform Controller Hub, PCH)、與中央處理單元/平台路徑控制器連接的一非揮發性儲存裝置和一嵌入式控制器,此開機方法包括:提供一開機唯讀記憶體,開機唯讀記憶體具有包括多個嵌入式控制器韌體和一檔頭的一系統韌體;自系統上電或嵌入式控制器須載入或重新載入韌體程式碼至嵌入式控制器的一記憶體時,依據系統韌體的檔頭的一辨識資訊、自該些嵌入式控制器韌體之一取得真正嵌入式控制器韌體的開頭編碼位址,其中,辨識資訊對應真正嵌入式控制器韌體;及依據開頭編碼位址載入真正嵌入式控制器韌體的編碼程式到嵌入式控制器的一隨機存取記憶體中。
於一實施例中,上述檔頭的辨識資訊可以固定或依據一基本嵌入式控制器韌體的內容而被修飾。
依據上述,一種開機方法,包括: 提供一開機唯讀記憶體,該開機唯讀記憶體具有一搜尋始點並儲存複數個嵌入式控制器韌體,其中,該些嵌入式控制器韌體包括一基本嵌入式控制器韌體和該真正嵌入式控制器韌體,並且該基本嵌入式控制器韌體的位址先於其他的該些嵌入式控制器韌體;自系統上電或該嵌入式控制器須載入或重新載入韌體程式碼至該嵌入式控制器的一記憶體時,自該搜尋始點開始、依一位址順序累加搜尋該基本嵌入式控制器韌體;載入該基本嵌入式控制器韌體的編碼程式至該嵌入式控制器的一記憶體中;執行該基本嵌入式控制器韌體判斷以取得該真正嵌入式控制器韌體的一辨識資訊;及依據該辨識資訊,將在該開機唯讀記憶體中、位址先於該真正嵌入式控制器韌體的該基本嵌入式控制器韌體會全部或部分抹除或更包括將位址先於該真正嵌入式控制器韌體的該些嵌入式控制器韌體全部或部分抹除。
一實施例中,開機方法更包括於該抹除步驟之後,自該搜尋始點開始、依該位址順序累加搜尋該真正嵌入式控制器韌體;以及載入該真正嵌入式控制器韌體的編碼程式至該記憶體中。
一實施例中,位址後於該真正嵌入式控制器韌體的該些嵌入式控制器韌體也全部或可選擇性被抹除。
其次,本發明以下所稱電子裝置的系統,包括一中央處理單元(Central Processing Unit, CPU) 、一平台路徑控制器(Platform Controller Hub, PCH)、與中央處理單元/平台路徑控制器連接的一非揮發性儲存裝置和一嵌入式控制器。非揮發性儲存裝置可以是基本輸入輸出系統(BIOS)的唯讀記憶體(ROM)或是以若干方式再複寫(reprogrammed)的記憶體,例如可複寫唯讀記憶體(Programmable Read Only Memory, PROM)、可抹除可複寫唯讀記憶體(EPROM)或電子抹除可複寫唯讀記憶體(EEPROM)、串列週邊介面的唯讀記憶體(Serial Peripheral Interface ROM, SPI ROM)或是改進串列週邊介面(enhanced SPI)規格的唯讀記憶體(SPI ROM)等等,其次,中央處理單元儲存有起始化碼(initialization code)可供中央處理單元利用並執行起始化指令組;非揮發性儲存裝置為一BIOS儲存區域(BIOS storage area) 、管理引擎(ME) 及非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM)…等等,其包括基本輸入/輸出系統,但不以此為限。
本發明以下所稱的嵌入式控制器,例如以通用微控制器(universal microcontroller)實現,其包括儲存嵌入式控制器韌體的記憶體(例如隨機存取記憶體(RAM),並且掌管周邊裝置,例如鍵盤、滑鼠、電池、終端使用者控制的按鍵以及其他如通用序列匯流排(USB)形式的輸入輸出(I/O)裝置。本發明以下的實施例將以充電器積體電路(Charger IC)的嵌入式控制器為說明,例如市售筆電通常會依主打功能的不同規劃出若干系列的產品,不同系列之間的筆電可能配以近似但未完全相同的充電電池和充電管理,故每系列的筆電,甚至同一系列但不同型號的的筆電必須由相應的嵌入式控制器掌管方可發揮最佳效能。
圖1為本發明之第一系統韌體實施例的檔頭和指令區段示意圖。請參考圖1,本發明以下所稱的系統韌體,係指系統BIOS程式,即電子裝置的系統被上電之後首先被運行的程式之一。第一實施例的一系統韌體10具有檔頭12”Point x”以及複數個嵌入式控制器韌體14、16”ECn”依序排列。為方便說明,”Point x”表示依據檔頭使開機步驟要跳轉到的掌管主機板系統的辨識資訊,並於此以正整數1、2、3等等說明,”ECn”則表示辨識資訊所指的主機板系統中嵌入式控制器所對應的嵌入式控制器韌體,於此亦以正整數1、2、3等等說明,其中n必定有相等於x的值以表示二者是對應的。舉例來說,系列1的筆電的辨識資訊為”Point 1”,對應其的嵌入式控制器韌體14以”EC1”表示,表示為”EC2”、”EC3”等等的嵌入式控制器韌體16則非對應”Point 1”,可以理解的是整數”1”僅用以方便說實施例而非用以限制本發明。其次,於第一實施例中,嵌入式控制器韌體14、16 可以是對應同種類的嵌入式控制器,例如充電IC,但彼此之間進行的功能可以不同,例如系列1、2至系列X的充電IC可以在功能或效能上有所差異。
續參考圖1,是以,除了檔頭12和對應的嵌入式控制器韌體14,本發明的實施例的系統韌體10尚包括非對應的嵌入式控制器韌體16,故系統韌體10是具有多重嵌入式控制器韌體的執行檔。其次,即使系統韌體10包括多個嵌入式控制器韌體14、16,但檔頭12是指向對應的嵌入式控制器韌體14(真正嵌入式控制器韌體)。另外,可以理解的,系統韌體10尚包括一般電子裝置的系統開機程序中的其他指令段落18,例如管理引擎(ME) 、非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM) 、基本輸出輸入主程式區塊碼(BIOS Main Code)、基本輸出輸入系統開機區塊碼(BIOS BootBlock Code) 等等,此部分和本發明較不相關,於此不贅述。
圖2為本發明之使用第一系統韌體實施例的開機方法步驟示意圖。請參考圖1和圖2,本開機方法用以自系統上電或嵌入式控制器須載入或重新載入韌體程式碼至其記憶體中時,載入該嵌入式控制器的一真正嵌入式控制器韌體。步驟20:提供一開機唯讀記憶體,此開機唯讀記憶體儲存有包括多個嵌入式控制器韌體和檔頭的一系統韌體。其中,檔頭具有指向該些嵌入式控制器韌體之一的辨識資訊(第一辨識資訊)。當系統上電或嵌入式控制器須載入或重新載入韌體程式碼至其記憶體中時,此時嵌入式控制器透過電子裝置的系統連接到開機唯讀記憶體,且依據系統韌體10的檔頭12的指令跳到對應的嵌入式控制器韌體14以取得嵌入式控制器韌體的開頭編碼位址(code start address)(步驟22),並將其程式碼載入至其嵌入式控制器的記憶體中(步驟24)。於本實施例中,檔頭12僅指向多個嵌入式控制器韌體的其中之一,故雖然系統韌體中包括多個嵌入式控制器韌體,但僅有嵌入式控制器韌體14的開頭編碼位址可被取得。此外,若因應需求而必須以新的程式更新BIOS(flashing BIOS)的情形時,或更新嵌入式控制器韌體等等,本實施例的系統韌體10的檔頭12是被保護而不更動的。
續參考圖1和圖2,在被指向的嵌入式控制器韌體14處取得開頭編碼位址,並依據開頭編碼位址找到和取得對應的嵌入式控制器韌體編碼程式(真正嵌入式控制器韌體編碼程式),之後此些編碼程式被載入嵌入式控制器的記憶體中(步驟24),於本實施例中,嵌入式控制器的記憶體可以為一隨機存取記憶體(Random Access Memory, RAM)…等等。透過如此的開機方法,對於提供發行執行檔更新服務的製造商而言,可以將多個支援相似但非完全相同功能的嵌入式控制器韌體指令段落備妥後一起編入一系統韌體中,透過調整檔頭所包括的辨識資訊來指向其中一支嵌入式控制器韌體後寫入於BIOS唯讀記憶體中,如此可降低準備或使用多個發行之執行檔的成本。
圖3為本發明之第二系統韌體實施例的指令段落和其變更示意圖。圖4則為本發明之使用第二系統韌體實施例的開機方法步驟示意圖。參考圖3,第二實施例的系統韌體30的指令段落和第一實施例的系統韌體10類似,具有檔頭32和複數個嵌入式控制器韌體,但不同之處說明如後。首先,除了對應電子裝置主機板的系統的真正嵌入式控制器韌體34和非對應的嵌入式控制器韌體36外,第二實施例的系統韌體30中尚包括基本嵌入式控制器韌體38”EC (basic)”,並且檔頭32包括一原始辨識資訊(第二辨識資訊)指向基本嵌入式控制器韌體38。其次,基本嵌入式控制韌體38包括一般開機程序成功所需的韌體,一般開機程序是指系統開機所須的功能大部分都可以正常運作,以不影響正常開機為原則。可選擇的,基本嵌入式控制韌體38可更包括修飾檔頭32所需的程式碼,但本發明並沒有限制一定由嵌入式控制韌體來修飾檔頭32,系統BIOS 也可進行後續所述之修飾檔頭的步驟。是以,第二實施例中,依據基本嵌入式控制韌體38,檔頭32所包括的原始辨識資訊是可以被修飾後成為包括真正系統的辨識資訊(第一辨識資訊)以重新指向系統對應的真正嵌入式控制器韌體34。
請參考圖3和圖4,首先,步驟40和圖2的步驟20類似,提供一開機唯讀記憶體,此開機唯讀記憶體儲存有包括基本和多個嵌入式控制器韌體以及檔頭的一系統韌體。當系統上電或嵌入式控制器須載入或重新載入韌體程式碼至其記憶體中時,此時嵌入式控制器透過電子裝置系統連接到開機唯讀記憶體,並且依據系統韌體30的檔頭32指向基本嵌入式控制器韌體38以取得其開頭編碼位址(步驟42)。之後,透過取得的基本嵌入式控制器韌體的開頭編碼位址找到和取得基本嵌入式控制器韌體的編碼程式後將此些編碼程式載入嵌入式控制器的記憶體中(步驟44)。當嵌入式控制器通過基本嵌入式控制器韌體的編碼程式中確認真正對應系統的辨識數據後,由系統BIOS或嵌入式控制器韌體…等,依據真正對應系統的辨識數據來修飾檔頭32(步驟46)。之後於下次系統上電或嵌入式控制器須載入或重新載入韌體程式碼至其記憶體中時,通過被修飾後檔頭的辨識資訊(第二辨識資訊),找到真正被指向的真正嵌入式控制器韌體34以取得真正嵌入式控制器韌體的開頭編碼位址、找到編碼位置並取得編碼程式,之後此些編碼程式被載入嵌入式控制器的記憶體中(步驟48)。
考量系統韌體有異於具有檔頭(header)的檔案結構,本發明的精神尚可應用於其他檔案結構。圖5為本發明之第三實施例的系統韌體和其變更示意圖。 參考圖5,第三實施例的系統韌體50的搜尋並非採用第一、二實施例中具有檔頭12、32的系統韌體10、30的檔案格式,嵌入式控制器韌體須利用搜尋始點51(search start point),例如系統韌體的位址0的方式,以一預設搜尋範圍(boundary)循序累加執行以尋找特定的簽章(specific signature),其中預設搜尋範圍可以是4KB、64KB等等,本發明並不限制搜尋範圍的大小。其次,於第三實施例中,一開始,系統韌體50依位址的先後,儲存其他指令區段59、基本嵌入式控制器韌體58、其他嵌入式控制器韌體56以及對應電子裝置的系統的真正嵌入式控制器韌體54。另一位址的排列則可為其他指令區段59、基本嵌入式控制器韌體58、對應電子裝置的系統的真正嵌入式控制器韌體54以及其他嵌入式控制器韌體56。當系統上電或嵌入式控制器須載入或重新載入韌體程式碼至其記憶體中時,此時嵌入式控制器透過電子裝置的系統,基本嵌入式控制器韌體58將先於真正嵌入式控制器韌體54、嵌入式控制器韌體56而被嵌入式控制器搜尋到。再者,基本嵌入式控制器韌體58可包括真正對應電子裝置系統的真正嵌入式控制器韌體54的辨識資訊,亦可更包括全部或部分抹除在真正嵌入式控制器韌體54前、無論是基本嵌入式控制器韌體58或其他嵌入式控制器韌體的指令。是以,當基本嵌入式控制器韌體58首先被找到且其編碼程式先被載入系統的嵌入式控制器的其記憶體中後,對應電子裝置系統的真正嵌入式控制器韌體54方被確認。另一方面,儲存區段先於真正嵌入式控制器韌體54的韌體將被全部抹除或選擇性地部分抹除以形成空的區段53,使得嵌入式控制器後續重新載入時下載到真正嵌入式控制器韌體54。可以選擇的,位址後於嵌入式控制器韌體54的嵌入式控制器韌體56亦可以選擇性地被全部或部分抹除或保留。在嵌入式控制器韌體56全數被抹除或部分抹除的情形下,系統韌體50僅保留對應的真正嵌入式控制器韌體54。之後,嵌入式控制器自系統韌體50重新載入(reload)真正嵌入式控制器韌體54。可以理解的,無論是第二實施例中的修飾或第三實施例中的抹除指令,可內建於開機BIOS的系統韌體程式碼中,或由嵌入式控制器韌體程式碼來修飾。其次,於本實施例中,原先儲存被抹除的嵌入式控制器韌體的記憶體區塊則會是一沒有或殘留數據的區塊。
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。本發明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,當可作各種之更動與潤飾。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。
10、30 、50‧‧‧系統韌體
12、32‧‧‧檔頭
14、16 、36、56‧‧‧嵌入式控制器韌體
18‧‧‧指令段落
20、22、24 、40、42、44、46 、48‧‧‧步驟
38、58‧‧‧基本嵌入式控制器韌體
50‧‧‧系統韌體
51‧‧‧搜尋始點
53‧‧‧區段
34、54‧‧‧真正嵌入式控制器韌體
59‧‧‧其他指令區段
圖1為本發明之第一系統韌體實施例的指令段落示意圖。
圖2為本發明之使用第一系統韌體實施例的開機方法步驟示意圖。
圖3為本發明之第二系統韌體實施例的指令段落和其變更示意圖。
圖4為本發明之使用第二系統韌體實施例的開機方法步驟示意圖。
圖5為本發明之第三系統韌體實施例和其變更示意圖。
Claims (4)
- 一種開機方法,由一電子裝置的系統執行,該電子裝置的系統包括一中央處理單元、平台路徑控制器、與中央處理單元/平台路徑控制器連接的一非揮發性儲存裝置和一嵌入式控制器,該開機方法用以自系統上電或該嵌入式控制器須載入或重新載入韌體程式碼至該嵌入式控制器的一記憶體中時,載入該嵌入式控制器的一真正嵌入式控制器韌體,該開機方法包括:提供一開機唯讀記憶體,其中,該開機唯讀記憶體具有一搜尋始點並儲存複數個嵌入式控制器韌體,該些嵌入式控制器韌體包括一基本嵌入式控制器韌體和該真正嵌入式控制器韌體,並且該基本嵌入式控制器韌體的位址先於其他的該些嵌入式控制器韌體;自系統上電或該嵌入式控制器須載入或重新載入韌體程式碼至該嵌入式控制器的一記憶體時,自該搜尋始點開始、依一位址順序累加搜尋該基本嵌入式控制器韌體;載入該基本嵌入式控制器韌體的編碼程式至該嵌入式控制器的該記憶體中;執行該基本嵌入式控制器韌體判斷以取得該真正嵌入式控制器韌體的一辨識資訊;及依據該辨識資訊,將在該開機唯讀記憶體中、位址先於該真正嵌入式控制器韌體的該基本嵌入式控制器韌體抹除或更包括將位址先於該真正嵌入式控制器韌體的該些嵌入式控制器韌體抹除。
- 如請求項1所述的開機方法,更包括於該抹除步驟之後,自該搜尋始點開始、依該位址順序累加搜尋該真正嵌入式控制器韌體;以及載入該真正嵌入式控制器韌體的編碼程式至該記憶體中。
- 如請求項1所述的開機方法,其中,該抹除步驟更包括選擇性地將該開機唯讀記憶體中、位址後於該真正嵌入式控制器韌體的該些嵌入式控制器韌體全部或部分抹除。
- 如請求項1所述的開機方法,其中,該抹除步驟包括將位址先於該真正嵌入式控制器韌體的該基本嵌入式控制器韌體全部或部分抹除,或更包括將位址先於該真正嵌入式控制器韌體的該些嵌入式控制器韌體全部或部分抹除。
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