CN103870355A - Bios存取***及方法 - Google Patents

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Abstract

一种BIOS存取***,应用于服务器的中间控制设备中,该服务器包括第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片,该***通过并行读取的方式对第一BIOS芯片的奇数数据块中的数据以及第二BIOS芯片的偶数数据块中的数据分别进行读取,然后存入中间控制设备的缓存中。当服务器开机初始化之后,服务器的处理器可根据该缓存中存储的数据进行BIOS的存取操作。此外,该***在读取的过程中,若发现数据块中的数据发生异常时,自动对该数据块中的数据进行修复。本发明还提供一种BIOS存取方法。本发明可提高服务器的运行稳定性。

Description

BIOS存取***及方法
技术领域
本发明涉及一种BIOS存取***及方法。
背景技术
BIOS(Basic Input Output System,基本输入输出***)是计算机设备在***初始化时运行的重要程序。在***初始化时,计算机设备的大部分硬件资源都不能工作。在服务器上,一般会有独立于服务器主机的中间控制设备,如FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)控制器和BMC(Baseboard Management Control,基板管理控制器)等,用于给服务器提供额外的功能性支持。传统的服务器对BIOS的存取方法均是在***初始化之后,由服务器的处理器对一BIOS芯片进行BIOS存取操作,存取的效率较低,并且在读取的BIOS数据发生错误时,不能及时对错误的数据进行修复,可能给服务器***的运行稳定性带来隐患。
发明内容
鉴于以上内容,有必要提供一种BIOS存取***,应用于服务器的中间控制设备中,该服务器包括第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片。该***包括:BIOS读取模块,用于从第一BIOS芯片中依次读取奇数的第一数据块中的数据以及从第二BIOS芯片中依次读取偶数的第一数据块中的数据,然后根据从每个第一数据块Bn中读取的数据为该第一数据块Bn计算一个CRC校验码;校验码比较模块,用于比较为每个第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码是否相同;缓存模块,用于当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码相同时,将从该第一数据块Bn中读取的数据存入中间控制设备的缓存中;及修复模块,用于当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码不同且该第一数据块Bn为奇数的第一数据块时,根据所述第二BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第一BIOS芯片中该第一数据块Bn中的数据和CRC校验码,以及将修复后的第一BIOS芯片中第一数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存中,或当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码不同且该第一数据块Bn为偶数的第一数据块时,根据所述第一BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第二BIOS芯片中该第一数据块Bn中的数据和CRC校验码,以及将修复后的第二BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存中。
还有必要提供一种应用于所述中间控制设备的BIOS存取方法,该方法包括:BIOS读取步骤,从第一BIOS芯片中依次读取奇数的第一数据块中的数据以及从第二BIOS芯片中依次读取偶数的第一数据块中的数据,然后根据从每个第一数据块Bn中读取的数据为该第一数据块Bn计算一个CRC校验码;校验码比较步骤,比较为每个第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码是否相同;缓存步骤,当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码相同时,将从该第一数据块Bn中读取的数据存入中间控制设备的缓存中;及修复步骤,当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码不同且该第一数据块Bn为奇数的第一数据块时,根据所述第二BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第一BIOS芯片中该第一数据块Bn中的数据和CRC校验码,以及将修复后的第一BIOS芯片中第一数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存中,或当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码不同且该第一数据块Bn为偶数的第一数据块时,根据所述第一BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第二BIOS芯片中该第一数据块Bn中的数据和CRC校验码,以及将修复后的第二BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存中。
相较于现有技术,本发明的BIOS存取***及方法,通过服务器的中间控制设备辅助实现BIOS的存取。由于该中间控制设备可独立运行,在服务器开机初始化的过程中,该中间控制设备即可通过对服务器的双BIOS进行并行存取操作,且在存取过程中可及时发现BIOS的数据错误并进行自动修复,提高了服务器的稳定性。
附图说明
图1是本发明提供的一服务器的方框示意图。
图2是图1中第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片的BIOS存储空间由多个数据块组成的示意图。
图3是图1中的中间控制设备的功能架构图。
图4是本发明BIOS存取方法的流程图。
主要元件符号说明
服务器 100
第一BIOS芯片 10
第二BIOS芯片 11
中间控制设备 20
主机 30
主板 31
存储器 32
处理器 33
BIOS存取*** 21
存储介质 22
微处理器 23
缓存 24
元数据读取模块 201
数据更新模块 202
BIOS读取模块 203
校验码比较模块 204
缓存模块 205
修复模块 206
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示,是本发明提供的一服务器100的示意图。该服务器100包括第一BIOS(Basic Input Output System,基本输入输出***)芯片10、第二BIOS芯片11、中间控制设备20以及主机30。所述第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11各存储一BIOS镜像文件,从而实现服务器100的双BIOS(Dual BIOS)功能。所述主机30包括服务器100的主板31,以及安装在该主板31上的存储器32和处理器33等硬件设备。所述中间控制设备20独立于主机30运行,用于为服务器100提供额外的功能性支持,例如对服务器100的运行状态进行监控。
本实施例中,所述中间控制设备20为FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)控制器或BMC(Baseboard Management Control,基板管理控制器)。所述第一BIOS芯片10、第二BIOS芯片11、中间控制设备20以及主机30相互之间直接或间接地电性连接,以进行数据的传输和交互。所述第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11可为Flash(闪存)芯片,EPROM(Erasable Programmable ROM,可擦除可编程ROM)芯片或者EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM,电可擦除可编程ROM)芯片。
本实施例中,如图2所示,所述第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11的BIOS存储空间由多个数据块(Block)组成。该多个数据块包括n个第一数据块及一个第二数据块。该n 个(block 1-block n)第一数据块分别用于存储不同的BIOS数据,其中每个第一数据块包括一个CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)栏位,用于存储一CRC校验码。该CRC校验码在每个第一数据块被写入相应的数据后,根据该第一数据块中的数据计算而得到,并被写入到对应的CRC栏位中。第二数据块存储有一关于BIOS的描述的元数据(Metadata),该元数据包括一签名(Signature)信息、一时间戳(Timestamp)以及一数据长度(Length)信息。所述签名信息用于指示第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11中存储的BIOS镜像文件的格式。所述时间戳代表第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11中存储的BIOS镜像文件的写入时间,体现了BIOS的版本信息。所述长度信息指示第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11中存储的BIOS镜像文件的数据长度或大小。
参阅图3,为所述中间控制设备20的功能架构示意图。该中间控制设备20用于在服务器100开机时,对所述第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11中存储的BIOS进行存取操作。该中间控制设备20包括BIOS存取***21、存储介质22、微处理器23以及缓存24。该BIOS存取***21包括元数据读取模块201、数据更新模块202、BIOS读取模块203、校验码比较模块204、缓存模块205以及修复模块206。该BIOS存取***21中的各功能模块可以韧体(Firmware)的形式固化在所述存储介质22中,并由微处理器23执行。
如图4所示,是本发明BIOS存取方法的流程图。本发明的BIOS存取方法并不受限于下述步骤的顺序,且其它实施例中,本发明的BIOS存取方法可以只包括以下所述步骤的其中一部分,以及其中的部分步骤可以被删除。
步骤S1,当服务器100开机时,所述元数据读取模块201读取第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11的第二数据块中的元数据,得到该元数据中的时间戳。
步骤S2,所述数据更新模块202比较第一BIOS芯片10的时间戳与第二BIOS芯片11的时间戳是否相同。若第一BIOS芯片10的时间戳与第二BIOS芯片11的时间戳不同,执行步骤S3。否则,若第一BIOS芯片10的时间戳与第二BIOS芯片11的时间戳相同,则执行步骤S4。
步骤S3,该数据更新模块202更新较早的时间戳对应的BIOS芯片的BIOS镜像文件和元数据。具体地,该数据更新模块202使用较晚的时间戳对应的BIOS芯片(例如第二BIOS芯片11)的BIOS镜像文件和元数据对较早的时间戳对应的BIOS芯片(例如第一BIOS芯片10)的BIOS镜像文件和元数据进行更新。
本实施例中,若第一BIOS芯片10的时间戳早于第二BIOS芯片11的时间戳,该数据更新模块202首先清除第一BIOS芯片10中的BIOS镜像文件和元数据,然后将第二BIOS芯片11中的BIOS镜像文件和元数据复制到第一BIOS芯片10中。反之,若第二BIOS芯片11的时间戳早于第一BIOS芯片10的时间戳,该数据更新模块202首先清除第二BIOS芯片11中的元数据以及BIOS镜像文件,然后将第一BIOS芯片10中的BIOS镜像文件和元数据复制到第二BIOS芯片11中。如此,当服务器100因硬件更新等原因需要对第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11中的BIOS进行更新时,只需将更新文件写入第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11的其中之一,然后在服务器100重新启动时,该数据更新模块202可自动对另一BIOS芯片中的BIOS进行更新。
此外,当所述第一BIOS芯片10未存储有BIOS镜像文件或者存储的BIOS镜像文件被损坏而无法读取时,该数据更新模块202将第二BIOS芯片11中存储的镜像文件复制到该第一BIOS芯片10中。以及当所述第二BIOS芯片11未存储有BIOS镜像文件或者存储的BIOS镜像文件被损坏而无法读取时,该数据更新模块202将第一BIOS芯片10中存储的镜像文件复制到该第二BIOS芯片11中。
步骤S4,所述BIOS读取模块203从第一BIOS芯片10中依次读取奇数的第一数据块中的数据以及从第二BIOS芯片11中依次读取偶数的第一数据块中的数据,然后根据从每个第一数据块Bn中读取的数据为该第一数据块Bn计算一个CRC校验码。在其它实施例中,也可从第一BIOS芯片10中依次读取每个偶数的第一数据块中的数据以及从第二BIOS芯片11中读取每个奇数的第一数据块中的数据。本实例中,该BIOS读取模块203可首先从上述读取的元数据中包含的签名信息获得第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11中的BIOS镜像文件的格式,然后再根据该格式对第一BIOS芯片10以及第二BIOS芯片11中的数据进行读取。
步骤S5,所述校验码比较模块204比较为每个第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码是否相同。若为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码相同,执行步骤S6。若为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码不同,执行步骤S7。
步骤S6,所述缓存模块205将从第一数据块Bn中读取的数据存入所述缓存24中。
步骤S7,执行数据修复。具体地,若所述数据块Bn为奇数的第一数据块,所述修复模块206根据所述第二BIOS芯片11的数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第一BIOS芯片10中该数据块Bn中的数据和CRC校验码,然后将修复后的第一BIOS芯片10中数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存24中;若所述数据块Bn为偶数的第一数据块,所述修复模块206根据所述第一BIOS芯片10的数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第二BIOS芯片11中该数据块Bn中的数据和CRC校验码,然后将修复后的第二BIOS芯片11的数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存24中。
本实施例中,若为数据块Bn计算得到的CRC校验码与该数据块Bn中原始存储的CRC校验码不相同,表示读取的该数据块Bn中的数据已发生异常,该数据块Bn中存储的数据可能已遭到破坏。以该第一数据块Bn为奇数的第一数据块为例,该修复模块206可通过以下方式对第一BIOS芯片10中该第一数据块Bn中的数据和CRC校验码进行修复:
首先,该修复模块206比较第一BIOS芯片10中该第一数据块Bn中存储的CRC校验码和第二BIOS芯片11中该第一数据块Bn中存储的CRC校验码是否相同。若第一BIOS芯片10中该第一数据块Bn中存储的CRC校验码和第二BIOS芯片11中该第一数据块Bn中存储的CRC校验码相同,表示第一BIOS芯片10中该第一数据块Bn中的数据已被损坏,而CRC校验码未发生改变,该修复模块206将第二BIOS芯片11中该第一数据块Bn中的数据拷贝至第一BIOS芯片10的第一数据块Bn中,以对该第一BIOS芯片10中第一数据块Bn的数据进行修复。若第一BIOS芯片10中该第一数据块Bn中存储的CRC校验码和第二BIOS芯片11中该第一数据块Bn中存储的CRC校验码不同,则表示第一BIOS芯片10中该第一数据块Bn中存储的数据和CRC校验码可能均已发生改变。此时,修复模块206将第二BIOS芯片11中第一数据块Bn中的数据和CRC校验码拷贝至第一BIOS芯片10的第一数据块Bn中,以对该第一BIOS芯片10中该第一数据块Bn中存储的数据和CRC校验码进行修复。
步骤S8,当服务器100完成初始化以后,服务器100的处理器33根据所述缓存24中存储的数据进行BIOS的存取操作。
综上所述,本发明使用服务器100的中间控制设备20辅助实现BIOS的存取,由于该中间控制设备20可独立运行,在服务器100开机初始化的过程中,该中间控制设备20即可通过对服务器100的双BIOS进行并行存取操作,且在存取过程中可及时发现BIOS的数据错误并进行自动修复,提高了服务器100的稳定性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种BIOS存取***,应用于服务器的中间控制设备中,该服务器包括第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片,该第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片的BIOS存储空间包括多个用于存储BIOS的第一数据块,其特征在于,该***包括:
BIOS读取模块,用于从第一BIOS芯片中依次读取奇数的第一数据块中的数据以及从第二BIOS芯片中依次读取偶数的第一数据块中的数据,然后根据从每个第一数据块Bn中读取的数据为该第一数据块Bn计算一个CRC校验码;
校验码比较模块,用于比较为每个第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码是否相同;
缓存模块,用于当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码相同时,将从该第一数据块Bn中读取的数据存入中间控制设备的缓存中;及
修复模块,用于当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码不同且该第一数据块Bn为奇数的第一数据块时,根据所述第二BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第一BIOS芯片中该第一数据块Bn中的数据和CRC校验码,以及将修复后的第一BIOS芯片中第一数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存中,或当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码不同且该第一数据块Bn为偶数的第一数据块时,根据所述第一BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第二BIOS芯片中该第一数据块Bn中的数据和CRC校验码,以及将修复后的第二BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存中。
2.如权利要求1所述的BIOS存取***,其特征在于,当服务器完成初始化后,所述服务器的处理器根据所述缓存中存储的数据进行BIOS的存取操作。
3.如权利要求1所述的BIOS存取***,其特征在于,所述第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片的BIOS存储空间还包括一第二数据块,用于存储关于BIOS的描述的元数据,该元数据包括一时间戳,该时间戳代表第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片中存储的BIOS镜像文件的写入时间。
4.如权利要求3所述的BIOS存取***,其特征在于,所述第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片中存储的元数据还包括一签名信息以及一数据长度信息,该签名信息指示第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片中存储的BIOS镜像文件的格式,该长度信息指示第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片中存储的BIOS镜像文件的数据长度或大小。
5.如权利要求3所述的BIOS存取***,其特征在于,该***还包括:
元数据读取模块,用于当服务器开机时,读取第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片的第二数据块中存储的元数据,并从读取的元数据中获取第一BIOS芯片的时间戳与第二BIOS芯片的时间戳;及
数据更新模块,用于比较第一BIOS芯片的时间戳与第二BIOS芯片的时间戳是否相同,若第一BIOS芯片的时间戳与第二BIOS芯片的时间戳不同,使用较晚的时间戳对应的BIOS芯片的BIOS镜像文件和元数据对较早的时间戳对应的BIOS芯片的BIOS镜像文件和元数据进行更新。
6.如权利要求5所述的BIOS存取***,其特征在于,所述数据更新模块还用于当所述第一BIOS芯片未存储有BIOS镜像文件或者存储的BIOS镜像文件被损坏而无法读取时,将第二BIOS芯片中存储的镜像文件复制到第一BIOS芯片中,以及当所述第二BIOS芯片未存储有BIOS镜像文件或者存储的BIOS镜像文件被损坏而无法读取时,将第一BIOS芯片中存储的镜像文件复制到第二BIOS芯片中。
7.如权利要求1所述的BIOS存取***,其特征在于,所述中间控制设备为现场可编程门阵列控制器或基板管理控制器。
8.一种BIOS存取方法,应用于服务器的中间控制设备中,该服务器包括第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片,该第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片的BIOS存储空间包括多个用于存储BIOS的第一数据块,其特征在于,该方法包括:
BIOS读取步骤,从第一BIOS芯片中依次读取奇数的第一数据块中的数据以及从第二BIOS芯片中依次读取偶数的第一数据块中的数据,然后根据从每个第一数据块Bn中读取的数据为该第一数据块Bn计算一个CRC校验码;
校验码比较步骤,比较为每个第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码是否相同;
缓存步骤,当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码相同时,将从该第一数据块Bn中读取的数据存入中间控制设备的缓存中;及
修复步骤,当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码不同且该第一数据块Bn为奇数的第一数据块时,根据所述第二BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第一BIOS芯片中该第一数据块Bn中的数据和CRC校验码,以及将修复后的第一BIOS芯片中第一数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存中,或当为第一数据块Bn计算得到的CRC校验码与该第一数据块Bn中原始存储的CRC校验码不同且该第一数据块Bn为偶数的第一数据块时,根据所述第一BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据和CRC校验码修复第二BIOS芯片中该第一数据块Bn中的数据和CRC校验码,以及将修复后的第二BIOS芯片的第一数据块Bn中的数据读取出来并存入所述缓存中。
9.如权利要求8所述的BIOS存取方法,其特征在于,当服务器完成初始化后,所述服务器的处理器根据所述缓存中存储的数据进行BIOS的存取操作。
10.如权利要求8所述的BIOS存取方法,其特征在于,所述第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片的BIOS存储空间还包括一第二数据块,用于存储关于BIOS的描述的元数据,该元数据包括一时间戳,该时间戳代表第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片中存储的BIOS镜像文件的写入时间。
11.如权利要求10所述的BIOS存取方法,其特征在于,所述第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片中存储的元数据还包括一签名信息以及一数据长度信息,该签名信息指示第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片中存储的BIOS镜像文件的格式,该长度信息指示第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片中存储的BIOS镜像文件的数据长度或大小。
12.如权利要求10所述的BIOS存取方法,其特征在于,该方法还包括:
元数据读取步骤,当服务器开机时,读取第一BIOS芯片以及第二BIOS芯片中存储的元数据,并从读取的元数据中获取第一BIOS芯片的时间戳与第二BIOS芯片的时间戳时间戳;及
数据更新步骤,比较第一BIOS芯片的时间戳与第二BIOS芯片的时间戳是否相同,若第一BIOS芯片的时间戳与第二BIOS芯片的时间戳不同,使用较晚的时间戳对应的BIOS芯片的BIOS镜像文件和元数据对较早的时间戳对应的BIOS芯片的BIOS镜像文件和元数据进行更新。
13.如权利要求12所述的BIOS存取方法,其特征在于,该方法还包括:
当所述第一BIOS芯片未存储有BIOS镜像文件或者存储的BIOS镜像文件被损坏而无法读取时,将第二BIOS芯片中存储的镜像文件复制到第一BIOS芯片中;及
当所述第二BIOS芯片未存储有BIOS镜像文件或者存储的BIOS镜像文件被损坏而无法读取时,将第一BIOS芯片中存储的镜像文件复制到第二BIOS芯片中。
14.如权利要求8所述的BIOS存取方法,其特征在于,所述中间控制设备为现场可编程门阵列控制器或基板管理控制器。
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