TW201239759A - BIOS update method and computer system for using the same - Google Patents

Description

201239759 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種BI0S程式的更新方法與電腦系統。 【先前技術】 現今電腦系統在開機時，會藉由一中央 h—驗，CPU)執行儲存在—外部記憶體内的(基Z 出輸入系統（Basic Input/〇utput System，BI〇s)程式以完成 開機動作。該外部記憶體通常為—非揮發性記憶體。則S 私式是主機板硬體系統上最基本的軟體程式碼，其主要的 功能包括電腦系統開機時的自我測試（P〇Wer_〇n Self Test， post)、初始化動作、提供元件基本設定值和提供常駐程 式庫等。 圖1顯示一典型的具有BI0S程式之電腦系統1〇之方塊示 意圖。參照圖1，該電腦系統10包含一中央處理器12、一 晶片組14和一非揮發性記憶體16。該晶片組丨斗包含一北橋 晶片142和一南橋晶片144。該晶片組14的主要功能是作為 該中央處理器12和其他周邊、零組件溝通的橋樑，而該非 揮發性記憶體16則是用以儲存電腦系統1〇的；01〇3程式。 圖2顯示一典型的BI0S程式之内容。參照圖2，該bi〇s 程式20包含一啟動區22和一程式區24。該程式區Μ用以儲 存一 BIOS映像檔（BIOS image file)，其包含BI〇s程式碼。 在運作時，g使用者啟動電腦系統1 〇的電源開關後，中 央處理器12會先執行啟動區22的程式碼。在執行BI〇s前， 先藉由檢查碼（checksum)驗證BIOS其他部分是否正常。在 153688.doc 201239759 通過《區22的檢測後’中央處理器12接著執行程式㈣ 内的私式碼，以進行開機自我測試，藉以確定例如記憶體 控制器、鍵盤控制器、通訊控制器、軟碟控制器和硬碟控 制器等硬體組件功能是否正確。在此階段中，BIOS也會對 基本㈣’例如記憶體、顯示卡以及主機板晶片組進:初 始化動作。在BI0S程式執行完成後，該電腦系統職開機 成功並可啟動一作業系統（〇perati〇n々价叫〇s)。 由於現今電腦軟硬體的發展日新月異，為了使電腦系統 的相容性和效能更佳提升，則5程式有必要常常進行更 新傳統上更新BIOS程式時，若更新失敗，則電腦系統僅 能在啟動區進行開機。然啟動區的容量有限，故僅能初始 化電腦系統上的特定裝置，使用者需再藉由軟碟機或光碟 機重新載入更新程式和BI〇s映像檔，以重新燒錄bi〇S映 像檔至外部記憶體中，造成不必要的時間浪費。 此外，在·習知的更新方式中，更新程式和BI〇s映像擋 必須在進入#業系統後才能複製至非揮I性記憶體的程式 區中。由於電腦系統在作業系統下常常需多工處理多個應 用程式，因此BIOS更新動作可能會被其他應用程式所干擾 導致更新失敗。此外，在更新則3的過程中也可能因電力 失效而更新失敗造成資料毀損，使得電腦系統無法開機。 在該些狀況下電腦系統必須送回原廠修復酊〇3程式造成 使用者時間和成本上的浪費。 因此，有必要提供一種改良的BI〇s程式之更新方法以 解決上述問題。 153688.doc 201239759 f發明内容】 ^表月的目的為提供一種具有輸入輸出系統（]31〇8)的 電腦系統。在本發明一實施例中，該電腦系統外接於一儲 存裝置。該電腦系統包含一中央處理單元、一第一儲存單 元、一^儲存單元、一第三儲存單元和-控制器。該第 一儲存單元用以儲存—Bl〇s程式其中該Bi〇s程式包含 一啟動區和用以儲存—第—BI〇s映像標的—程式區。該控 制β電性連接於該第二儲存單元和該儲存裝置之間，其用 以將該儲存裝f中的—第二BI〇s映像播複製於該第二儲存 單兀内之一指定區域。該第三儲存單元用以儲存一旗標。 當該第二BIOS映像檔複製於該指定區域後，該旗標由一第 -狀態改變為~~第二狀態。此外，在該電腦系統開機時， 該中央處理單元檢查該第一 BI〇s映像檔的狀態，以根據該 第一 BIOS映像檔的狀態決定由該第一 BI〇s映像檔或該第 二BIOS映像檔啟動該電腦系統。 本發明的另一目的為提供一種酊〇8程式的更新方法， 該更新方法適用於一電腦系統中。該電腦系統包含一中央 處理單元和一非揮發性記憶體。該非揮發性記憶體用以儲 存該BIOS程式，而該BIOS程式包含一啟動區和用以儲存 一第一 BIOS映像檔的一程式區。該更新方法包含以下步 驟：從該電腦系統外部的一儲存裝置複製一第二BI〇s映像 檔至該電腦系統内部的一非揮發性儲存裝置之一指定區 域；在複製完成後，將一旗標由一第一狀態改變為一第二 狀態；在該電腦系統開機時，檢查該第一 BIOS映像標的狀 153688.doc -6 - 201239759 態，以及根據該第一 BIOS映像矜的扯能

1豕镉的狀態，以該第一 BIOS 映像檔或該第二BI〇S映像檔啟動該電腦系統。 【實施方式】 本發明在此所探討的方向為—種職程式的更新方法 與電m $ 了能徹底地瞭解本發明’將在下列的描述 中提出詳盡的步驟及結構。顯然地，本發明的施行並未限 定於相關領域之技藝者所熟f的特殊細節。另—方面眾 所周知的結構或步驟並未描述於細節中，以避免造成本發 明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細插述如下， 然而除了這些詳細描述之外’本發明討以廣泛地施行在 其他的實施例中，且本發明的範圍不受限^，纟以之後的 專利範圍為準。 為更流暢地闡釋本發明之BIOS程式的更新方法，以下 ^先描述執行本㈣之方法圖3係本發明一 貫施例之電腦系統3 〇，其包含一中央處理單元3 2、一第一 儲存單以4 一第二儲存單元36、—第三儲存單元Μ和一 控制益39。該f腦系統3〇可能為一個人電腦⑼如桌上型 電腦筆。己型電細、平板電腦或其他合適之計算裝置）、 工作站、伺服器、行動個人助理或其他合適之裝置。 參照圖3，該第一儲存單元34用以儲存一 m〇s程式 342。圖4顯不該第一儲存單元μ所儲存的81〇§程式μ〗之 内容。參照圖4，該BIOS程式342包含一啟動區344和一程 式區346。s玄啟動區344為一啟動區塊（b〇ot block)，其所儲 存的啟始程式和啟始參數等初始内容是不容許被用戶修 153688.doc 201239759 改，以防止内容被破壞而導致電腦系統3〇無法開機。該程 式區346用以儲存一 BI〇s映像檔，其包含則〇8程式碼。隨 著電腦系統上的硬體和軟體之變動，則〇§映像檔的内容有 必要進行更新，以使電腦系統能獲得較佳的相容性和效 能。在本發明一實施例中，為了使該第-儲存單元34所儲 存的BIOS程式342不受電源供應的影響而可永久保存其内 容，該第一儲存單元34可實施為一快閃記憶體、一可程式 僅讀s己憶體（PR〇M)、或是—電氣可清除式可程式僅讀記 憶體（EEPROM)。 參照圖3，當電腦系統30開機時，該中央處理單元32會 先執行儲存在3亥第一儲存單元34的程式^當 程式342執行完成後，電腦系統3〇便完成開機程序。此時 電腦系統30即可啟動作業系統’例如一 wind〇w^%統或一

Linux系統。該令央處理單元32可為一微處理器、一微控 制器或為一用以執行一初始指令集的其它裝置。此外， 該中央處理單元32可包括一用純行計算之算術邏輯單元 (ALU)、一或多個用於暫時儲存資料及指令之暫存器，及 一控制器。 參照圖3，一儲存裝置40外接於該電腦系統30。該儲存 裝置40可以為’但不限定是一光碟、一軟碟、一硬碟或一 通用序列匯流排（Universal Serial Bus，USB)裝置。該儲存 裝置4〇用以儲存一 BI0S映像檔。該BIOS映像檔可能為該 第一儲存單幻4所儲存的BI〇s映像檔之—備份版本，或者 為忒電腦系統30的製造廠商所發行的BI〇s映像檔之一最新 153688.doc 201239759 版本。 該控制器39電性連接於該第二儲存單元36和該儲存裝置 4〇之間，b圖3所示。在本實施例中，該第二儲存單元％ 為-位於該電腦系統30内部的非揮發性儲存裝置，例如硬 碟、快閃記憶體、唯讀記憶體(R〇M)、或發生一關機狀況 時其它任何能夠保存資料之裝置。該控制㈣包含—應用 程式392，其用以將該儲存裝置4〇中所儲存的則S映像檔 複製於4第—儲存單（36内的_指定區域如。該指定區 域362較佳為該電㈣㈣的終端用戶所無法存取之區 域。亦即，該指定區域362可以為一硬碟中未分割和定義 的區域。因此’終端用戶無法更動該指定區域刊2的檔案 和設定值。 ' 參照圖3，該第三儲存單元38用以儲存—旗標陶 382 ’其指示該控制器39内的該應用程式说之執行狀況。 該旗標382預設為-第一狀態（例如，位元〇)。當該應用程 式392完成複製動作後，該控制器39便會將該旗標392設定 為-第二狀態（例如’位元” ’表示複製成功。為了確保旗 標值不會被該電腦系統3G的終端用戶任意更動且不會隨著 電腦系統的關機而消失’在本實施例中該第三儲存單元％ 可實施為-互補金氧半導體（CGmplementary 〇仙

Semiconductor，CM0S)記憶體。CM〇s記憶體所需要的電 力疋由主機板上獨立的電池所供應，此型式的電池稱之為 即時時鐘（Real-Time Clock，RTC)。此外，在本發日月另一實 施例中，該旗標382可儲存於該第一儲存單元“的一特定 153688.doc 201239759 區域中。 圖5係本發明一實施例之BI0S程式的更新方法之流程 圖。該更新方法適用於一電腦系統中。該電腦系統包含一 中央處理單元和一非揮發性記憶體，而該非揮發性記^體 用以儲存該BIOS程式。該BIOS程式包含一啟動區和^以 儲存一第一BIOS映像檔的一程式區。該更新方法包含以下 步驟：從該電腦系統外部的一儲存裝置複製一第二Bl〇s映 像檔至該電腦系統内部的一非揮發性儲存裝置之一指定區 域（步驟S10)’在複製完成後，將一旗標由一第一狀態改 變為一第二狀態（步驟S2〇)，在該電腦系統開機時，檢查 該第一 BIOS映像檔的狀態（步驟S3〇)，以及根據該第— BIOS映像檔的狀態，以該第一 BI〇s映像檔或該第二則〇8 映像檔啟動該電腦系統（步驟S40)。以下配合圖3和圖4繪 示之硬體架構描述本發明之更新方法之細節。 首先，如圖3所示，在本發明一實施例中該控制器外藉 由應用知式392將該電腦系統3〇外部的儲存裝置4〇所儲存 的BIOS映像檔複製於該電腦系統3〇内部的該第二儲存單元 36内的扎疋區域362。在本實施例中，該第二儲存單元％ 内的該指定區域362為一硬碟内電腦系統的終端用戶無法 存取的區域。因此，該指定區域362儲存的檔案和設定值 不會被終端用戶所更動。在該應用程式392複製完成後， 儲存於該第三儲存單元38内的該旗標382會由預設的第一 狀態改變為第二狀態。 在§亥電腦系統30開機時，該BI〇s程式342的啟動區344 153688.doc 201239759 之程式碼會首先被執行以進行初始化作業。在本發明一實 施例中，該啟動區344包含一檢查程式3442，如圖4所示。 該檢查程式3442會藉由簽名檔（sjgnature)、檢查碼 (checksum)、版本碼（versi〇ri c〇de)和曰期碼（date c〇de)等 來檢查該程式區.346的BIOS映像檔是否毁損。若該程式區 3 46的BIOS映像檔毁損時’則該儲存裝置4〇所儲存的Bi〇s 映像檔會藉由該啟動區344内的一更新程式3444覆寫至該 耘式區346的BIOS映像檔。接著，該電腦系統3 〇會由更新 過的BIOS映像檔所啟動，以進行後續的開機動作。 .反之，若該程式區346的BIOS映像檔為正常狀態時，則 该中央處理單元32會檢查該旗標382的狀態以決定由該程 式區346内的BIOS映像檔或由該儲存裝置4〇所儲存的BI〇s 映像檔啟動。在本發明一實施例中，當該旗標382位於一 第一狀態時，表示該儲存裝置4〇未存有更新的BI〇s映像 才a因此，該電腦系統30即由該程式區346的BIOS映像檔 所啟動。反之，當該旗標3 82位於一第二狀態時，表示該 應用私式392已執行複製動作，故該程式區346内的則⑽映 像檔應更新為該儲存裝置40所儲存的BI0S映像檔 。在該程 式區346内的BIOS映像檔更新後，該旗標382會回復為第一 狀態。因此，該電腦系統3〇會接著執行更新後的程式區 3 46之耘式碼’以進行開機自我檢測、初始化硬體設備以 及記錄系統設定值等程序。在BI〇S程式執行完成後，該電 腦系統3 0便可成功地開機並可啟動作業系統。 根據本發明所揭示的系統和方法，一備份的映像 153688.doc 201239759 標儲存於該電腦系統30内部的該第二儲存單元中36。因 此，g B10 S映像檔更新失敗，例如在更新過程中因電力失 效而導致資料毀損時，電腦系統3〇仍可執行儲存在該第二 健存單元36中的備份BIOS映像檔。如此一來，當該檢查程 式3442發現該程式區346的Bi〇s映像檔毀損時，該程式區 3 46的BIOS映像檔可藉由該第二儲存單元36中的BI〇s映像 檔自動回復，且該電腦系統仍可成功開機。在本發明另一 實施例中，該控制器39係在該電腦系統30進入作業系統前 將該儲存裝置40中的BIOS映像檔複製於該第二儲存單元刊 内的該指定區域362。由於BIOS程式不是在作業系統下執 行更新，如此可有效避免BI0S更新程序在作業系統下被其 他運作中的程式干擾之狀況。 根據本發明之實施例的單元，例如控制器，可藉由全硬 體的方式實現、全軟體的方式實現或包含硬體和軟體的元 件所實現。此外，該些單元也可藉由電腦程式產品而實 現。該電腦程式產品可由電腦可用或電腦可讀取的媒介存 取，其提供程式碼以藉由或連接至一電腦或任何指令執行 系統運作。該電腦可用或電腦可讀取的媒介存取可以為= 何裝置，其可包容、儲存、通訊、傳播、或傳送程式:藉 由或連接至一電腦或任何指令執行系統運作。 9 本發明之技術内容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本 項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不 背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍 應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之 153688.doc •12- 201239759 替換及修飾’並為以下之中請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 精由參照前述說明及下列圖式，本發明之技術特徵及優 點得以獲得完全瞭解。 圖1顯示一典型的具有BI0S程式之電腦系統之方塊示意 圖； 圖2顯示一典型的BI〇s程式之内容； 圖3係本發明一實施例之電腦系統； 圖4顯示該第一儲存單元所儲存的BI〇s程式之内容；及 圖5係本發明一實施例之81〇8程式的更新方法之流程 圖。 【主要元件符號說明】 10 電腦系統 12 中央處理器 16 非揮發性記憶體 20 BIOS程式 22 啟動區 24 程式區 30 電腦系統 32 中央處理單元 34 第一儲存單元 36 第一儲存單元 38 第三儲存單元 39 控制器 I53688.doc 201239759 40 儲存裝置 142 北橋晶片 144 南橋晶片 342 BIOS程式 344 啟動區 346 程式區 362 指定區域 392 應用程式 3442 檢查程式 3444 更新程式 S10〜S40 步驟 153688.doc -14-

Claims (1)

1. 201239759 七、申請專利範圍： 1· -種具有輸人輪出系統（BI〇s)的電腦系統，其外接一儲 存裝置，該電腦系統包含： 一中央處理單元； 、一第一儲存單元，用以儲存-BIOS程式，該BI0S程 式包含一啟動區和用以儲存一第_則〇8映像槽的一程式 區； 第一儲存單元； 一控制器，電性連接於該第二儲存單元和該儲存裝置 之間’用以將該儲存裝置中的一第二BI〇s映像槽複製於 該第二儲存單元内之一指定區域；以及 一第三儲存單元，用以儲存一旗標； 其中當該第二BI0S映像檔複製於該指定區域後，該旗 標由一第一狀態改變為一第二狀態； 、 中在„亥電腦系統開機時，該中央處理單元檢查該第 = BI〇S映像檔的狀態，以根據該第一 BIOS映像檔的狀 態決定由該第一 BI0S映像檔或該第：m〇s映像檔啟動 該電腦系統。 2. 根據請求項！之電腦系統，其中當該第一⑴⑽映像樓毀 才貝時，該電腦系統由該第：Bl〇s映像檔啟動。 3. 根據請求項r電腦系、统，其中當該第一励㈣像樓為 正常狀態時，該中央處理單元檢查該旗標的狀態以決定 由"亥第一BIOS映像檔或由該第二BI〇s映像檔啟動。 4. 根據請求項3之電腦系統，其中當該旗標為第一狀態 153688.doc 201239759 時，泫電腦系統由該第—BI0S映像檔啟動，而當該旗標 為第二狀態時，該電腦系統由該第二則〇8映像檔啟動。 5.根據請求項!之電腦系統，其中該啟動區包含一檢查程 式以在該電腦系統開機時，檢查該第一 BI〇s映像檔的 狀態。 6·根據請求項〗之電腦系統，其中該啟動區包含一更新程 式，以更新該程式區的程式碼為該第二刖〇8映像檔。. 7. 根據請求項i之電腦系統，其中該控制器在該電腦系統 進入作業系統前將該储存裝置中的該第二BI〇s映像稽複 製於該第二儲存單元内的該指定區域。 8. 根據請求項i之電腦系統，其中該第一儲存單元為一快 閃記憶體、一可程式僅讀記憶體(pR〇M)、或是一電氣可 清除式可程式僅讀記憶體（EEpR〇M)。 9. 根據請求項1之電腦系統’其中該第二儲存單元為一硬 式磁碟。 1〇.根據請求項1之電腦系統，其中該第二儲存單元的 定區域為該電腦系統的終端用戶無法存取的區域。 U.根據請求項1之電腦系統，其中該第三儲存單元為 電池供電的記憶體。 12.根據請求項11之電腦“，其中該第三儲存單元 CMOS記憶體。 《種BIOS程式的更新方法適用於一電腦系統中， 腦系統包含-中央處理單心―非揮發性記憶體， 揮發性記憶體用以儲存該_程式，該_程式 153688.doc -2- 201239759 一啟動區和用以儲存一第一 BIOS映像槽的一程式區，兮 更新方法包含以下步驟： 從該電腦系統外部的一儲存裝置複製一第二BI0S映像 棺至该電腦系統内部的一非揮發性儲存裝置之一指定巴 域； 在複製完成後，將一旗標由一第—狀態改變為一第二 狀態； 在该電腦系統開機時，檢查該第—BI〇s映像檔的狀 態；以及 根據該第一 BIOS映像檔的狀態，以該第一 BI〇s映像 檔或該第二BIOS映像檔啟動該電腦系統。 14.根據請求項13之更新方法，其中以該第—bi〇s映像標或 該第二BIOS映像檔啟動該電腦系統之步驟更包含： 當該第一BIOS映像檔毀損時，以該第二bi〇s映像檔 啟動該電腦系統。 田 15. 根據請求項"之更新方法，其中以該第一画映像標或 該第二BIOS映像檔啟動該電腦系統之步驟更包含： &田/第BIOS映像檔為正常狀態時，檢查該旗標的狀 〜決疋由„亥第Bl〇s映像槽或該第二則s映像 動該電腦系統。 16. 根據請求項15之更新 丄 又祈方法，其中當該旗標為第一狀離 時，該電腦系統由該第一 〇s映像檔啟動，而當該旗標 為第二狀態時，該電月盗备β丄> 61系統由該第二BIOS映像檔啟動。 17. 根據μ求項13之更新方法， 具中β玄啟動區包含一檢查程 153688.doc 201239759 式’以在該電腦系統開機時檢查該第一 BIOS映像播的狀 態。 1 8.根據請求項13之更新方法’其中該啟動區包含一更新程 式’以更新該程式區的程式碼為該第二BI〇s映像播。 19. 根據請求項13之更新方法，其中該複製步驟在該電腦系 統進入作業系統前完成。 20. 根據請求項13之更新方法，其中該非揮發性記憶體為一 快閃記憶體、一可程式僅讀記憶體（PR〇M)、或是一電氣 可清除式可程式僅讀記憶體（EEPR0M；)。 21. 根據請求項13之更新方法，其中該旗標儲存於一由電池 供電的記憶體中。 22. 根據請求項21之更新方法，其中該旗標儲存於一cm〇s 記憶體中。 23. 根據請求項13之更新方法，其中該旗標儲存於該非揮發 性記憶體中。 24. 根據請求項13之更新方法，其中該電腦系統内部的該儲 存裝置為一硬碟。 25·根據請求項13之更新方法’其中該指定區域為該電腦系 統的終端用戶無法存取的區域。 153688.doc