TWI615705B - 於電腦系統中重置記憶體的方法 - Google Patents

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Abstract

於電腦系統中重置記憶體的方法包含啟動電腦系統，電腦系統的記憶體控制器執行啟動程序以初始化記憶體。在記憶體控制器執行啟動程序後，記憶體控制器根據啟動程序更新可程式化初始程序以產生更新後之可程式化初始程序。重置電腦系統後，記憶體控制器執行更新後之可程式化初始程序以使記憶體回復至預設狀態。記憶體回復至預設狀態後，記憶體控制器再次執行啟動程序以初始化記憶體。在記憶體初始化之後，記憶體控制器使記憶體執行操作程序。

Description

於電腦系統中重置記憶體的方法
本發明係有關於一種於電腦系統中重置記憶體的方法，特別是一種可確保記憶體在重置過程中被正確地初始化的重置記憶體方法。
一般來說，電腦系統在開機時，會對其記憶體進行初始化，在記憶體完成初始化之後，電腦系統即可透過記憶體控制器來控制記憶體，並使記憶體在系統所需的模式下進行讀寫的操作。當使用者重置電腦系統時，記憶體也必須跟著重置並回到原始預設的狀態，以使電腦系統能夠再次對記憶體進行操作。在先前技術中，記憶體的重置流程可能係透過硬體的方式實做，例如記憶體元件可能包含重置接腳，而記憶體控制器只需要透過記憶體的重置接腳即可觸發記憶體進入重置流程。然而在此情況下，記憶體元件即需要增加額外的接腳，不僅增加記憶體元件本身的面積大小，也可能增加在電路板上繞線的複雜度。
為了避免增加記憶體元件的面積，在先前技術中，記憶體的重置流程也可能以軟體的方式完成，例如可透過記憶體控制器向記憶體輸出固定的重置指令來使記憶體重置。然而電腦系統重置的時機可能各有不同，而在電腦系統重置之前，記憶體所在的狀態也可能不同，例如記憶體可能根據系統的需求，而會透過兩個通道或四個通道來接收讀寫操作的指令，此時若記憶體控制器仍根據固定的重置指令來控制記憶體，則可能因為使用的通道數不同，而無法正常地重置記憶體。若記憶體無法被正常地重置，則電腦系統也將無法正常地將記憶體重新初始化，結果將導致電腦系統在重置之後，無法再對記憶體進行讀寫的操作。
因此如何在不增加記憶體接腳數量的情況下，能夠確保記憶體能更隨著電腦系統被正確地重置以進行後續的初始化，即成為有待解決的問題。
本發明之一實施例提供一種於電腦系統中重置記憶體的方法。電腦系統包含記憶體控制器，於電腦系統中重置記憶體的方法包含啟動電腦系統，記憶體控制器執行啟動程序(boot code)以初始化記憶體，在記憶體控制器執行啟動程序後，記憶體控制器根據啟動程序更新可程式化初始程序以產生更新後之可程式化初始程序，重置電腦系統，記憶體控制器執行更新後之可程式化初始程序以使記憶體回復至預設狀態，在記憶體回復至預設狀態後，記憶體控制器再次執行啟動程序以初始化記憶體，及在記憶體初始化之後，記憶體控制器使記憶體執行操作程序。可程式化初始程序是儲存於記憶體控制器中。
本發明之另一實施例提供一種於電腦系統中重置記憶體的方法。電腦系統包含記憶體控制器，於電腦系統中重置記憶體的方法包含啟動電腦系統，記憶體控制器執行啟動程序以初始化記憶體，在記憶體控制器執行啟動程序後，記憶體控制器根據啟動程序產生可程式化初始程序，重置電腦系統，記憶體控制器執行可程式化初始程序以使記憶體回復至預設狀態，在記憶體回復至預設狀態後，記憶體控制器再次執行啟動程序以初始化記憶體，及在記憶體初始化之後，記憶體控制器使記憶體執行操作程序。可程式化初始程序是儲存於記憶體控制器中。
本發明之另一實施例提供一種於電腦系統中重置記憶體的方法。電腦系統包含記憶體控制器，於電腦系統中重置記憶體的方法包含啟動電腦系統，記憶體控制器執行啟動程序以初始化記憶體，在記憶體初始化之後，記憶體控制器使記憶體執行操作程序，在記憶體控制器使記憶體執行操作程序時，記憶體控制器根據其操作程序更新可程式化初始程序以產生更新後之可程式化初始程序，重置電腦系統，記憶體控制器執行更新後之可程式化初始程序以使記憶體回復至預設狀態，及在記憶體回復至預設狀態後，記憶體控制器再次執行啟動程序以初始化記憶體。可程式化初始程序是儲存於記憶體控制器中。
第1圖為本發明一實施例之電腦系統100的示意圖。電腦系統100包含處理器110、記憶體控制器120及記憶體130。處理器110可透過記憶體控制器120對記憶體130進行讀寫的操作。
當電腦系統100啟動時，記憶體130中的元件也會隨之通電，記憶體130通電後會進入記憶體130的預設狀態，而記憶體控制器120在等待電源穩定之後，即開始對記憶體進行初始化。記憶體控制器120可執行啟動程序(boot code)來初始化記憶體130，並將記憶體130由預設狀態設定為電腦系統100所需的初始化狀態。在本發明的部分實施例中，記憶體130可為任何種類的揮發性記憶體，亦或為任何種類的非揮發性記憶體(Non-volatile memory，NVM)，例如為NAND快閃記憶體(Flash memory)及NOR快閃記憶體。
舉例來說，若記憶體130為支援四通道的快閃記憶體(Flash memory)，則在預設狀態下，記憶體130可能以單通道來收發指令資料，因此在執行啟動程序的過程中，記憶體控制器120會透過單通道的通訊方式，將記憶體130的操作模式由原先以單通道收發指令資料的模式設定為以雙通道或四通道來收發指令資料。如此一來，電腦系統100即可根據系統的需要，透過記憶體控制器120來對記憶體130進行讀寫的操作。在本發明的部分實施例中，啟動程序(boot code)可儲存於電腦系統100之唯讀記憶體140(Read Only Memory，ROM)中。
在本發明的部分實施例中，電腦系統100可能會在不斷電的情況下重置，即暖重置(warm reset)，此時如果記憶體控制器120是在記憶體130尚未回到預設狀態的情況下，直接對記憶體130進行初始化，則可能導致記憶體130無法辨識指令，而無法順利完成初始化。舉例來說，記憶體控制器120可能是以單通道的通訊方式對記憶體130進行初始化，然而記憶體130卻是以四通道的通訊方式接收指令，導致記憶體130無法辨識指令而導致初始化失敗。
為避免記憶體控制器120在記憶體130尚未回到預設狀態的情況下，對記憶體130進行初始化而導致初始化失敗的情況，在記憶體控制器120執行啟動程序後，記憶體控制器120可根據啟動程序更新可程式化初始程序IPC0以產生更新後之可程式化初始程序IPC1。申言之，記憶體控制器120會根據在啟動程序中對記憶體130的設定來產生更新後之可程式化初始程序IPC1。舉例來說，若在啟動程序中，記憶體130被設定為以四通道的通訊方式來收發指令資料，則在更新後之可程式化初始程序IPC1中，即會先以四通道的通訊方式來與記憶體130溝通，再進一步將記憶體130設定為所需的狀態，因此當電腦系統100被重置(reset)，而記憶體控制器120執行更新後之可程式化初始程序IPC1後，記憶體130即可回復至預設狀態。而在記憶體130回復至預設狀態後，記憶體控制器120即可再次執行啟動程序以初始化記憶體130，此時記憶體130即可正確地判讀啟動程序中的指令，使得初始化的過程能夠順利完成。記憶體130初始化完成之後，記憶體控制器120即可使記憶體130執行其他的操作程序。
表1說明本發明一實施例之可程式化初始程序IPC1之內容。當然，表1的實施例為說明本發明之可程式化初始程序IPC1的可能實施方式，而在本發明的其他實施例中，不同的記憶體可能會具有不同的重置流程，所需的指令內容也可能有所差異，因此可程式化初始程序IPC1亦可能根據系統的需要而包含不同的欄位及/或不同的指令值。 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 指令 </td><td> 計數欄位 </td><td> 狀態欄位 </td><td> 通道數欄位 </td><td> 指令資料欄位 </td></tr><tr><td> I1 </td><td> F </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 66 </td></tr><tr><td> I2 </td><td> F </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 99 </td></tr><tr><td> I3 </td><td> F </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 06 </td></tr><tr><td> I4 </td><td> F </td><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 01 </td></tr><tr><td> I5 </td><td> F </td><td> 0 </td><td> 1 </td><td> 00 </td></tr></TBODY></TABLE>
在表1的實施例中，可程式化初始程序IPC1包含複數個指令I1至I5，每一個指令包含計數欄位、狀態欄位、通道數欄位及指令資料欄位。在表1中個欄位的值是以十六進位表示。
計數欄位可儲存執行指令後所需的間隔時間，例如指令I1的計數欄位為F，表示記憶體控制器120在指令I1之後，可利用計數器計數至16之後，才執行下一個指令。
狀態欄位可儲存在執行指令後，是否還有下一指令之資訊、是否還有下一輸出資料之資訊、或是否即將結束之資訊，在表1的實施例中，狀態欄位的值若為0，例如指令I5之狀態欄位，則表示指令I5為最後一個指令，可程式化初始程序IPC1即將結束，而不會再有下一個指令。若狀態欄位的值若為1，例如指令I1、I2及I3之狀態欄位，則表示再執行指令I1、I2及I3之後可接續地執行下一個指令。若狀態欄位的值若為2，例如指令I4之狀態欄位，則表示在執行指令I4之後，還須繼續傳送欲寫入的資訊至記憶體130，因此不可直接執行下一個指令。
通道數欄位可儲存記憶體控制器120在執行該指令時，所使用之通道數量。例如指令I1至I5的通道數欄位皆為1，表示記憶體控制器120將以單通道的通訊方式傳送指令給記憶體130。
指令資料欄位可儲存指令的內容或資料，亦即記憶體控制器120欲記憶體130執行的指令或欲記憶體130接收的資料內容。在表1的實施例中，指令I1是用以提示記憶體130致能其內部重置流程所需的功能，而對應的指令資料欄位之值為66，指令I2是用以使記憶體130進行其內部的重置流程，而對應的指令資料欄位之值為99，指令I3至指令I5之指令資料欄位中的06、01及00則各分別代表致能記憶體130的寫入功能、傳送欲寫入的位址及欲寫入的資料…等，因此記憶體控制器120可對記憶體130進行寫入的操作。
申言之，當記憶體130的操作狀態有所改變時，可程式化初始程序IPC1也可能會被對應地更新，例如在當記憶體130即將由單通道模式進入雙通道模式時，指令I1的通道數欄位即可能由1被修改為2，如此一來，在後續的重置過程中，記憶體130才能夠正確地接收到重置指令，而回復到預設狀態，並進一步完成初始化。
在本發明的部分實施例中，可程式化初始程序IPC0及IPC1可儲存在記憶體控制器120的初始程序記憶體122中，且在部分實施例中，初始程序記憶體122可為非揮發性記憶體，如此一來，若電腦系統100是以斷電方式重置時，即硬重置(hard reset)時，記憶體控制器120仍然可以根據前述的方法來確保記憶體130能夠回到預設狀態，以利後續初始化的進行。
記憶體130完成初始化之後，記憶體控制器120還可能會對記憶體進行其他的操作，進而改變記憶體130的操作模式，因此在記憶體控制器120使記憶體130執行其他操作程序時，記憶體控制器120亦可根據其操作程序再次更新可程式化初始程序IPC1以產生再次更新後之可程式化初始程序IPC2。如此一來，若當再次更新後之可程式化初始程序IPC2產生之後，電腦系統100被再次重置，則在重置的過程中，記憶體控制器120可執行再次更新後之可程式化初始程序IPC2以使記憶體130回復至預設狀態。而在記憶體130回復至預設狀態後，記憶體控制器120即可再次執行啟動程序以初始化記憶體130。
此外，當電腦系統100是第一次啟動，而記憶體130初次通電時，由於記憶體130尚未被初始化，也還未經過其他的操作程序，因此記憶體130的狀態應為預設狀態；在此情況下，在記憶體控制器120執行啟動程序之前，初始程序記憶體122可能無需存有可程式化初始程序IPC0，而記憶體控制器120會在執行啟動程序後，才根據啟動程序產生可程式化初始程序IPC1。
申言之，記憶體控制器120可持續地更新儲存於初始程序記憶體122中的可程式化初始程序，使得電腦系統100不論何時被重置，記憶體控制器120都能夠透過執行可程式化初始程序使記憶體130回到預設狀態，並能夠順利地完成後續的初始化流程。
第2圖為本發明一實施例之在電腦系統100重置記憶體130的方法200。方法200包含步驟S210至S260。
S210： 啟動電腦系統100；
S220： 記憶體控制器120執行啟動程序以初始化記憶體130；
S222： 在記憶體控制器120執行啟動程序後，記憶體控制器120根據啟動程序更新可程式化初始程序IPC0以產生更新後之可程式化初始程序IPC1；
S230： 重置電腦系統100；
S240： 記憶體控制器120執行更新後之可程式化初始程序IPC1以使記憶體130回復至預設狀態；
S250： 在記憶體130回復至預設狀態後，記憶體控制器120再次執行啟動程序以初始化記憶體130；
S260： 在記憶體130初始化之後，記憶體控制器120使記憶體120執行其他操作程序。
透過方法200，記憶體控制器120即可在記憶體130於步驟S220完成初始化後，在步驟S222中根據啟動程序更新可程式化初始程序IPC0以產生更新後之可程式化初始程序IPC1。因此當電腦系統100於步驟S230被重置後，記憶體控制器120可於步驟S240執行更新後的可程式化初始程序IPC1，使得記憶體130能夠回復到預設狀態。且在記憶體控制器120於步驟S260中對記憶體130執行其他操作程序後。
在本發明的部分實施例中，當記憶體130第一次被初始化時，記憶體控制器120中可能不存在有可程式化初始程序，因此記憶體控制器120可根據啟動程序直接產生可程式化初始程序IPC1。第3圖為本發明一實施例之在電腦系統100重置記憶體130的方法300。方法300包含步驟S310至S370。
S310： 啟動電腦系統100；
S320： 記憶體控制器120執行啟動程序以初始化記憶體130；
S322： 在記憶體控制器120執行啟動程序後，記憶體控制器120根據啟動程序產生可程式化初始程序IPC1；
S330： 重置電腦系統100；
S340： 記憶體控制器120執行可程式化初始程序IPC1以使記憶體130回復至預設狀態；
S350： 在記憶體130回復至預設狀態後，記憶體控制器120再次執行啟動程序以初始化記憶體130；
S360： 在記憶體130初始化之後，記憶體控制器120使記憶體120執行其他操作程序；
S362： 在記憶體控制器120使記憶體130執行其他操作程序時，記憶體控制器120根據其他操作程序可程式化初始程序IPC1產生更新後之可程式化初始程序IPC2；
S370： 在產生可程式化初始程序IPC2後，再次重置電腦系統100；
S380： 在再次重置電腦系統100後，記憶體控制器120執行可程式化初始程序IPC2以使記憶體130回復至預設狀態；
S390： 在記憶體控制器120執行可程式化初始程序IPC2以使記憶體130回復至預設狀態後，記憶體控制器120再次執行啟動程序以初始化記憶體130。
在步驟S322中，記憶體控制器120會根據啟動程序產生可程式化初始程序IPC1，而在步驟S222中，記憶體控制器120則會根據啟動程序更新可程式化初始程序IPC0以產生更新後之可程式化初始程序IPC1，因此兩者有所差異。除此之外，方法300還可包含步驟S362至S390。由於會在步驟S362中，根據記憶體控制器120於步驟S360中所執行的操作程序來更新可程式化初始程序IPC1以產生更新後之可程式化初始程序IPC2，因此當電腦系統100於步驟S370中被再次重置後，記憶體控制器120還可在步驟S380中執行可程式化初始程序IPC2以使記憶體130回復到預設狀態，並使得記憶體130能進一步在步驟S390中完成初始化。在本發明的部分實施例中，方法200亦可包含步驟S362至S390。
此外，在本發明的部分實施例中，電腦系統100的重置時機可能與方法200中的步驟有所差異，舉例來說，若電腦系統100在記憶體130第一次初始化完成後並未立刻被重置，而是直到記憶體控制器120對記憶體130執行其他操作之後，才被重置，則亦可省略方法300中的部分步驟。第4圖為本發明一實施例之在電腦系統100重置記憶體130的方法400。方法400包含步驟S410至S470。
S410： 啟動電腦系統100；
S420： 記憶體控制器120執行啟動程序以初始化記憶體130；
S430： 在記憶體130初始化之後，記憶體控制器120使記憶體120執行其他操作程序；
S440： 在記憶體控制器120使記憶體130執行其他操作程序時，記憶體控制器120根據其他操作程序更新可程式化初始程序IPC0以產生更新後之可程式化初始程序IPC1；
S450： 重置電腦系統100；
S460： 記憶體控制器120執行更新後之可程式化初始程序IPC1以使記憶體130回復至預設狀態；
S470： 在記憶體130回復至預設狀態後，記憶體控制器120再次執行啟動程序以初始化記憶體130。
申言之，只要記憶體控制器120能在每次更改記憶體130之操作模式之前，先根據對應的操作來修改更新可程式化初始程序，則不論電腦系統100被重置的時間點為何，記憶體控制器120都能夠透過可程式化初始程序使記憶體130回復到預設狀態，使得記憶體130能夠被正確地初始化。
綜上所述，本發明之實施例所提供的電腦系統及於電腦系統重置記憶體的方法可利用記憶體控制器持續地更新可程式化初始程序，因此不論電腦系統在何時被重置，都能夠確保記憶體能夠回復到預設狀態以進行後續的初始化。且由於本發明之實施例所提供的電腦系統及於電腦系統重置記憶體的方法是透過軟體的方式來重置記憶體，因此也能夠在不增加記憶體接腳數量的情況下，增加電腦系統在操作記憶體時的彈性。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100 電腦系統 110 處理器 120 記憶體控制器 122 初始程序記憶體 130 記憶體 140 唯讀記憶體 IPC0、IPC1、IPC2 可程式化初始程序 200 方法 S210至S260、S310至S390、 步驟 S410至S470
第1圖為本發明一實施例之電腦系統的示意圖。 第2圖為本發明一實施例之在第1圖之電腦系統中重置記憶體的方法。 第3圖為本發明另一實施例之在第1圖之電腦系統中重置記憶體的方法。 第4圖為本發明另一實施例之在第1圖之電腦系統中重置記憶體的方法。
200 方法 S210至S260 步驟

Claims (10)

  1. 一種於電腦系統中重置記憶體的方法，該電腦系統包含一記憶體控制器，該方法包含：啟動該電腦系統；該記憶體控制器執行一啟動程序(boot code)以初始化該記憶體；在該記憶體控制器執行該啟動程序後，該記憶體控制器根據該啟動程序更新一可程式化初始程序以產生一第一更新後之可程式化初始程序；暖重置(warm reset)該電腦系統；該記憶體控制器執行該第一更新後之可程式化初始程序以使該記憶體回復至一預設狀態；在該記憶體回復至該預設狀態後，該記憶體控制器再次執行該啟動程序以初始化該記憶體；在該記憶體控制器再次執行該啟動程序後，該記憶體控制器根據該啟動程序更新該第一更新後之可程式化初始程序以產生一第二更新後之可程式化初始程序；及在該記憶體初始化之後，該記憶體控制器使該記憶體執行一操作程序；其中該可程式化初始程序係儲存於該記憶體控制器中。
  2. 如請求項1所述之方法，另包含：在該記憶體控制器使該記憶體執行該操作程序時，該記憶體控制器根據該操作程序更新該第二更新後之可程式化初始程序以產生一第三更新後之可程式化初始程序。
  3. 如請求項2所述之方法，另包含： 在產生該第三更新後之可程式化初始程序後，再次暖重置該電腦系統；在再次暖重置該電腦系統後，該記憶體控制器執行該第三更新後之可程式化初始程序以使該記憶體回復至該預設狀態；在該記憶體控制器執行該第三更新後之可程式化初始程序以使該記憶體回復至該預設狀態後，該記憶體控制器再次執行該啟動程序以初始化該記憶體；及在該記憶體控制器再次執行該啟動程序後，該記憶體控制器根據該啟動程序更新該第三更新後之可程式化初始程序以產生一第四更新後之可程式化初始程序。
  4. 一種於電腦系統中重置記憶體的方法，該電腦系統包含一記憶體控制器，該方法包含：啟動該電腦系統；該記憶體控制器執行一啟動程序(boot code)以初始化該記憶體；在該記憶體控制器執行該啟動程序後，該記憶體控制器根據該啟動程序產生一可程式化初始程序；暖重置該電腦系統；該記憶體控制器執行該可程式化初始程序以使該記憶體回復至一預設狀態；在該記憶體回復至該預設狀態後，該記憶體控制器再次執行該啟動程序以初始化該記憶體；在該記憶體控制器再次執行該啟動程序後，該記憶體控制器根據該啟動程序更新該可程式化初始程序以產生一第一更新後之可程式化初始程序；及 在該記憶體初始化之後，該記憶體控制器使該記憶體執行一操作程序；其中該可程式化初始程序係儲存於該記憶體控制器中。
  5. 如請求項4所述之方法，另包含：在該記憶體控制器使該記憶體執行該操作程序時，該記憶體控制器根據該操作程序更新該第一更新後之可程式化初始程序以產生一第二更新後之可程式化初始程序。
  6. 如請求項5所述之方法，另包含：在產生該第二更新後之可程式化初始程序後，再次暖重置該電腦系統；在再次暖重置該電腦系統後，該記憶體控制器執行該第二更新後之可程式化初始程序以使該記憶體回復至該預設狀態；在該記憶體控制器執行該第二更新後之可程式化初始程序以使該記憶體回復至該預設狀態後，該記憶體控制器再次執行該啟動程序以初始化該記憶體；及在該記憶體控制器再次執行該啟動程序後，該記憶體控制器根據該啟動程序更新該第二更新後之可程式化初始程序以產生一第三更新後之可程式化初始程序。
  7. 一種於電腦系統中重置記憶體的方法，該電腦系統包含一記憶體控制器，該方法包含：啟動該電腦系統；該記憶體控制器執行一啟動程序(boot code)以初始化該記憶體；在該記憶體初始化之後，該記憶體控制器使該記憶體執行一操作程序； 在該記憶體控制器使該記憶體執行該操作程序時，該記憶體控制器根據該操作程序更新一可程式化初始程序以產生一第一更新後之可程式化初始程序；暖重置該電腦系統；該記憶體控制器執行該第一更新後之可程式化初始程序以使該記憶體回復至一預設狀態；在該記憶體回復至該預設狀態後，該記憶體控制器再次執行該啟動程序以初始化該記憶體；及在該記憶體控制器再次執行該啟動程序後，該記憶體控制器根據該啟動程序更新該第一更新後之可程式化初始程序以產生一第二更新後之可程式化初始程序；其中該可程式化初始程序係儲存於該記憶體控制器中。
  8. 如請求項1、4或7所述之方法，其中該可程式化初始程序包含複數個指令，每一指令包含：一計數欄位，用以儲存執行該指令後所需的間隔時間；一狀態欄位，用以儲存執行該指令後，是否還有下一指令之資訊、是否還有下一輸出資料之資訊、或是否即將結束之資訊；一通道數欄位，用以儲存執行該指令時，所使用之通道數量；及一指令資料欄位，用以儲存該指令的內容或資料。
  9. 如請求項1、4或7所述之方法，其中該啟動程序係儲存於該電腦系統之一唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)。
  10. 如請求項1、4或7所述之方法，其中該可程式化初始程序係儲存於該記憶體控制器之非揮發性記憶體中。
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