CN108334413A - 一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法 - Google Patents

Abstract

一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，步骤包括：S1、选择一段飞腾处理器缓存内存空间；S2、所述固件把传递信息写入所述缓存内存空间中；S3、将所述缓存内存空间的地址映射到CPU的虚拟地址空间中；S4、从映射的所述虚拟地址中读出所述传递信息，传递给用户空间和/或操作***使用。本发明的有益效果是：同时适用uboot固件和UEFI固件与操作***之间的信息传递；使用闲置的片上缓存来做从固件到操作***的信息传递，不占用内存空间，节省内存资源；单独实现一个独立的固件内核间信息传递，不影响原有的标准固件与操作***信息传递，不会对***的原有功能产生影响。

Description

一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法

技术领域

本发明属于操作***信息传递技术领域，具体地说，涉及一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法。

背景技术

飞腾1500A平台是使用国产飞腾1500A处理器作为中央处理器的通用计算机平台。飞腾1500A平台包括多种形态的通用计算机，包括台式机、服务器、笔记本电脑等。

在飞腾1500A平台上，可以同时使用着两种不同的固件：uboot固件和UEFI固件。由于uboot固件和UEFI固件差别较大，所以飞腾1500A平台计算机可以分为使用uboot固件的飞腾1500A平台计算机和使用UEFI固件的飞腾1500A平台计算机。

在计算机***中，一般需要在固件和操作***内核之间传递信息。这种信息一般包括两类：一类是固件传递给内核的启动参数，如是否启用安全、initrd加载地址等，对于这类启动参数信息，uboot固件和UEFI固件均采用一种设备树的标准方式进行处理；而另一类是一些硬件的特定信息，包括制造厂商、主板型号及版本、内存信息等，对于这类硬件信息，uboot固件和UEFI固件则有各自不同的标准方式来处理。

但在飞腾1500A计算机平台上，经常会在一些特殊情况下需要uboot和UEFI固件传递一些特殊信息给操作***，这些信息并未预先在uboot和UEFI的标准信息传递方式中被定义好，此时通常会导致固件和操作***内核之间无法传递信息。另外，如果沿用原有的uboot固件和UEFI固件标准信息传递方式，飞腾计算机平台需要针对uboot固件和UEFI固件，分别采用不同的信息传递方式来实现固件与操作***内核之间信息传递。

综上可知，标准的uboot和UEFI固件与操作***之间信息传递方法并不能很好的满足飞腾1500A平台的要求。即使可以对uboot固件或UEFI固件的标准信息传递方法进行修改，使之适用于飞腾1500A平台计算机***，但是由于需要对原有的uboot和UEFI两套标准方法进行修改，过程复杂，且修改后的方法不再是标准方法，很可能不再具有跨平台、可移植性。因此，在飞腾计算机平台上，为了同时适用uboot固件和UEFI固件，拥有一个统一的固件与操作***之间信息传递方法很有必要。

中国发明专利“用于多硬件平台的飞腾服务器的机器类型识别方法”(申请号CN201210095029.3)，该发明提供了一种用于多硬件平台的飞腾服务器的机器类型识别方法，其实施步骤如下：1)在计算机的扩展ROM中建立平台信息字段地址，虚拟机监控器将平台信息字段地址的读写接口函数进行封装并提供给操作***内核调用；2)在操作***启动过程中，首先获取操作***接收的引导装入程序命令并分析引导装入程序命令的硬件平台参数，如果包含硬件平台参数则将硬件平台参数对应的硬件平台类型信息写入扩展ROM中的平台信息字段地址中；3)通过平台信息字段地址读写接口函数读取硬件平台字段地址中的硬件平台类型信息，根据硬件平台类型信息识别飞腾虚拟服务器的硬件平台。虽然该发明具有兼容性好、使用方便、操作简单的优点，但是并没有涉及到本专利申请中的固件与操作***之间信息传递问题。

中国发明专利“一种基于飞腾服务器的UEFI固件实现方法”(申请号CN201410112097.5)，该发明提供了一种基于飞腾服务器的UEFI固件实现方法，其固件划分为硬件抽象层、固件核心层、设备协议层和固件应用层，硬件抽象层实现处理器、内存、芯片组等关键硬件部件的初始化，对其他板级硬件进行包装和抽象并实现初始化，同时为上层模块提供访问底层硬件设备的函数接口。该发明能够在飞腾服务器上实现出符合国际主流UEFI固件规范、可扩展性强、功能完善的固件产品，以支持飞腾服务器的正常启动和运行，但是并没有涉及到本专利申请中构建统一的uboot固件和UEFI固件与操作***之间信息传递问题。

中国发明专利“一种基于飞腾处理器的CAN总线信息监测方法”(申请号CN201510521287.7)，该发明公开了一种基于飞腾处理器的CAN总线信息监测方法，包括飞腾处理器FT1500A平台，上位机软件和远端CAN通信设备，所述飞腾处理器FT1500A平台上设有数据处理模块，信息监测模块和CAN通信模块；所述数据处理模块分别通过I2C总线和PCIE总线连接信息监测模块和CAN通信模块；所述CAN通信模块与远端CAN通信设备通过CAN总线外接连线相连，并进行数据通信；所述上位机软件通过数据处理模块与飞腾处理器FT1500A平台相连。虽然该发明设计科学，使用方便，适用于国产计算机服务器领域，但是并没有涉及到本专利申请中的固件与操作***之间信息传递问题。

中国发明专利“一种快速固件更新并引导进入操作***的方法”(申请号CN201510530084.4)，该发明公开了一种快速固件更新并引导进入操作***的方法，具体包括如下步骤：1)确定机器第一启动项是boot from build-in shell；2)将固件文件和工具放在U盘或硬盘中；3)机器进入UEFI shell后进入存放固件文件和工具的文件***，自动运行更新固件命令；4)固件更新完成后，如固件不需要重启激活，程序自动调用操作***引导文件，启动操作***进行诊断测试；5)如固件更新后需要重启激活，机器重启自动进入UEFIshell，程序直接调用操作***引导文件，引导操作***启动进行诊断测试。虽然该发明无需加载操作***，减少了更新时间，也不用考虑固件更新工具对操作***的要求，简化了更新过程，但是并没有涉及到本专利申请中构建统一的uboot固件和UEFI固件与操作***之间信息传递问题。

uboot：全称Universal Boot Loader，是遵循GPL条款的开放源码项目。U-Boot的作用是***引导。U-Boot的工作模式有启动加载模式和下载模式。启动加载模式是Bootloader的正常工作模式，嵌入式产品发布时，Bootloader必须工作在这种模式下，Bootloader将嵌入式操作***从FLASH中加载到SDRAM中运行，整个过程是自动的。下载模式就是Bootloader通过某些通信手段将内核映像或根文件***映像等从PC机中下载到目标板的FLASH中。

UEFI：全称Unified Extensible Firmware Interface，即“统一的可扩展固件接口”，是一种详细描述全新类型接口的标准，是适用于电脑的标准固件接口，旨在代替BIOS(基本输入/输出***)。

固件：就是写入EROM(可擦写只读存储器)或EEPROM(电可擦可编程只读存储器)中的程序。固件是指设备内部保存的设备“驱动程序”，通过固件，操作***才能按照标准的设备驱动实现特定机器的运行动作，比如光驱、刻录机等都有内部固件。固件是担任着一个***最基础最底层工作的软件。而在硬件设备中，固件就是硬件设备的灵魂，因为一些硬件设备除了固件以外没有其它软件组成，因此固件也就决定着硬件设备的功能及性能。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有技术存在的缺陷和不足，提供了一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，能够同时适用uboot固件和UEFI固件与操作***之间的信息传递。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，并采用以下技术方案来实现。

一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，步骤包括：

S1、选择一段飞腾处理器缓存内存空间；

S2、所述固件把传递信息写入所述缓存内存空间中；

S3、将所述缓存内存空间的地址映射到CPU的虚拟地址空间中；

S4、从映射的所述虚拟地址中读出所述传递信息，传递给用户空间和/或操作***使用。

进一步的，所述S1中的缓存内存空间为所述飞腾处理器的片内缓存的内存空间。

更进一步的，所述缓存内存空间为未使用的一段满足所传递信息长度的连续空间。

进一步的，所述固件为uboot固件和/或UEFI固件。

进一步的，所述S3和所述S4均由操作***内核完成。

进一步的，所述S3的具体步骤包括：

S31、申请一段CPU虚拟地址空间中未使用的虚拟地址空间；

S32、根据所述虚拟地址空间的首地址找到其所在的虚拟内存页在所述操作***页表中的表项；

S33、把所述缓存内存空间首地址所在内存页的物理地址填入上一步找到的所述页表的表项属性中；

S34、更新所述虚拟地址空间的首地址和所述缓存内存空间首地址对应的物理地址；

S35、判断当前缓存内存空间首地址是否小于所述缓存内存空间的尾地址，若是则跳转到所述S32；若否，则映射完成。

更进一步的，所述S31中的虚拟地址空间的长度为4KB的整数倍，且大于或等于所述传递信息的缓存内存空间的长度。

更进一步的，更新所述虚拟地址空间的首地址和所述缓存内存空间首地址对应的物理地址的具体方式是所述的两个地址均加4Kb。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5、7-8任一所述方法的步骤。

一种基于飞腾平台的双BIOS***的装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5、7-8任一所述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1)使用飞腾1500A处理器的闲置的片上缓存来做从固件到操作***的信息传递，不占用内存空间，节省内存资源；

2)单独实现一个独立的固件内核间信息传递，不影响原有的标准固件与操作***信息传递，因此不会对***的原有功能产生影响；

3)能够同时适用于uboot固件和UEFI固件，具有实现简单、兼容好的优点。

当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一个实施例的使用uboot固件的飞腾1500A计算机***的结构示意图。

图2是本发明一个实施例的使用UEFI固件的飞腾1500A计算机***的结构示意图。

图3是本发明一个实施例的适用于飞腾1500A平台的uboot固件或UEFI固件向操作***传递信息的方法流程图。

图4是本发明一个实施例的将飞腾1500A处理器片内缓存中的内存空间映射到CPU的虚拟地址空间的方法流程图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

图1是使用uboot固件的飞腾1500A计算机***的结构示意图。其中，uboot固件与操作***之间的信息传递方法应用于安装有银河麒麟飞腾版操作***的飞腾1500A平台中，当uboot固件把要传递给操作***的信息写入飞腾1500A处理器片内缓存中一段空间，例如写入飞腾1500A平台计算机制造厂商信息，操作***就可以获取正确信息。

图2是使用UEFI固件的飞腾1500A计算机***的结构示意图。其中，UEFI固件与操作***之间的信息传递方法应用于安装有银河麒麟飞腾版操作***的飞腾1500A平台计算机中，当UEFI固件把要传递给操作***的信息写入飞腾1500A处理器片内缓存中一段空间，例如写入飞腾1500A平台计算机制造厂商信息，操作***就可以获取正确信息

需要说明的是本实施例选用飞腾1500A平台，但本申请的思想并不仅限于此平台，还可扩展到飞腾的其他平台，甚至非飞腾的其他平台。

如图3所示，本发明实施例提供的适用于飞腾1500A平台的uboot固件或UEFI固件向操作***传递信息的方法流程图。具体实施步骤如下：

S1、选择飞腾1500A处理器片内缓存的一段内存空间，可以选择未使用的一段满足所传递信息长度的任意连续空间，用来在uboot固件和/或UEFI固件与操作***之间传递信息；

由于飞腾1500A处理器上集成了一块片内缓存(非CPU高速缓存)，这块缓存一般只在测试或调试的时候使用，而在其他情况下基本是闲置的，因此可以把它用于在固件和操作***之间传递信息。

S2、uboot固件和/或UEFI固件把要传递给操作***的信息写入步骤S1中选择的飞腾1500A处理器片内缓存的内存空间中；

S3、操作***内核把步骤S1中选择的飞腾1500A处理器片内缓存中的内存空间映射到CPU的虚拟地址空间中，具体方法如图4所示；

S4、操作***内核从步骤S3中映射的虚拟地址中读出数据，传递给用户空间或操作***内核自身使用。

如图4所示，本发明实施例提供的步骤S3中将飞腾1500A处理器片内缓存中的内存空间映射到CPU的虚拟地址空间的方法流程图，具体实施步骤如下：

S31、向操作***申请CPU虚拟地址空间中一段未用的虚拟地址空间；首地址表示为vaddr，大小一般是4KB的整数倍，通常还要大于或等于用来传递信息的缓存内存地址空间的长度，这里缓存内存是物理地址，其首地址可以表示为paddr，其尾地址表示为paddr_end，缓存空间长度为(paddr_end－paddr)；

S32、根据虚拟首地址vaddr，找到其所在的虚拟内存页在操作***页表中的表项；

S33、把缓存首地址paddr所在内存页的物理地址填入步骤S32中找到的页表的表项属性中，以便操作***能够识别缓存地址空间；

S34、更新虚拟首地址和物理首地址，即vaddr＝vaddr+4K，paddr＝paddr+4K；

S35、如果当前缓存首地址小于缓存内存的尾地址，即paddr<paddr_end，那么跳转到步骤S32；否则进入下一步；

S36、映射成功，传递信息的缓存空间成功映射到CPU的虚拟地址空间中。

操作***向uboot固件或UEFI固件写入数据同样是可行的，操作***可以向步骤S3中映射的虚拟地址中写入数据，而该虚拟地址空间其实就是步骤S1中选择的飞腾1500A处理器片内缓存中的内存空间，数据写入虚拟地址空间就等同于写入处理器片内缓存中的内存空间，再将写入处理器片内缓存的数据写入固件，从而实现操作***向固件传递消息。

由于目前通常只存在固件向操作***传递的消息，而固件本身并不需要接收来自操作***的消息，因此这里不再给出本发明中操作***向固件传递信息的具体实施例。

本发明的有益效果是：

1)使用飞腾1500A处理器的闲置的片上缓存来做从固件到操作***的信息传递，不占用内存空间，节省内存资源；

2)单独实现一个独立的固件内核间信息传递，不影响原有的标准固件与操作***信息传递，因此不会对***的原有功能产生影响；

3)能够同时适用于uboot固件和UEFI固件，具有实现简单、兼容好的优点。

以上对本发明实施例所提供的一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件或模块。本领域技术人员应可理解，不同机构可能会用不同名词来称呼同一个组件或模块。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件或模块在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”、“包括”为开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者***中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明创造构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，步骤包括：

S1、选择一段飞腾处理器缓存内存空间；

S2、所述固件把传递信息写入所述缓存内存空间中；

S3、将所述缓存内存空间的地址映射到CPU的虚拟地址空间中；

S4、从映射的所述虚拟地址中读出所述传递信息，传递给用户空间和/或操作***使用。

2.根据权利要求1所述基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，其特征在于：所述S1中的缓存内存空间为所述飞腾处理器的片内缓存的内存空间。

3.根据权利要求2所述基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，其特征在于：所述缓存内存空间为未使用的一段满足所传递信息长度的连续空间。

4.根据权利要求1所述基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，其特征在于：所述固件为uboot固件和/或UEFI固件。

5.根据权利要求1所述基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，其特征在于：所述S3和所述S4均由操作***内核完成。

6.根据权利要求1-5任一所述基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，其特征在于：所述S3的具体步骤包括：

S31、申请一段CPU虚拟地址空间中未使用的虚拟地址空间；

S32、根据所述虚拟地址空间的首地址找到其所在的虚拟内存页在所述操作***页表中的表项；

S33、把所述缓存内存空间首地址所在内存页的物理地址填入上一步找到的所述页表的表项属性中；

S34、更新所述虚拟地址空间的首地址和所述缓存内存空间首地址对应的物理地址；

S35、判断当前缓存内存空间首地址是否小于所述缓存内存空间的尾地址，若是则跳转到所述S32；若否，则映射完成。

7.根据权利要求6所述基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，其特征在于：所述S31中的虚拟地址空间的长度为4KB的整数倍，且大于或等于所述传递信息的缓存内存空间的长度。

8.根据权利要求6所述基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递方法，其特征在于：更新所述虚拟地址空间的首地址和所述缓存内存空间首地址对应的物理地址的具体方式是所述的两个地址均加4Kb。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5、7-8任一所述方法的步骤。

10.一种基于飞腾平台的固件与操作***之间信息传递装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5、7-8任一所述方法的步骤。