CN110083491A - 一种bios初始化方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种bios初始化方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种BIOS初始化方法，所述方法包括：通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态；其中，BIOS芯片内存储至少两个启动镜像；若检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作。可见，本方案提出的这种BIOS冗余机制，只需要在BIOS芯片内存储多个启动镜像，并通过IPMI实现对BIOS芯片启动状态的监控，如果检测到启动状态异常，则切换BIOS芯片的其他启动镜像，从而使***从异常中恢复；本发明还公开了一种BIOS初始化装置、设备及计算机可读存储介质，同样能实现上述效果效果。

Description

一种BIOS初始化方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，更具体地说，涉及一种BIOS初始化方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
基本输入输出***(Basic Input Output System，BIOS)是一组设置硬件的电脑程序，保存在主板上的一块ROM芯片中。在整个计算机***中，BIOS的主要作用提供三种服务：自检及初始化、硬件中断处理及程和设定中断。作为电脑最基础的程序，开机后BIOS程序首先被加载，然后它会对电脑的硬件设备进行完全彻底的检验和测试。如果发现问题，则给出相应提示交由用户处理；如果未发现问题，则将硬件设置为备用状态，然后启动操作***，把对电脑的控制权交给用户。对于计算机***中的硬件，BIOS负责对其进行最低层次的管理。在计算机***工作时，BIOS直接与计算机的I/O(Input/Output，即输入/输出)设备进行交互，通过特定的数据端口发出命令，传送或接收各种外部设备的数据，实现操作***对硬件的直接操作。除此之外，BIOS还要协助CPU和硬件进行中断、地址分配等操作。
可以看出，BIOS在一个稳定的操作***中起着极为重要的作用。假如BIOS自身遇到不可恢复的异常状况，那么操作***将不能正常开机，更不能提供稳定的服务。目前，为了保证BIOS的可靠性，设计了冗余机制，如：将***PCH(Platform Controller Hub，集成南桥)的SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)总线连接到1-to-2的开关芯片，开关芯片将SPI总线分别连接到主从两个BIOS芯片，通过逻辑控制单元来控制PCH的SPI总线连接到主从BIOS芯片。默认状态下，PCH的SPI总线连接到主BIOS芯片，当主BIOS芯片出现故障时，逻辑控制单元通过开关芯片将PCH的SPI总线切换到从BIOS，保证BIOS功能正常。但是，上述方法虽然可以实现BIOS冗余，但BIOS和相关硬件的设计的复杂度也会大大增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种BIOS初始化方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以实现提高BIOS的稳定性。
为实现上述目的，本发明提供一种BIOS初始化方法，所述方法包括：
通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态；其中，BIOS芯片内存储至少两个启动镜像；
若检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作。
可选地，所述通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态，包括：
S11、若所述IPMI监测进程检测到***开机，则判断从***开机后的第一预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第一回执信号；
若没有接收到，则执行S12；若接收到，则执行S13；
S12、判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为异常状态；
S13、判断从接收到所述第一回执信号的第二预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第二回执信号；
若没有接收到，则执行所述S12；若接收到，则执行S14；
S14、判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为正常状态。
可选地，所述若检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作，包括：
若检测到启动状态为异常状态，则确定所述BIOS芯片中除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像的代号标识；
将所述代号标识写入镜像切换芯片的EEPROM，以使所述BIOS芯片在重新开机后，通过所述EEPROM内存储的代号标识读取对应的启动镜像，重新执行初始化操作，并将与所述代号标识对应的启动镜像作为目标启动镜像，继续执行所述S11。
可选地，所述镜像切换芯片为CY8C9芯片。
为实现上述目的，本发明进一步提供一种BIOS初始化装置，所述装置包括：
启动状态检测模块，用于通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态；其中，BIOS芯片内存储至少两个启动镜像；
启动镜像切换模块，用于在检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作。
可选地，所述启动状态检测模块包括：
第一判断单元，用于在所述IPMI监测进程检测到***开机时，判断从***开机后的第一预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第一回执信号；
第一判定单元，用于在没有接收到第一回执信号/第二回执信号时，判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为异常状态；
第二判断单元，用于在接收到第一回执信号时，判断从接收到所述第一回执信号的第二预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第二回执信号；
第二判定单元，用于在接收到第二回执信号时，判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为正常状态。
可选地，所述启动镜像切换模块包括：
代号标识确定单元，用于检测到启动状态为异常状态时，确定所述BIOS芯片中除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像的代号标识；
代号标识写入单元，用于将所述代号标识写入镜像切换芯片的EEPROM，以使所述BIOS芯片在重新开机后，通过所述EEPROM内存储的代号标识读取对应的启动镜像，重新执行初始化操作；
目标启动镜像更新单元，用于将与所述代号标识对应的启动镜像作为目标启动镜像，并触发所述第一判断单元。
可选地，所述镜像切换芯片为CY8C9芯片。
为实现上述目的，本发明进一步提供一种BIOS初始化设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述的BIOS初始化方法的步骤。
为实现上述目的，本发明进一步提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行所述计算机程序时实现如上述的BIOS初始化方法的步骤。
通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种BIOS初始化方法，所述方法包括：通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态；其中，BIOS芯片内存储至少两个启动镜像；若检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作。
可见，本方案提出的这种BIOS冗余机制，只需要在BIOS芯片内存储多个启动镜像，并通过IPMI实现对BIOS芯片启动状态的监控，如果检测到启动状态异常，则切换BIOS芯片的其他启动镜像，从而使***从异常中恢复；本发明还公开了一种BIOS初始化装置、设备及计算机可读存储介质，同样能实现上述效果效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种BIOS初始化方法流程示意图；
图2为本发明实施例公开的另一BIOS初始化方法流程示意图；
图3为本发明实施例公开的一种BIOS初始化装置结构示意图；
图4为本发明实施例公开的一种BIOS初始化设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种BIOS初始化方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以实现提高BIOS的稳定性。
参见图1，本发明实施例提供的一种BIOS初始化方法，所述方法包括：
S101、通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态；其中，BIOS芯片内存储至少两个启动镜像；
具体的，IPMI(Intelligent Platform Management Interface)是智能型平台管理接口的缩写，是管理基于Intel结构的企业***中所使用的***设备采用的一种工业标准。IPMI可以提供标准命令和OEM命令管理控制***及硬件设备，如温度、电压、风扇工作状态、电源状态等，当需要对机房中大批量的机器进行操作时简单易用。可以看出，作为服务器上的监控管理工具，IPMI协议应用于监控管理软硬件信息，且提供了统一的、池化的接口给外部，更便于管理。因此本方案提出的这种基于IPMI协议设计的BIOS冗余机制，相比较于目前的其他技术来说，是一种可行且便捷的方案。
本方案为了实现对启动镜像的切换，需要保证BIOS芯片中存储了至少两个启动镜像，在S101中，对于首先运行的启动镜像称为目标启动镜像；因此，在***处于上电状态，BIOS芯片中存在至少两个启动镜像，并且IPMI进程运行正常时，如果触发开机操作，那么IPMI进程会在检测到***开机后创建监测线程，通过该监控线程实时监测BIOS运行状态。其中，启动状态包括异常状态和正常状态，在异常状态下，操作***不能正常开机，而在正常情况下，***便可以正常开机。
S102、若检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作。
需要说明的是，BIOS芯片中的启动镜像的数量为至少两个，也就是说，启动镜像的数量可以为两个，或者大于两个；因此，在检测到启动状态为异常时，执行的切换操作的次数为启动镜像数量-1，例如：若启动镜像的数量为两个，那么IPMI进程对BIOS启动镜像的切换操作最多只会进行一次，切换次数大于1时***将无法正常启动，因为切换次数多于一次时，表明两个BIOS镜像都被损毁，机器在这种状态下不可能正常启动。
可以看出，本方案提出的这种基于IPMI切换BIOS启动镜像的方法，当其中一个启动镜像在启动过程中发生故障时，可以通过IPMI命令切换BIOS的另一个启动镜像重启，从而使***从异常中恢复；并且，由于本方案是基于IPMI协议实现，所以与其他BIOS冗余机制相比，本方案设计更为简单且更易维护。
参见图2，本发明实施例提供的另一种BIOS初始化方法，所述方法包括：
S11、若所述IPMI监测进程检测到***开机，则判断从***开机后的第一预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第一回执信号；
若没有接收到，则执行S12；若接收到，则执行S13；
S12、判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为异常状态，并继续执行S15；
具体的，在***开机后，便创建IPMI监控进程来对启动状态进行监控；BIOS开始执行初始化操作，正常状态下，BIOS芯片通过目标启动镜像运行第一预定时长时，便向IPMI进程发送一个回执信号，用于表明此时BIOS启动正常；如果在第一预定时长没有接收到回执信号，则说明启动状态为异常状态，并执行S15；如果接收到回执信号，则继续监控。
S13、判断从接收到所述第一回执信号的第二预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第二回执信号；
若没有接收到，则执行所述S12；若接收到，则执行S14；
S14、判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为正常状态；
需要说明的是，BIOS启动后，正常情况下，会在完成CPU以及各种硬件初始化后，再次向IPMI进程发送回执信号；如果IPMI监测进程接收到回执信号，则说明初始化操作执行成功；如果IPMI监测进程在第二预定时长内没有接收到回执信号，则说明启动状态为异常状态，并执行S15。
可以理解的是，本方案中的第一预定时长和第二预定时长可以根据需求自行设定，例如：可设置第一预定时长为5秒，设置第二预定时长为20分钟；需要说明的是，除了本实施例所述的启动状态确定方法之外，还可以通过其他方式来确定启动状态，例如：设置BIOS只向IPMI监测进程发送一个回执信号，也就是说，只有BIOS初始化成功后，才向IPMI监测进程发送回执信号，这种方式虽然也可以实现对BIOS启动状态的监控，但是等待时间较长，以第二预定时长为20分钟为例，如果BIOS发送两次回执信号，那么在5秒时没有接收到回执信号，便可执行S15-S16；如果BIOS发送一次回执信号，那么需要在20分钟内没有接收到回执信号时，才可执行S15-S16。
S15、确定所述BIOS芯片中除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像的代号标识；
S16、将所述代号标识写入镜像切换芯片的EEPROM，以使所述BIOS芯片在重新开机后，通过所述EEPROM内存储的代号标识读取对应的启动镜像，重新执行初始化操作，并将与所述代号标识对应的启动镜像作为目标启动镜像，继续执行所述S11。其中，所述镜像切换芯片为CY8C9芯片。
在本方案中，如果启动状态为异常状态，此时IPMI进程会控制硬件关机，再切换BIOS至另一个启动镜像，然后重新开机，继续执行初始化操作，并继续执行S11，监控启动状态。
并且，本方案在执行切换操作时，可以通过IPMI进程控制镜像切换芯片对BIOS的启动镜像进行选择；该镜像切换芯片具体为可编程化***单芯片PsoC的CY8C9芯片，在本方案中，并不对镜像切换芯片进行限定，只要该镜像切换芯片能与BIOS交互且内设存储器，能实现对镜像的切换均可。在本实施例中，仅以镜像切换芯片为CY8C9芯片为例进行说明。
在本方案中，BIOS芯片内的每个启动镜像均与一个代号标识相对应，因此，通过CY8C9芯片执行镜像切换操作时，首先需要向该芯片的EEPROM中填入启用镜像的代号标识；通过将镜像代号写入EEPROM的好处是：当前需要应用的启动镜像的代号标识断电后不会丢失，即使发生断电操作，再次开机时，BIOS仍然会从芯片的EEPROM中读取启动镜像的代号标识，通过其他启动镜像来进行开机操作。
可以看出，本方案由IPMI进程监控BIOS在初始化的启动状态，如果检测到BIOS启动异常时，则切换BIOS的启动镜像，从而实现了BIOS的冗余机制，避免出现操作***不能正常开机的现象。
下面对本发明实施例提供的BIOS初始化装置进行介绍，下文描述的BIOS初始化装置与上文描述的BIOS初始化方法可以相互参照。
参见图3，本发明实施例提供的一种BIOS初始化装置，所述装置包括：
启动状态检测模块100，用于通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态；其中，BIOS芯片内存储至少两个启动镜像；
启动镜像切换模块200，用于在检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作。
其中，所述启动状态检测模块包括：
第一判断单元，用于在所述IPMI监测进程检测到***开机时，判断从***开机后的第一预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第一回执信号；
第一判定单元，用于在没有接收到第一回执信号/第二回执信号时，判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为异常状态；
第二判断单元，用于在接收到第一回执信号时，判断从接收到所述第一回执信号的第二预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第二回执信号；
第二判定单元，用于在接收到第二回执信号时，判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为正常状态。
其中，所述启动镜像切换模块包括：
代号标识确定单元，用于检测到启动状态为异常状态时，确定所述BIOS芯片中除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像的代号标识；
代号标识写入单元，用于将所述代号标识写入镜像切换芯片的EEPROM，以使所述BIOS芯片在重新开机后，通过所述EEPROM内存储的代号标识读取对应的启动镜像，重新执行初始化操作；
目标启动镜像更新单元，用于将与所述代号标识对应的启动镜像作为目标启动镜像，并触发所述第一判断单元。
其中，所述镜像切换芯片为CY8C9芯片。
参见图4，本发明实施例还公开了一种BIOS初始化设备1，包括：
存储器11，用于存储计算机程序；
处理器12，用于执行所述计算机程序时实现如上述方法实施例所述的BIOS初始化方法的步骤。
在本实施例中，设备1可以是PC(PersonalComputer，个人电脑)，也可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑、便携计算机等终端设备。
其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是设备1的内部存储单元，例如该设备1的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是设备1的外部存储设备，例如设备1上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器11还可以既包括设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于设备1的应用软件及各类数据，例如BIOS初始化的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行BIOS初始化等。
该总线13可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
进一步地，设备还可以包括网络接口14，网络接口14可选的可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该设备1还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图4仅示出了具有组件11-14以及BIOS初始化的设备1，本领域技术人员可以理解的是，图4示出的结构并不构成对设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例所述的BIOS初始化方法的步骤。
其中，该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种BIOS初始化方法，其特征在于，所述方法包括：
通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态；其中，BIOS芯片内存储至少两个启动镜像；
若检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态，包括：
S11、若所述IPMI监测进程检测到***开机，则判断从***开机后的第一预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第一回执信号；
若没有接收到，则执行S12；若接收到，则执行S13；
S12、判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为异常状态；
S13、判断从接收到所述第一回执信号的第二预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第二回执信号；
若没有接收到，则执行所述S12；若接收到，则执行S14；
S14、判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为正常状态。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述若检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作，包括：
若检测到启动状态为异常状态，则确定所述BIOS芯片中除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像的代号标识；
将所述代号标识写入镜像切换芯片的EEPROM，以使所述BIOS芯片在重新开机后，通过所述EEPROM内存储的代号标识读取对应的启动镜像，重新执行初始化操作，并将与所述代号标识对应的启动镜像作为目标启动镜像，继续执行所述S11。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述镜像切换芯片为CY8C9芯片。
5.一种BIOS初始化装置，其特征在于，所述装置包括：
启动状态检测模块，用于通过IPMI监测进程检测所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态；其中，BIOS芯片内存储至少两个启动镜像；
启动镜像切换模块，用于在检测到启动状态为异常状态，则从所述BIOS芯片中切换除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像，重新执行初始化操作。
6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述启动状态检测模块包括：
第一判断单元，用于在所述IPMI监测进程检测到***开机时，判断从***开机后的第一预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第一回执信号；
第一判定单元，用于在没有接收到第一回执信号/第二回执信号时，判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为异常状态；
第二判断单元，用于在接收到第一回执信号时，判断从接收到所述第一回执信号的第二预定时长内，是否接收到所述BIOS芯片发送的第二回执信号；
第二判定单元，用于在接收到第二回执信号时，判定所述BIOS芯片运行目标启动镜像的启动状态为正常状态。
7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述启动镜像切换模块包括：
代号标识确定单元，用于检测到启动状态为异常状态时，确定所述BIOS芯片中除所述目标启动镜像之外的其他启动镜像的代号标识；
代号标识写入单元，用于将所述代号标识写入镜像切换芯片的EEPROM，以使所述BIOS芯片在重新开机后，通过所述EEPROM内存储的代号标识读取对应的启动镜像，重新执行初始化操作；
目标启动镜像更新单元，用于将与所述代号标识对应的启动镜像作为目标启动镜像，并触发所述第一判断单元。
8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，所述镜像切换芯片为CY8C9芯片。
9.一种BIOS初始化设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的BIOS初始化方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的BIOS初始化方法的步骤。
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