TWI660267B - 開機檢測裝置、系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種開機檢測方法適用於具有一通訊單元及一基本輸入輸出系統單元之一運算裝置。開機檢測方法包含：執行內儲於基本輸入輸出系統單元之一監看程式碼，以初始化通訊單元；執行內儲於基本輸入輸出系統單元之一開機程式碼，以進行一開機流程；以及依據監看程式碼透過通訊單元傳送對應開機程式碼之一開機資料。同時，亦揭露一種開機檢測裝置及系統。

Description

開機檢測裝置、系統及其方法

本發明是有關一種開機檢測裝置、系統及其方法，特別是一種即時偵測除錯之開機檢測裝置、系統及其方法。

在個人電腦或伺服器的開機啟動流程中，通常是由一基本輸入輸出系統（Basic Input/ Output System，BIOS）晶片擔負著初始化硬體、檢測硬體之功能，以及引導作業系統之任務，其中與上述初始化硬體關聯之開機程式碼主要是燒錄在BIOS晶片中。

一般而言，為了檢測個人電腦或伺服器等運算裝置（即待測機台）的開機流程，往往只能透過單一的通訊介面，例如：異步接收發射器（Universal Asynchronous Receiver/Ttransmitter，UART），以偵測除錯待測機台之硬體狀態或檢查BIOS程式碼是否損壞；或者，亦有檢測方案是拆開待測機台的機殼，在主機板上額外增設一設晶片線上偵測埠（In-Circuit Probe Port，ITP），以外接一晶片線上模擬器（In-Circuit Emulator，ICE），從而進行偵測除錯的程序。

然而，上述的檢測技術方案大多是受限於單一的通訊介面或需要增設通訊埠或通訊介面，始能進行偵測除錯，對於使用者而言，十分不便。值得注意的是，無論採取何種技術方案，現有技術並不允許也無法支援除錯工具（BIOS debug tool）透過多種的通訊介面通訊連接待測機台。

本發明部分實施例提供一種開機檢測裝置、系統及其方法，主要是利用待測機台之基本輸入輸出系統單元內儲之監看程式碼（Monitoring code）及開機程式碼（BIOS code），在待測機台開機後，執行監看程式碼以初始化通訊單元，隨後執行開機程式碼以進行一開機流程，並透過通訊單元同步傳送相對應開機程式碼之開機資料。由於在最初階段即初始化通訊單元，且通訊單元並不受限於單一的通訊介面且無需增設連接埠，而是待測機台既有的多種通訊介面，因此開機資料即可利用待測機台既有的通訊介面來進行傳送，以供使用者進行後續的偵測除錯。

本發明一實施例之開機檢測方法，其適用於具有一通訊單元及一基本輸入輸出系統單元之一運算裝置，開機檢測方法包含：執行內儲於基本輸入輸出系統單元之一監看程式碼，以初始化通訊單元；執行內儲於基本輸入輸出系統單元之一開機程式碼，以進行一開機流程；以及依據監看程式碼透過通訊單元傳送對應開機程式碼之一開機資料。

本發明另一實施例之開機檢測裝置包含一第一通訊單元、一基本輸入輸出系統單元以及一處理單元。基本輸入輸出系統單元內儲一監看程式碼以及一開機程式碼。處理單元與第一通訊單元及基本輸入輸出系統單元邏輯連接。其中處理單元執行監看程式碼以初始化第一通訊單元，執行開機程式碼以進行一開機流程，以及依據監看程式碼透過第一通訊單元傳送對應開機程式碼之一開機資料。

本發明再一實施例之開機檢測系統包含一開機檢測裝置以及一控制裝置。開機檢測裝置包含一第一通訊單元、一基本輸入輸出系統單元以及一處理單元。基本輸入輸出系統單元內儲一監看程式碼以及一開機程式碼。處理單元與第一通訊單元及基本輸入輸出系統單元邏輯連接。其中處理單元執行監看程式碼以初始化第一通訊單元，執行開機程式碼以進行一開機流程，以及依據監看程式碼透過第一通訊單元傳送對應開機程式碼之一開機資料。控制裝置包含一第二通訊單元以及一控制單元。第二通訊單元與第一通訊單元通訊連接。控制單元與第二通訊單元邏輯連接，且控制單元接收開機資料。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

以下將詳述本發明之各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細說明之外，本發明亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發明之範圍內，並以申請專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免對本發明形成不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。

傳統的運算裝置的開機流程主要是由一開機程式碼（BIOS Code）所掌控，其是一種韌體，且儲存於唯讀記憶體（ROM）內，例如：燒錄在基本輸入輸出系統晶片（BIOS IC）內。在運算裝置被啟動後的開機流程中，處理單元讀取並執行基本輸入輸出系統單元內儲之開機程式碼，以初始化硬體、檢測硬體，從而進行一開機流程。

請參照圖1，然而，本發明之一實施例之開機檢測裝置1的開機流程是由監看程式碼及開機程式碼所決定，監看程式碼及開機程式碼是一併儲存於基本輸入輸出系統單元12內，如圖1所示，待檢測的開機檢測裝置1包含一通訊單元10、一基本輸入輸出系統單元12以及一處理單元14。

於一實施例中，監看程式碼自始儲存於基本輸入輸出系統單元12內。

於另一實施例中，開機檢測裝置1之基本輸入輸出系統單元12僅存有開機程式碼而無監看程式碼。惟在偵測除錯的需求下，處理單元14控制通訊單元10自外部裝置接收一監看程式碼，嗣後將監看程式碼燒錄於基本輸入輸出系統單元12內(S10)，以便於下一次開機檢測裝置1被啟動後，處理單元14將執行監看程式碼及開機程式碼的開機流程。待最終偵測除錯流程執行完後，處理單元14再刪除基本輸入輸出系統單元12內儲之監看程式碼。

需說明者，通訊單元10包含但不限於下列通訊介面：通用序列匯流排（Universal Serial Bus，USB）、快捷外設互聯標準匯流排（Peripheral Component Interconnect Express，PCIE）、異步接收發射器（Universal Asynchronous Receiver/Ttransmitter，UART）、或系統管理匯流排(System Management Bus，SM Bus) 等通訊介面，亦即通訊單元10利用開機檢測裝置1既有的多種通訊介面即可傳送開機資料或接收監看程式碼，而不受限於透過特定的通訊介面且無需額外增設其他連接埠或裝置硬體。

舉例而言，待測機台是送修的筆記型電腦，在檢測時只有USB通訊介面可正常啟用，其餘通訊介面存有不明原因的故障而暫時無法使用，而傳統的異步接收發射器檢測方法將無法與待測機台建立通訊連線以進行開機流程檢測，或使用者需要在筆記型電腦主機板上額外增設所需之連接埠或通訊線路，惟上述傳統方案都可能導致無法偵測除錯或有維修不易的困境。

然而，本發明部分實施例之開機檢測方法，並不受限於單一的通訊介面且無需增設連接埠，而是利用待測機台既有的多種通訊介面傳送開機資料或接收監看程式碼，以供使用者進行後續的偵測除錯，藉此實現支援多種通訊介面之功能，具有高度實用性及便利性。假使待測機台僅剩SM Bus可運作，仍可據以實現本發明部分實施例之開機檢測方法。

請一併參照圖1及圖2，以下說明本發明之一實施例之開機檢測方法。為了全程監測待測機台（即開機檢測裝置1）之開機流程，首先，在待測機台仍可開機之狀況下，處理單元14先執行內儲於基本輸入輸出系統單元12之一監看程式碼，以初始化通訊單元10 (S12)，隨後執行開機程式碼以進行對應之開機流程(S14)。需說明者，待測機台執行本實施例之開機檢測方法時，對於裝置硬體的初始化順序與傳統的開機流程有所不同，傳統的運算裝置在啟動後、進行開機流程前，不會優先初始化其通訊單元。

接著，處理單元14在執行開機程式碼所制定的開機流程時，可依據監看程式碼之要求，傳送待測機台中各硬體裝置所對應的初始化狀態，亦即，處理單元14依據監看程式碼之指令，控制通訊單元10傳送對應開機程式碼之開機資料A1 (S16)。舉例而言，開機資料A1包含但不限於一記憶體（Memory）值、一輸出入裝置（IO）值、外設元件互連（PCI）值、以及一暫存器（Register）值，其中暫存器包含處理單元之特別模組暫存器（Model Specific Registers，MSR），但不以此為限。藉此，使用者可依據通訊單元10所傳送之開機資料A1，進行偵測除錯，例如但不限於：追蹤開機程式碼的執行、逐步檢視開機程式碼之每一指令、監看暫存器值及記憶體值、設定硬體及軟體斷點（Break point）、紀錄開機時間（Boot time）及其流程（Boot flow）、更新BIOS ROM等，詳述如後。

於一實施例中，監看程式碼控制待測機台單步執行開機程式碼之每一步指令，且通訊單元10傳送對應開機程式碼中每一步指令之開機資料A1，以診斷開機程式碼的損壞位置。本發明之一實施例可單步執行並單步除錯，而非區段性檢測。亦即，透過監看程式碼，本發明一實施例提供一種來源階段除錯模組（source level debbuger），找出錯誤原始碼所在位置，並使其於顯現於整合開發環境/檢測系統，且在不影響開機流程的情況下，提供資料存取及控制函式。

於一實施例中，若開機程式碼有問題或裝置硬體的初始化狀態異常，使用者可提供修改指令A2給待測機台1，舉例而言，修改指令A1可為多種語言指令及組合，因此使用者在整合開發環境/檢測系統裡看見開機程式碼中某一指令錯誤時，可以設定硬體或軟體執行的斷點，找出錯誤原始碼或指令的位置，並即時修改或更新開機程式碼。

於一實施例中，處理單元14依據修改指令A2，修改開機程式碼或變更暫存器值及記憶體值，以進行異常診斷及排除；或者使用者可提供新版的開機程式碼以覆蓋原始的損壞版本，並燒錄於基本輸入輸出系統單元12晶片內，以更新開機程式碼（即更新BIOS ROM）。亦即，處理單元14透過通訊單元10接收一修改指令A2，依據修改指令A2修改開機程式碼(S18)。同理，上述傳送開機資料A1步驟(S16)以及接收修改指令A2步驟(S18)皆是利用待測機台既有的多種通訊介面，而不受限於透過單一的通訊介面且無需額外增設硬體，即可實現偵測除錯的功能，詳細技術內容已如前述，在此不再冗述。

基上所述，本發明一實施例之開機檢測方法，其不受限於單一的通訊介面且無需額外增設硬體，而是利用待測機台既有的多種通訊介面接收來自使用者的修改指令，以進行後續的偵測除錯，藉此實現支援多種通訊介面之功能，具有高度實用性及便利性。由於上述開機檢測方法並不受限於待測機台的通訊介面，就硬體面而言，免除增設連接埠或外接線路等硬體成本，即可大幅提升偵測除錯的效率。因此，可以支援多種通訊介面或傳輸協定，以及支援多種統一可延伸韌體介面（Unified Extensible Firmware Interface， UEFI）架構下的開機程式碼（BIOS Code）。此外，透過監看程式碼所提供之來源階段除錯模組，可找出錯誤原始碼所在位置，並使其於顯現於整合開發環境/檢測系統。

請參照圖1，顯示本發明一實施例之開機檢測裝置1包含一通訊單元10、一基本輸入輸出系統單元12以及一處理單元14。處理單元14與通訊單元10及基本輸入輸出系統單元12邏輯連接，邏輯連接係指電性連接且實體連接。基本輸入輸出系統單元12內儲一監看程式碼以及一開機程式碼。其中處理單元14執行監看程式碼以初始化通訊單元10，執行開機程式碼以進行一開機流程，以及依據監看程式碼透過第一通訊單元傳送對應開機程式碼之一開機資料。舉例而言，開機資料A1包含但不限於一記憶體值、一輸出入裝置值、外設元件互連值、以及一暫存器值，相關實施例、詳細技術內容及優點已如前述，在此不再冗述。有關通訊單元10、一基本輸入輸出系統單元12以及一處理單元14之技術內容、彼此協同運作關係及相關實施例已如前述，在此不再冗述。

請參照圖3，顯示本發明一實施例之開機檢測系統包含一開機檢測裝置1以及一控制裝置2。有關開機檢測裝置1所包含之第一通訊單元10a、一基本輸入輸出系統單元12以及一處理單元14之技術內容、彼此協同運作關係、相關實施例及其技術功效已如前述，在此不再冗述。

控制裝置2包含一第二通訊單元20以及一控制單元22。第二通訊單元20與第一通訊單元10a通訊連接。於一實例中，第二通訊單元20包含但不限於下列通訊介面：通用序列匯流排、快捷外設互聯標準匯流排、異步接收發射器、或系統管理匯流排等通訊介面，亦即第二通訊單元20利用開機檢測裝置1既有的多種類的通訊介面即可與第一通訊單元10a建立通訊連線，而不受限於透過單一的通訊介面且無需額外增設其他連接埠或硬體，詳細技術內容及優點已如前述，在此不再冗述。

控制單元22與第二通訊單元20邏輯連接，且控制單元22接收開機資料A1。於一實施例中，控制裝置2更包含一顯示單元24，且顯示單元24與控制單元22邏輯連接。顯示單元24可顯示控制裝置2所接收到之開機資料A1，因此，使用者可依據顯示單元24所顯示之開機資料A1，進行偵測除錯，亦即，透過監看程式所提供之來源階段除錯模組，找出錯誤原始碼所在位置，並使其於顯現於本開機檢測系統之控制裝置2之顯示單元24上。

若開機程式碼受損或裝置硬體的初始化狀態異常，使用者可提供修改指令A2給開機檢測裝置1。於一實施例中，控制裝置2更包含一輸入單元26，且輸入單元26與控制單元22邏輯連接，以供使用者輸入修改指令A2，其中控制單元22透過第二通訊單元20傳送修改指令A2至第一通訊單元10a。因此，使用者透過開機檢測系統找出錯誤原始碼所在位置，便可透過相適應之程式語言指令及組合即時修改或更新開機程式碼。

於一實施例中，顯示裝置24和輸入單元26是整合為一，舉例而言，顯示裝置24為一觸控面板，具有一圖形化使用者介面，讓使用者透過圖形化使用者視窗存取資料或操作所需之改善對策，以產生修改指令A2。因此，可節省使用者學習各種除錯工具的學習時間，不需花時間記憶除錯工具的文字指令，以減少記憶指令的負擔。

綜合上述，本發明部分實施例之開機檢測裝置、系統及其方法，主要是利用一監看程式碼內儲於待測機台之基本輸入輸出系統單元內，在待測機台被啟動後，執行監看程式碼以初始化通訊單元，執行基本輸入輸出系統單元內儲之開機程式碼以進行一開機流程，並透過通訊單元同步傳送相對應開機程式碼之開機資料或接收修改指令。由於在最初階段即初始化通訊單元，且通訊單元並不受限於單一的通訊介面且無需增設連接埠，而是待測機台既有的多種通訊介面，因此開機資料即可利用待測機台既有的通訊介面來進行傳送，以供使用者進行後續的偵測除錯。藉此，可實現支援多元通訊傳輸介面、支援多種統一可延伸韌體介面架構下的開機程式碼、即時偵測除錯之開機流程檢測方案。透過監看程式所提供之來源階段除錯模組，找出錯誤原始碼所在位置，可使其於顯現於開機檢測系統，供使用者透過圖形化使用者介面存取資料或產生修改指令，可減少使用者記憶除錯工具之文字指令的負擔。

以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以此限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

A1‧‧‧開機資料

A2‧‧‧修改指令

S10~S18‧‧‧步驟

1‧‧‧待測機台、開機檢測裝置

10‧‧‧通訊單元

10a‧‧‧第一通訊單元

12‧‧‧基本輸入輸出系統單元

14‧‧‧處理單元

2‧‧‧控制裝置

20‧‧‧第二通訊單元

22‧‧‧控制單元

24‧‧‧顯示單元

26‧‧‧輸入單元

圖1為一示意圖，顯示本發明一實施例之開機檢測裝置。 圖2為一示意圖，顯示本發明一實施例之開機檢測方法。 圖3為一示意圖，顯示本發明一實施例之開機檢測系統。

Claims (12)

1. 一種開機檢測方法，適用於具有一通訊單元及一基本輸入輸出系統(BIOS)單元之一運算裝置，該開機檢測方法包含： 執行內儲於該基本輸入輸出系統單元之一監看程式碼，以初始化該通訊單元； 執行內儲於該基本輸入輸出系統單元之一開機程式碼，以進行一開機流程；以及 依據該監看程式碼透過該通訊單元傳送對應該開機程式碼之一開機資料。
2. 如請求項1所述之開機檢測方法，其中該開機資料包含一記憶體值、一輸出入裝置(I/O)值、一外設元件互連(PCI)值、以及一暫存器(MSR)值。
3. 如請求項1所述之開機檢測方法，在該執行該監看程式碼之步驟前，更包含： 接收該監看程式碼，並儲存該監看程式碼於該基本輸入輸出系統單元內。
4. 如請求項1所述之開機檢測方法，其中該傳送該開機資料之步驟包含： 傳送對應該開機程式碼中每一步指令之該開機資料。
5. 如請求項1所述之開機檢測方法，在該傳送該開機資料步驟後，更包含： 接收一修改指令，並依據該修改指令修改該開機程式碼。
6. 一種開機檢測裝置，包含： 一第一通訊單元； 一基本輸入輸出系統單元，其內儲一監看程式碼以及一開機程式碼；以及 一處理單元，與該第一通訊單元及該基本輸入輸出系統單元邏輯連接；其中該處理單元執行該監看程式碼以初始化該第一通訊單元，執行該開機程式碼以進行一開機流程，以及依據該監看程式碼透過該第一通訊單元傳送對應該開機程式碼之一開機資料。
7. 如請求項6所述之開機檢測裝置，其中該開機資料包含一記憶體值、一輸出入裝置(I/O)值、一外設元件互連(PCI)值、以及一暫存器(MSR)值。
8. 如請求項6所述之開機檢測裝置，其中該處理單元傳送對應該開機程式碼中每一步指令之該開機資料。
9. 如請求項6所述之開機檢測裝置，其中該處理單元透過該第一通訊單元接收一修改指令，並依據該修改指令修改該開機程式碼。
10. 一種開機檢測系統，包含： 如請求項6至9中任一項所述之開機檢測裝置；以及 一控制裝置，包含： 一第二通訊單元，用以與該第一通訊單元通訊連接；以及 一控制單元，與該第二通訊單元邏輯連接，用以接收該開機資料。
11. 如請求項10所述之開機檢測系統，其中該控制裝置更包含： 一輸入單元，與該控制單元邏輯連接，用以產生如請求項9所述之該修改指令，其中該控制單元透過該第二通訊單元傳送該修改指令。
12. 如請求項10所述之開機檢測系統，其中該控制裝置更包含： 一顯示單元，與該控制單元邏輯連接，用以顯示一圖形化使用者介面，其中如請求項9所述之該修改指令是透過該圖形化使用者介面所產生。