[發(fā)明專利]一種基于龍芯便攜式計(jì)算機(jī)的UEFI固件實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410111930.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN104572161B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小春;張超;朱立森;王亞洲;張家定;趙麗娜;劉昊天;肖志坤;周文丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電科技(北京)有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/445
• 分類號(hào): G06F9/445
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于龍芯便攜式計(jì)算機(jī)的UEFI固件實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述UEFI固件劃分為硬件抽象層、固件核心層、設(shè)備協(xié)議層和固件應(yīng)用層；所述硬件抽象層實(shí)現(xiàn)包括處理器、內(nèi)存、芯片組的關(guān)鍵硬件部件的初始化，對(duì)其他板級(jí)硬件進(jìn)行包裝和抽象并實(shí)現(xiàn)初始化，同時(shí)為上層模塊提供訪問底層硬件設(shè)備的函數(shù)接口；其包括處理器驅(qū)動(dòng)模塊、芯片組驅(qū)動(dòng)模塊、外設(shè)驅(qū)動(dòng)模塊和電源管理模塊；所述固件核心層建立UEFI中的系統(tǒng)服務(wù)表，進(jìn)行固件中所有模塊的統(tǒng)一管理和各種資源的管理；其包括固件核心加載模塊、固件核心模塊和基礎(chǔ)架構(gòu)功能模塊；所述設(shè)備協(xié)議層實(shí)現(xiàn)各種標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)規(guī)范，包括總線協(xié)議、外設(shè)接口、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧；所述固件應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)固件配置界面、系統(tǒng)監(jiān)控、文件系統(tǒng)、操作系統(tǒng)引導(dǎo)的功能；其包括設(shè)備掃描模塊、人機(jī)界面顯示模塊、系統(tǒng)監(jiān)控模塊、系統(tǒng)啟動(dòng)模塊、文件系統(tǒng)模塊、內(nèi)核加載模塊、運(yùn)行時(shí)模塊和Shell模塊；

所述UEFI固件的具體運(yùn)行步驟如下：

(1)初始化處理器、內(nèi)存，建立起固件運(yùn)行的基本環(huán)境；

(2)將UEFI固件代碼復(fù)制到內(nèi)存，并對(duì)固件進(jìn)行解壓，加載固件核心模塊；

(3)建立UEFI固件的基礎(chǔ)服務(wù)；

(4)加載UEFI固件功能模塊，包括基礎(chǔ)架構(gòu)功能模塊、設(shè)備協(xié)議模塊；

(5)掃描設(shè)備并為設(shè)備分配系統(tǒng)資源，加載設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊，完成設(shè)備初始化；

(6)加載電源管理模塊，并根據(jù)啟動(dòng)模式來執(zhí)行相應(yīng)的啟動(dòng)路徑：

a)如果當(dāng)前啟動(dòng)模式是從S3待機(jī)狀態(tài)喚醒，則跳轉(zhuǎn)到操作系統(tǒng)進(jìn)入S3狀態(tài)前的運(yùn)行地址，結(jié)束啟動(dòng)過程；

b)如果當(dāng)前啟動(dòng)模式是正常啟動(dòng)模式，或從S5休眠狀態(tài)喚醒，則繼續(xù)后續(xù)的步驟；

(7)加載執(zhí)行固件應(yīng)用層模塊；

(8)運(yùn)行配置界面；

(9)從存儲(chǔ)設(shè)備加載操作系統(tǒng)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于龍芯便攜式計(jì)算機(jī)的UEFI固件實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述步驟(1)中執(zhí)行處理器驅(qū)動(dòng)模塊，處理器驅(qū)動(dòng)模塊采用MIPS匯編語言實(shí)現(xiàn)，是系統(tǒng)上電后首先執(zhí)行的模塊，此時(shí)內(nèi)存還未完成初始化，模塊直接在FLASH芯片中運(yùn)行。

3.如權(quán)利要求1所述的基于龍芯便攜式計(jì)算機(jī)的UEFI固件實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述步驟(2)中執(zhí)行固件核心加載模塊；步驟(1)執(zhí)行完成后，系統(tǒng)內(nèi)存已經(jīng)初始化好，此時(shí)固件代碼在內(nèi)存中運(yùn)行以加快運(yùn)行速度；用C語言來實(shí)現(xiàn)固件代碼，將存放功能模塊的固件卷進(jìn)行壓縮，固件核心加載模塊負(fù)責(zé)從FLASH中將壓縮的固件卷復(fù)制到內(nèi)存中，并進(jìn)行解壓；解壓成功后，在內(nèi)存中創(chuàng)建HOB(Hand-OffBlock)數(shù)據(jù)表，存放包括處理器、內(nèi)存、FLASH的系統(tǒng)信息，提供給后續(xù)的固件模塊使用；最后，固件核心加載模塊將控制權(quán)交給固件核心模塊。

4.如權(quán)利要求1所述的基于龍芯便攜式計(jì)算機(jī)的UEFI固件實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述步驟(3)中執(zhí)行固件核心模塊；固件核心模塊首先初始化UEFI的系統(tǒng)服務(wù)，為后續(xù)的功能模塊的加載、運(yùn)行做準(zhǔn)備，主要是完成UEFI系統(tǒng)表、UEFI啟動(dòng)服務(wù)表和UEFI運(yùn)行時(shí)服務(wù)表的初始化，具體服務(wù)包括代碼調(diào)試、內(nèi)存管理、UEFI鏡像管理、HOB、UEFI時(shí)鐘、FLASH訪問、解壓縮、固件卷解析、UEFI事件、任務(wù)優(yōu)先級(jí)、UEFIProtocol管理、UEFI變量存取，系統(tǒng)服務(wù)表存放在內(nèi)存的特定區(qū)域，UEFI固件中的所有功能模塊都可以調(diào)用這些系統(tǒng)服務(wù)。

5.如權(quán)利要求1所述的基于龍芯便攜式計(jì)算機(jī)的UEFI固件實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述步驟(4)中固件核心模塊加載固件的功能模塊；固件核心模塊通過檢索固件卷，依次查找其中的功能模塊，并將其加載到內(nèi)存中，每個(gè)功能模塊都被編譯成一個(gè)PE/ELF格式的可執(zhí)行鏡像，固件核心模塊需要解析功能模塊鏡像，然后加載到內(nèi)存的特定地址處，并跳轉(zhuǎn)到入口函數(shù)；功能模塊的入口函數(shù)執(zhí)行完成后，返回到固件核心模塊，固件核心模塊繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)功能模塊的加載。

6.如權(quán)利要求1所述的基于龍芯便攜式計(jì)算機(jī)的UEFI固件實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述步驟(5)中完成設(shè)備的初始工作；固件核心模塊加載設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)現(xiàn)主板上外設(shè)的初始化和實(shí)現(xiàn)訪問外設(shè)的函數(shù)接口，包括南北橋芯片、顯卡、SATA控制器、USB控制器、SMBUS控制器、LPC控制器、鍵盤、網(wǎng)卡，由一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)一種設(shè)備驅(qū)動(dòng)；另外，在這個(gè)階段由設(shè)備掃描模塊掃描系統(tǒng)中的所有外設(shè)，并為外設(shè)分配內(nèi)存、IO和中斷資源。