[發明專利]一種基于一體計算機的UEFI固件實現方法

在審

• 申請號: 201510968232.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN106909346A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 陳小春;張超;朱立森;孫亮;肖志坤
• 申請（專利權）人: 中電科技(北京)有限公司
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于本發明屬于計算機固件技術領域，涉及一種基于一體計算機的UEFI固件的實現方法。

背景技術

UEFI(Unified Extensible Firmware Interface，統一的可擴展固件接口)是一種計算機固件(或稱為BIOS)的接口規范，也是關于固件的最主要的工業標準。UEFI規范最初是面向Intel公司的Itanium和X86處理器進行制定的，但是UEFI規范本身是與處理器架構無關的，目前已經應用于X86、Itanium、ARM等處理器平臺。符合UEFI規范的計算機固件(以下簡稱UEFI固件)相對于傳統的固件有很多優越性，目前主流的X86商用計算機系統基本上都是采用了UEFI固件。

飛騰1500A(FT)是由國防科學技術大學研制的國產通用中央處理器，采用ARM V8指令集，采用國際先進的28nm工藝流片，具有高性能、低功耗特點，關鍵技術國內領先，可實現對Intel中高端“至強”服務器芯片的代替。飛騰1500A系列目前包括4核和16核兩款產品，4核處理器芯片主要面向桌面終端和輕量級服務器應用領域，適用于構建臺式終端、一體機、便攜筆記本、微服務器等產品。16核處理器芯片面向服務器應用領域，適用于構建網絡前端接入服務器、事務處理服務器、郵件服務器等產品。

U-BOOT是一款開源固件，支持多個處理器系列，如PowerPC、ARM、X86、MIPS等，飛騰廠商采用U-BOOT作為調試處理器的固件，并應用在飛騰筆記本解決方案中。但U-BOOT與常規的UEFI計算機固件相比存在很多不足， 主要表現在：U-BOOT項目在計算機工業界很少有廠家使用U-BOOT或對其進行支持，因此U-BOOT無法進行規范化和得到發展；不像UEFI固件支持最新的計算機技術，U-BOOT代碼對很多技術規范都不支持，無法實現對一些常見功能的支持，比如ACPI(目前最為通用的電源管理技術)、GRUB(目前最為通用的操作系統內核加載器)等；與UEFI固件相比，U-BOOT沒有采用模塊化方法進行設計實現，可擴展性不強，開發維護也不方便。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于一體計算機的UEFI固件的實現方法。根據這個方法，可以在飛騰1500A一體計算機上實現出符合國際主流UEFI固件規范、可擴展性強、功能完善的固件產品，以支持飛騰1500A一體計算機的正常啟動和運行。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：UEFI固件分為硬件抽象層、固件核心層、設備協議層以及固件應用層。

硬件抽象層包括處理器驅動模塊、芯片組驅動模塊和外設驅動模塊，處理器驅動模塊對筆記本中處理器和內存進行初始化，并提供訪問處理器和內存的接口；芯片組驅動模塊對筆記本硬件平臺中南北橋芯片進行初始化，包括橋片本身和各個外設控制器的初始化和資源分配工作，并提供訪問南北橋的接口；外設驅動模塊驅動筆記本主板上連接的外設。

固件核心層包括固件核心加載模塊、固件核心模塊和基礎架構功能模塊，固件核心加載模塊加載固件核心模塊，并為其準備運行環境；固件核心模塊建立UEFI規范中的啟動服務Boot Service和運行時服務Runtime Service表，加載、運行固件核心層中的其他模塊，管理固件核心層中各模塊之間的交互，管理筆記本中內存，實現和維護時鐘中斷和事件機制，實現和維護固件應用的特權級 機制，實現UEFI規范中定義的Protocol的管理機制，實現UEFI規范要求實現的機制和功能；基礎架構功能模塊實現UEFI規范中的體系結構協議Architectural Protocol，基礎架構功能模塊包括多個功能模塊，每個模塊實現一個Architectural Protocol；每個Architectural Protocol包含一些基礎服務接口，供固件中的其他功能模塊調用。

設備協議層包括總線協議模塊和網絡協議棧模塊，總線協議模塊實現各種總線協議，并通過UEFI規范中的Protocol機制發布總線的訪問接口；網絡協議棧模塊實現網絡協議棧。