[發(fā)明專利]可編程芯片軟件防寫保護(hù)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00118317.6
• 申請(qǐng)日: 2000-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1328294A
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳宇光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華碩電腦股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F12/14
• 分類號(hào): G06F12/14;G06F12/16
• 代理公司: 柳沈知識(shí)產(chǎn)權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 馬瑩

本發(fā)明涉及可編程(programmable)芯片的防寫保護(hù)方法，特別涉及采用軟件來(lái)達(dá)到防止不正確資料寫入可編程芯片的暫存器的保護(hù)方法。

以往許多可編程芯片組(chipset)或IC是沒(méi)有提供保護(hù)機(jī)制的，但是沒(méi)有保護(hù)是非常危險(xiǎn)的事，就病毒程序?yàn)槔?dāng)病毒將可編程芯片寫入錯(cuò)誤的參數(shù)時(shí)，將使系統(tǒng)發(fā)生當(dāng)機(jī)或不穩(wěn)定的現(xiàn)象。對(duì)于封閉式系統(tǒng)，上述的情況是不會(huì)發(fā)生的，但對(duì)于開(kāi)放式系統(tǒng)而言，除了所規(guī)定的修改程序之外，不可任意修改可編程芯片的暫存器的資料是非常重要的。

圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的電腦的基本結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，CPU10、主存儲(chǔ)器12及影像加速卡14連接至北橋芯片16，周邊設(shè)備22連接至南橋芯片20，北橋芯片16與南橋芯片20再互相連接，如此，將概略地描述電腦系統(tǒng)的基本架構(gòu)。

當(dāng)電腦開(kāi)機(jī)時(shí)，即CPU10開(kāi)始工作，CPU10會(huì)尋找要執(zhí)行的第一個(gè)指令的所在的地址，而其地址是在主機(jī)板上BIOS(Basic?Input?Output?System)快閃存儲(chǔ)器中的開(kāi)機(jī)程序的地址，CPU10便開(kāi)始執(zhí)行開(kāi)機(jī)程序。

這時(shí)，開(kāi)機(jī)程序檢查電腦中所有的標(biāo)準(zhǔn)元件(如主存儲(chǔ)器12等)是否存在，同時(shí)檢查其功能是否正常。在做檢查工作之前，先將中斷向量表的前十六欄指標(biāo)改為指向主機(jī)板中BIOS的中斷服務(wù)例行程序(Interrupt?ServiceRoutine)，完成這樣的程序之后，開(kāi)機(jī)程序才會(huì)啟動(dòng)屏蔽(mask)式中斷，如此，電腦才會(huì)有所回應(yīng)，如鍵盤的按鍵訊號(hào)。

之后，開(kāi)機(jī)程序會(huì)檢查介面卡是否有BIOS芯片。例如檢查到加速影像卡14上有影像BIOS芯片(未示出)，開(kāi)機(jī)程序會(huì)將電腦的控制權(quán)轉(zhuǎn)移給影像BIOS芯片中的程序，讓這個(gè)程序可在中斷向量表的適當(dāng)欄位放入中斷服務(wù)例行程序的地址，當(dāng)執(zhí)行影像BIOS芯片中的程序時(shí)，便將資料顯示在螢?zāi)簧稀．?dāng)完成上述的動(dòng)作時(shí)，電腦的控制權(quán)便會(huì)還給主機(jī)板上BIOS的開(kāi)機(jī)程序。

同樣地，主機(jī)板上BIOS的開(kāi)機(jī)程序會(huì)設(shè)定可編程芯片(如北橋芯片16及南橋芯片20)內(nèi)的各種暫存器，讓可編程芯片得知與那些設(shè)備相連接，必須執(zhí)行那些工作，當(dāng)CPU10要與主存儲(chǔ)器12或周邊設(shè)備22傳輸資料時(shí)，便可以由所設(shè)定的可編程芯片完成其工作。

電腦系統(tǒng)使用可編程芯片的優(yōu)點(diǎn)為：1.同一個(gè)可編程芯片具有多種功能的選擇，以適應(yīng)系統(tǒng)不同的要求，只需要更新可編程芯片中的程序即可。2.可以調(diào)整可編程芯片中各種功能的暫存器的各種參數(shù)，以適應(yīng)系統(tǒng)不同的周邊設(shè)備，例如南橋芯片，只需調(diào)整暫存器的參數(shù)就可外接磁碟機(jī)或掃描器等周邊設(shè)備。

然而，當(dāng)可編程芯片完成設(shè)定后，是不允許任意修改的，亦即可編程芯片內(nèi)的各種功能的暫存器所儲(chǔ)存的數(shù)值是不可任意修改的。因?yàn)樾薷倪@些暫存器所儲(chǔ)存的數(shù)值會(huì)改變連接設(shè)備或工作狀態(tài)，例如：當(dāng)CPU10要與主存儲(chǔ)器12或周邊設(shè)備22傳輸資料時(shí)，可能造成資料傳送錯(cuò)誤或執(zhí)行工作錯(cuò)誤，使得系統(tǒng)停滯或不穩(wěn)定的情況發(fā)生。

因此，現(xiàn)有技術(shù)采用一種硬體的方式來(lái)解決上述的問(wèn)題，其方式是要修改可編程芯片中某一個(gè)暫存器的數(shù)值時(shí)，必須先做寫入特定的暫存器的動(dòng)作，而且必須重復(fù)做寫入的動(dòng)作，其重復(fù)的次數(shù)必須達(dá)到預(yù)定的次數(shù)后才可以修改欲修改的暫存器。例如：要修改可編程芯片中第三個(gè)暫存器的數(shù)值，先寫入任意的數(shù)值于第七個(gè)暫存器，而且重復(fù)寫入五次，然后再將修改的數(shù)值寫入第三個(gè)暫存器，如此，才完成了修改暫存器的數(shù)值。

然而，上述的方式有其缺點(diǎn)，當(dāng)使用者在執(zhí)行應(yīng)用程序時(shí)，由于人為的因素，如暫存器的誤用或指令的執(zhí)行錯(cuò)誤等，發(fā)生寫入錯(cuò)誤地址而導(dǎo)致可編程芯片的暫存器的數(shù)值被修改；或者熟悉上述的方式的程序設(shè)計(jì)師撰寫病毒程序，當(dāng)病毒程序進(jìn)入系統(tǒng)且執(zhí)行此程序時(shí)，病毒程序就會(huì)修改可編程芯片的暫存器的數(shù)值，都將造成系統(tǒng)的紊亂，使得系統(tǒng)發(fā)生停滯或不穩(wěn)定的情況。

總結(jié)上述的缺點(diǎn)有：(1)當(dāng)執(zhí)行應(yīng)用程序時(shí)，由于暫存器的誤用或執(zhí)行結(jié)果錯(cuò)誤而發(fā)生可編程芯片中的暫存器的資料被修改；(2)當(dāng)病毒程序被執(zhí)行時(shí)，進(jìn)行修改可編程芯片中的暫存器的資料，都會(huì)造成系統(tǒng)停滯或不穩(wěn)定。

本發(fā)明所提出的方法是應(yīng)用在電腦系統(tǒng)中的可編程芯片的暫存器，而采用軟件的方式來(lái)防止資料任意存入暫存器內(nèi)，以保護(hù)電腦系統(tǒng)。

本發(fā)明提出一種可編程芯片軟件防寫保護(hù)的方法，系應(yīng)用于電腦系統(tǒng)，在電腦系統(tǒng)的基本輸入輸出系統(tǒng)中包括：首先，撰寫一個(gè)中斷服務(wù)程序。以及，建立一個(gè)指標(biāo)表。