DE4214184C2

DE4214184C2 - Computersystem mit einem nicht-flüchtigen Speicher und Verfahren zu dessen Aktualisierung

Info

Publication number: DE4214184C2
Application number: DE4214184A
Authority: DE
Inventors: Orville H Christeson; Douglas L Gabel; Sean T Murphy
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 1991-05-06
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2012-05-01
Also published as: ITMI921004A1; JP3372964B2; JPH06266552A; US5579522A; DE4214184A1; ITMI921004A0; IT1254937B

Description

Die Erfindung betrifft ein Computersystem mit einem Prozessor und einem Flash-Speicher, wobei der Flash-Speicher BIOS-Befehle zum Aktualisieren des BIOS enthält, und ein Verfahren zum Aktualisieren eines in einem programmierbaren nicht-flüchtigen Halbleiterspeicherbauelement in einem Computer gespeicherten BIOS.

Viele bekannte Computersysteme sind üblicherweise zumindest mit einem Prozessor, einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und einem Nur-Lese-Speicher (ROM) ausgestattet. Einige Systeme, beispielsweise verschiedene Taschenrechner, arbeiten nur mit einem Prozessor und einem ROM. ROM-Bauelemente stellen eine nicht-flüchtige Speicherart zur Verfügung, bei der die ge speicherten Informationen nicht zerstört werden, wenn das Com putersystem von der Stromversorgung entfernt wird.

Bekannte Computersysteme sind typischerweise mit einem An fangslader versehen (d. h. durch Einschalten zu initialisieren), wobei die im Inneren des Computersystems im ROM gespeicherte Verarbeitungslogik (d. h. Firmware) benutzt wird. Da der ROM nicht flüchtig ist, ist sichergestellt, daß die Firmware im ROM gültige Daten oder Befehle enthält; folglich können bekannte Computersyteme unter Benutzung der Firmware im ROM zuverlässig anfangsgeladen werden. Viele Computer haben erfolgreich diese Technik benutzt. Eines dieser Systeme ist der durch die IBM Corporation in Armonk, N. Y., entwickelte IBM PC. Bekannte Ver sionen des IBM PC benutzen ROM-Bauelemente zur Speicherung der Firmware oder eines Basis-Eingabe-Ausgabe-Steuersystems (BIOS). Das BIOS stellt die Verarbeitungslogik des Betriebssystems dar, die die unterste Ebene der Softwaresteuerung der Hardware und der Ressourcen des Computersystems zur Verfügung stellt. Die ROM-Speicherung kann außerdem für eine nicht-flüchtige Ablage von Netzwerkkonfigurationsdaten oder anwendungsspezifischen Da ten benutzt werden. Bekannte ROM-Bauelemente schließen die Grundform des Nur-Lese-Speichers (ROM), programmierbare Nur- Lese-Speicher (PROM) und löschbare programmierbare Nur-Lese- Speicher (EPROM) ein.

Obwohl ROM-basierte Computersysteme bisher sehr erfolgreich waren, gibt es eine Anzahl von Problemen bei der Benutzung die ser Bauelemente in einem Computersystem. Nur-Lese-Speicher müs sen vor ihrem Einbau in das System während der Herstellung und Montage des Computersystems mit einem BIOS und/oder Daten pro grammiert werden. Häufig ist der BIOS-ROM auf einer Systempla tine innerhalb des Computergehäuses installiert. Um die Firm ware eines ROM-basierten Computersystems zu ersetzen, zu modi fizieren oder zu aktualisieren, müssen das Computergehäuse ent fernt und die ROM-Bauelemente auf einer Systemplatine innerhalb des Computersystems herausgelöst und ersetzt oder umprogram miert werden. Dieses das Bauelement angreifende Verfahren des Ersetzens und Umprogrammierens des ROMs ist aus mehreren Grün den von Nachteil. Erstens muß das Ersetzen des ROM im allgemei nen manuell durch qualifiziertes Kundendienst- oder Computerre paraturpersonal ausgeführt werden; folglich neigt der Vorgang dazu, aufwendig und zeitraubend zu sein. Zweitens können selbst bei qualifiziertem technischen Personal Probleme während des Ersetzens des ROMs auftreten. Wenn Lötverbindungen notwendig sind, können existierende Verbindungen während des Verfahrens zerstört oder erweicht werden. Auch können elektrostatische Entladungen unbeabsichtigte Zerstörungen bei anderen Komponen ten auf der Leiterkarte während des Ersetzens des ROMs hervor rufen. Drittens können ROM-basierte Computersysteme nicht ein fach auf spezielle Anwendungen zugeschnitten werden. Ein sol ches den Kundenwünschen entsprechendes Zuschneiden schließt Mo difikationen für ein Arbeiten in nicht englischsprachigen Län dern ein. Um ein Computersystem durch Speicherung länderspezi fischer Daten in einem nicht-flüchtigen Speicher auf Kundenwün sche zurechtzuschneiden, muß ein Benutzer einen Nur-Lese-Speicher auf einer Leiterplatte im Computersystem programmieren und in stallieren. Aufgrund der bisherigen unkomfortablen ROM-Installationsprozedur ist der Benutzer nicht oder kaum in der Lage, sein Computersystem auf seine Ansprüche zurechtzuschneiden.

In dem US-Patent 4,663,707 wird beispielsweise vorgeschlagen, einen Teil des Anfangsladeprogramms in einem beschreibbaren nicht-flüchtigen Speicher zu speichern, wobei dieser Teil Konfigurationsinformationen enthält. Aus dem Artikel "Laptop Vendors Join the Flash Bandwagon" von Jack Shandle in "Electronics", November 1990, Seiten 52, 53 ist ein Computersystem bekannt, dessen BIOS in einem Flash-Speicher abgelegt ist. Ferner ist ein Programm zum Aktualisieren im Flash-Speicher gespeichert, wobei Vorkehrungen erwähnt sind, die vor einem Stromausfall während des Aktualisierungsablaufs schützen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine komfortable Aktualisierungsmöglichkeit für ein BIOS zur Verfügung zu stellen, bei der Vorkehrungen für eine Wiederherstellung bei Abspeicherung eines funktionsunfähigen BIOS, beispielsweise durch Stromausfall während der Aktualisierung, getroffen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Computersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.

Die vorliegende Erfindung ist ein Computersystem, bei dem ein Teil der in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeicherten Befehlscodes/Daten dynamisch geändert oder aktualisiert werden kann, ohne daß irgendeine Verkleidung oder Teile des Computer systems entfernt werden. Das Computersystem des bevorzugten Ausführungsbeispiels weist einen Bus zum Informationsaustausch, einen mit dem Bus gekoppelten Prozessor zur Informationsverar beitung, einen mit dem Bus gekoppelten RAM zur Speicherung von Informationen und Befehlen für den Prozessor, ein mit dem Bus zum Austausch von Informationen und Befehlsaufrufen für den Prozessor gekoppeltes Eingabegerät, wie beispielsweise ein al phanumerisches Eingabegerät oder ein Cursorsteuergerät, ein mit dem Bus gekoppeltes Anzeigegerät zur Anzeige von Information zu einem Computerbenutzer und ein mit dem Bus gekoppeltes Daten speichergerät, wie beispielsweise eine Magnetplatte oder ein Diskettenlaufwerk, zum Speichern von Informationen und Befeh len. Zusätzlich weist das Computersystem des bevorzugten Aus führungsbeispiels eine mit dem Bus gekoppelte Flash-Speicher baugruppe zur Speicherung nicht-flüchtiger Befehlscodes und Da ten auf. Bei Benutzung der Erfindung können die Inhalte des Flash-Speichers ohne eine Notwendigkeit zum Entfernen und/oder Ersetzen irgendeiner Hardwarekomponente des Computersystems ersetzt, geändert, aktualisiert oder umprogrammiert werden.

Der Flash-Speicher des bevorzugten Ausführungsbeispiels enthält vier getrennt lösch- und programmierbare nicht symme trische Speicherblöcke. Einer dieser vier Blöcke kann nach der Installation elektronisch gesperrt werden, um ein Löschen oder eine Änderung seines Inhalts zu verhindern. Diese Konfiguration gestattet der Verarbeitungslogik des Computersystems die Aktua lisierung oder Änderung irgendeines ausgewählten Speicherblocks ohne eine Beeinflussung der Inhalte der anderen Blöcke. Ein Speicherblock enthält ein normales BIOS. Das BIOS enthält Be fehle der Verarbeitungslogik, die durch den Prozessor ausge führt werden. Ein zusätzlicher BIOS-Bereich kann benutzt wer den, um den Speicherbereich des System-BIOS zu erweitern. Ein elektronisch geschützter (d. h. gesperrter) Bereich des Flash- Speichers wird zur Speicherung eines Wiederherstellungs-BIOS benutzt, welches für Wiederherstellungs-Operationen benutzt wird. Jeder dieser getrennt progammierbaren Bereiche des Flash- Speichers kann mit Hilfe eines dynamischen Aktualisiermechanis mus' geändert oder aktualisiert werden.

Um zu vermeiden, daß eine abgebrochene BIOS-Aktualisierung das Computersystem funktionsunfähig macht, arbeitet das Aktua lisierungsverfahren nach der Erfindung in zwei getrennten Be nutzerumgebungen: einem normalen Aktualisierungsmodus und einem Wiederherstellungs-Aktualisierungsmodus. Im normalen Aktuali sierungsmodus sind die Tastatur und die Videoausgabe des Computersystems zum Empfang von Befehlsaufrufen und zur Anzeige von Ergebnissen verfügbar. Der normale Aktualisierungsmodus schafft außerdem die Funktionalität zum Sichern, Überprüfen oder Aktualisieren der neben dem BIOS-Bereich zusätzlichen Be reiche des Flash-Speichers. Im Wiederherstellungs-Aktualisie rungsmodus kann nur der Bereich des System-BIOS aktualisiert werden. Der Wiederherstellungs-Aktualisierungsmodus wird be nutzt, wenn ein Benutzer das System nicht laden (booten) kann, weil das normale System-BIOS entweder infolge eines Stromver sorgungsfehlers während einer normalen BIOS-Aktualisierung oder aus anderen Gründen verfälscht wurde.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung schließt außerdem Hardwaremittel zur Auswahl einer dieser zwei verfügbaren Aktualisierungsmoden ein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind diese Mittel zur Auswahl eines Aktualisierungsmodus als ein Jumper auf einer Leiterplatte im Computersystem implementiert.

Ist der Wiederherstellungsmodus mit Hilfe des Jumpers ge setzt, so kann der Prozessor des Computersystems durch Ein schalten oder Rücksetzen initialisiert werden. Beim Einschalten oder Rücksetzen springt der Prozessor an eine Stelle innerhalb des geschützten Wiederherstellungs-BIOS-Blocks. Auf diese Weise kann der Flash-Speicher in einem Wiederherstellungs-Modus durch Aktivieren der sich im Wiederherstellungs-BIOS-Block aufhalten den Verarbeitungslogik des Wiederherstellungsmodus umkonfigu riert werden. Folglich kann mit Hilfe der Modusauswahlmittel entweder ein normales System-BIOS oder ein Wiederherstellungs- BIOS aktiviert werden.

Bei Ausführung des normalen BIOS zeigt das dynamische Ak tualisierungsprogramm ein Menü von Optionen zur Auswahl durch den Benutzer an. Diese Optionen schließen ein: die Überprüfung eines Flash-Speicherbereichs, das Sichern eines ausgewählten Flash-Speicherbereichs, das Aktualisieren eines Flashbereichs und das Verlassen des Programms. Bei Benutzung dieser Kommandooptionen können die aktualisierbaren Bereiche des Flash-Spei chers den normalen System-BIOS-Bereich, einen für den Benutzer reservierten Bereich, einen Bereich für ein BIOS eines lokalen Netzwerks (LAN), einen SCSI-BIOS-Bereich, einen Videodatenbe reich, andere Hardware- oder Softwarespezifische BIOS- oder Daten-Bereiche oder einen Bereich des Flash-Speichers mit ir gendeiner anderen anwendungsspezifischen Verarbeitungslogik einschließen.

Folglich liefert die Erfindung Mittel zur Speicherung nicht-flüchtiger Befehlscodes und Daten in einem Computersy stem, wobei nicht-flüchtige Befehlscodes und Daten ohne Entfer nen irgendeines Teils vom Computersystem aktualisiert werden können. Die Erfindung liefert ferner ein Mittel zum Aktualisie ren eines ausgewählten Teils eines nicht-flüchtigen Speichers, während die anderen Teile unmodifiziert gelassen werden. Außer dem liefert die Erfindung ein Mittel zur Wiederherstellung im Falle eines Fehlers während der normalen Aktualisierungsproze dur des nicht-flüchtigen Speichers. Die Erfindung liefert auch Mittel zur Sicherung der aktuellen Inhalte des nicht-flüchtigen Speichers und zur Überprüfung des Inhalts der sich aktuell im nicht-flüchtigen Speicher aufhaltenden Befehlscodes und/oder Daten. Außerdem liefert die Erfindung Mittel zum Einbetten der Aktualisierungssteuerungssoftware in das System-BIOS, so daß die Aktualisierungssteuerungssoftware später ausgeblendet und zur Steuerung der Aktualisierungsprozedur des nicht-flüchtigen Speichers benutzt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines Computersystems;

Fig. 2 eine Darstellung der Speicherbelegung des BIOS in dem bei der Erfindung benutzten Flash-Spei cher;

Fig. 3A eine Speicherbelegung des BIOS während der nor malen Arbeitsweise;

Fig. 3B eine Darstellung der Speicherbelegung des BIOS während des Wiederherstellungs-Aktualisierungs modus;

Fig. 4 ein Blockdiagramm der Architektur der Verarbei tungslogik des dynamischen BIOS-Aktualisie rungsmechanismus; und

Fig. 5 und 6 Flußdiagramme der erfindungsgemäßen Ver arbeitungslogik der dynamischen BIOS-Aktuali sierung.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm des Computersystems dargestellt. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde mit Hilfe eines durch den Anmelder der Erfindung herstellten Mikroprozessors 80386 realisiert. Für den Fachmann ist es jedoch klar, daß auch andere Prozessoren und Computersystemarchitekturen benutzt werden können. Im allgemei nen weisen solche in Fig. 1 dargestellten Computersysteme einen Bus 100 zum Austauschen von Informationen, einen mit dem Bus gekoppelten Prozessor 101 zum Verarbeiten von Informationen, einen mit dem Bus 100 gekoppelten RAM 102 zum Speichern von In formationen und Befehlen für den Prozessor 101, ein mit dem Bus 100 gekoppeltes Eingabegerät 104, wie beispielsweise ein alpha numerisches Eingabegerät oder ein Cursorsteuergerät, zum Aus tauschen von Informationen und Befehlsaufrufen mit dem Prozes sor 101, ein mit dem Bus 100 gekoppeltes Anzeigegerät 105 zum Anzeigen von Informationen für einen Computerbenutzer und ein mit dem Bus 100 gekoppeltes Datenspeichergerät 106, wie beispiels weise eine Magnetplatte und ein Diskettenlaufwerk, zur Speiche rung von Informationen und Befehlen.

Zusätzlich weist das Computersystem des bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels eine mit dem Bus 100 gekoppelte Flash-Speicherbaugruppe 103 zum Speichern nicht-flüchtiger Befehlscodes und Daten auf. Die Flash-Speicherbaugruppe 103 stellt eine nicht- flüchtige Speicherart zur Verfügung, die nicht gelöscht wird, wenn die Spannungsversorgung des Computersystems abgeschaltet wird; deren Speicherinhalte jedoch gelöscht und umprogrammiert werden können. Flash-Speicher sind hinreichend bekannt. Die Ba sis-Eingabe-Ausgabe-Verarbeitungslogik (BIOS) des Computersy stems ist im Flash-Speicher 103 gespeichert. Zusätzlich können andere Systemsoftware- und anwendungsspezifische Parameter im Flash-Speicher 103 gespeichert sein. Beispielsweise kann ein Teil des Flash-Speichers zur Speicherung von Verarbeitungslogik für ein lokales Netzwerk (LAN) oder für ein SCSI-Interface be nutzt werden. Die folgenden Abschnitte beschreiben, wie Teile des Flash-Speichers 103 ersetzt, geändert oder umprogrammiert (d. h. aktualisiert) werden ohne die Notwendigkeit zum Entfernen und/oder Ersetzen irgendeiner Hardwarekomponente des Computer systems.

Gegenwärtig sind verschiedene Typen nicht-flüchtiger Spei cher bekannt, die ohne Entfernen des Bauelements von einer Lei terplatte, auf welcher das Bauelement installiert ist, umpro grammiert werden können. Eine Klasse umprogrammierbarer nicht- flüchtiger Speicher stellen die Flash-Speicher dar. Bekannt sind verschiedene Arten von Flash-Speichern. Mit Hilfe eines bestimmten Satzes elektrischer Signale können die Inhalte von Flash-Speichern gelöscht und mit neuen Daten umprogrammiert werden. Viele bekannte Flash-Speicher gestatten nur ein kom plettes Löschen und Umprogrammieren aller Speicherplätze des Bauelements. Andere Flash-Speicher sind jedoch eingeteilt in getrennt löschbare und programmierbare Speicherblöcke in einem einzelnen Flash-Speicher. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein solcher partitionierter Flash-Speicher benutzt. Es wird ein Flash-Speicher mit der Bezeichnung 28F001BT benutzt, der durch den Anmelder der vorliegenden Er findung hergestellt wird. Für den Fachmann ist es klar, daß für die Erfindung andere Arten von umprogrammierbaren nicht-flüch tigen Speichern benutzt werden können. Eine Alternative zum Flash-Bauelement ist ein elektrisch löschbarer, programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM).

Der im bevorzugten Ausführungsbeispiel benutzte Flash-Spei cher enthält vier getrennt lösch-/programmierbare nicht symme trische Speicherblöcke. Einer dieser vier Blöcke kann elektro nisch gesperrt werden, um ein Löschen oder Verändern des einmal installierten Inhalts zu verhindern. Diese Konfiguration ge stattet es der Verarbeitungslogik des Computersystems, irgend einen ausgewählten Speicherblock zu aktualisieren oder zu ver ändern, ohne die Inhalte der anderen Blöcke zu beeinflussen. In Fig. 2 sind verschiedene getrennt lösch-/programmierbare nicht symmetrische Blöcke des Flash-Speichers des bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels dargestellt. Fig. 2 zeigt eine normale BIOS- Speicherbelegung 200 der Inhalte des Flash-Speichers. Das BIOS enthält Befehle der Verarbeitungslogik, die durch den Prozessor ausgeführt werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Er findung ist der Prozessor des Computersystems ein Mikroprozes sor 80386. Wenn die Stromversorgung des Computersystems des be vorzugten Ausführungsbeispiels eingeschaltet wird, springt der Prozessor zu einer Anfangsadresse FFFF0H und beginnt mit der Ausführung. Um die Initialisierung des Computersystems zu be handeln, muß folglich das aktive System-BIOS die Adresse FFFF0H einschließen. Wie durch die in Fig. 2 dargestellte normale BIOS-Speicherbelegung 200 gezeigt wird, springt der Prozessor nach dem Einschalten oder Rücksetzen des Prozessors zu einem Speicherplatz (einer Adresse) innerhalb eines normalen System- BIOS 201. Die Verarbeitungslogik in dem Bereich 201 kann be nutzt werden, um die normale Initialisierung und Steuerfunktio nen des Computersystems zu behandeln. Der zusätzliche BIOS-Be reich 205 kann benutzt werden, um den Speicherbereich des Sy stem-BIOS zu erweitern.

Der elektronisch geschützte (d. h. gesperrte) Flash- Speicherbereich 202 ist ein Bereich zum Speichern eines für Wiederherstellungs-Operationen benutzten Wiederherstellungs- BIOS. Die Wiederherstellungs-Operation wird in weiter unten folgenden Abschnitten beschrieben. Der getrennt programmierbare Bereich 203 ist ein Speicherbereich, der für die Benutzung durch einen bestimmten Benutzer oder eine bestimmte Anwendung reserviert ist. Dieser Bereich kann benutzt werden, um die Ar beitsweise des Computersystems auf Kundenwünsche zuzuschneiden oder um die Funktionalität des System-BIOS zu erhöhen. Wie wei ter unten beschrieben, kann der getrennt programmierbare Bereich 203 LAN-Verarbeitungslogik, SCSI-Verarbeitungslogik, Videodaten oder Steuerlogik, andere Hardware- oder Software spezifische Daten oder irgendeine andere anwendungsspezifische Verarbeitungslogik in einem Bereich des Flash-Speichers enthalten. Wenn der getrennt programmierbare Bereich 203 LAN- oder SCSI-Logik enthält, wird das System-BIOS zur Abarbeitung dieser zusätzlichen Flash-Bereiche aktiviert, um das Computersystem von einem Netzwerk oder einem anderen externen Gerät aus zu laden. Der getrennt programmierbare Bereich 204 ist ein für eine Benutzung durch das System reservierter Bereich. Dieser Bereich kann ein zusätzlicher Überlaufbereich eines normalen System-BIOS sein. Jeder dieser separat programmierbaren Bereiche des Flash-Speichers kann mit Hilfe des unten beschriebenen dynamischen Aktualisierungsmechanismus der Erfindung verändert oder aktualisiert werden.

Ein Nachteil bei der Benutzung eines Flash-Speichers zum Speichern eines BIOS ist die Möglichkeit eines Stromversor gungsausfalls oder eines anderen Fehlers während des Aktuali sierungsprozesses. Das sich ergebende unvollständige oder zer störte BIOS würde das System funktionsunfähig machen. Um die Arbeitsfähigkeit des Computersystems nach einer abgebrochenen BIOS-Aktualisierung wiederherzustellen, müßten Teile des Com putersystems entfernt und umprogrammiert werden. Das Entfernen von Flash-Speicherbaugruppen kann zusätzlich dadurch kompli ziert werden, daß oberflächenmontierte Flash-Bauelemente be nutzt werden.

Um zu verhindern, daß eine abgebrochene BIOS-Aktualisierung das Computersystem funktionsunfähig macht, arbeitet das erfin dungsgemäße Aktualisierungsverfahren in zwei getrennten Benut zerumgebungen: einem normalen Aktualisierungsmodus und einem Wiederherstellungs-Aktualisierungsmodus. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Umgebungen ist die Benutzerschnitt stelle. Im normalen Aktualisierungsmodus sind die Tastatur- und Videodienste des Computersystems für den Empfang von Befehls aufrufen und die Anzeige von Ergebnissen verfügbar. Bei Benut zen der robusten Benutzerschnittstelle der normalen Aktualisie rung kann der Benutzer eine Sicherungs-, Überprüfungs- oder Ak tualisierungs-Operation für den Flash-Speicher im einzelnen an geben. Der Benutzer kann auch die Dateien im einzelnen angeben, die von verschiedenen Quellen, wie beispielsweise einem Floppy- Disk-Laufwerk, einem Festplattenlaufwerk, einem Netzwerk oder einem Modem wiedergewonnen oder gesichert werden sollen. Die in einer wiedergewonnenen oder gesicherten Datei enthaltenen Daten können eine BIOS-Abbildung, Datenabbildung oder eine andere Speicherbildrepräsentation des Inhalts eines nicht-flüchtigen oder Flash-Speicherbereichs sein. Der normale Aktualisierungsmo dus schafft außerdem die Funktionalität zum Sichern, Überprüfen oder Aktualisieren anderer Bereiche des Flash-Speichers zusätz lich zu den BIOS-Bereichen.

Im Wiederherstellungs-Aktualisierungsmodus können nur die Bereiche des System-BIOS aktualisiert werden. Der Wiederher stellungs-Aktualisierungsmodus wird benutzt, wenn ein Benutzer das System nicht laden (booten) kann, weil das normale System- BIOS entweder infolge eines Stromausfalls während einer norma len BIOS-Aktualisierung oder aus irgendeinem anderen Grund zer stört wurde. In dieser Situation wird ein sich in dem geschütz ten Wiederherstellungs-BIOS-Block 202 (Fig. 2) aufhaltender getrennter Satz von Verarbeitungslogik allein für den Zweck der Aktualisierung des zerstörten normalen System-BIOS-Bereichs 201 ausgeführt. Um die durch die Verarbeitungslogik des Wiederher stellungs-BIOS belegte Speicherfläche zu reduzieren, wird nur ein minimaler Grad der Funktionalität zur Verfügung gestellt und keine Benutzerschnittstellen-Fähigkeit unterstützt. Die Ta statur- und Video-Dienste sind nicht verfügbar und es müssen vorgegebene Aktionen durch das Wiederherstellungs-BIOS ohne Be nutzerinteraktionen ausgeführt werden. Von einem Lautsprecher des Computersystem ausgegebene hörbare Piepcodes zeigen den Status der Programmierung des BIOS-Bereichs an.

Bei der normalen Arbeitsweise des Computersystems des be vorzugten Ausführungsbeispiels führt der Prozessor 101 anfäng lich Befehle aus dem normalen System-BIOS-Bereich 201 des Flash-Speichers 103 heraus aus. Nachfolgend kann ein vollständig ausgestattetes Betriebssystem vom Datenspeichergerät 106 in den RAM 102 eingelesen und ausgehend vom RAM 102 ausgeführt werden. Der Befehlscode des System-BIOS 201 kann außerdem für die Initialisierung und den normalen Zugriff zum Eingabegerät 104, zum Anzeigegerät 105 und zum Datenspeichergerät 106 benutzt werden. Sobald das vollständig ausgestattete Betriebssystem zum RAM 102 übertragen wurde und in ihm abläuft, kann auf andere ausführbare Anwendungsdateien und Datendateien im Datenspeichergerät 106 zugegriffen werden. Eine dieser ausführbaren Dateien ist das dynamische Aktualisierungsprogramm für den nicht-flüchtigen Speicher, das den größten Teil der Verarbeitungslogik für die dynamische Aktualisierung gemäß der Erfindung enthält. Die verbleibenden Teile der bei der Erfindung verwendeten Verarbeitungslogik hal ten sich in der Speicherabbildung selbst auf. Ebenfalls im Da tenspeichergerät 106 halten sich Speicherabbildungen enthal tende Dateien und eine Datei, die eine für Aktualisierungen im Wiederherstellungmodus benutzte vorgegebene Wiederherstellungs- BIOS-Abbildung enthält, auf. Eine Speicherabbildung, von wel cher eine BIOS-Abbildung ein spezieller Typ ist, sind die binären Inhalte des Zielbereichs der Aktualisierung in einen nicht-flüchtigen oder Flash-Speicher. Die Verarbeitungslogik zur dynamischen Aktualisierung kann durch die für einen Fach mann bekannten Mittel aktiviert und ausgeführt werden. Die so aktivierte Verarbeitungslogik für eine dynamische Aktualisie rung schließt die Logik zur Behandlung eines normalen Aktuali sierungsmodus und des Wiederherstellungs-Aktualisierungsmodus ein. Die Architektur und die Arbeitsweise der Verarbeitungslo gik zur dynamischen Aktualisierung wird im folgenden beschrie ben.

Wie bereits gesagt, arbeitet das bevorzugte Ausführungsbei spiel in zwei Grundmodi: einem normalen Aktualisierungsmodus und einem Wiederherstellungs-Aktualisierungsmodus. Die Erfin dung schließt auch die Hardwaremittel zur Auswahl eines dieser beiden verfügbaren Aktualisierungsmodi ein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind diese Mittel zur Auswahl eines Aktua lisierungsmodus als ein Jumper auf einer Leiterkarte im Com putersystem realisiert. Der Jumper wird zur Änderung der Adreß leitung 16 in einer Schnittstelle zum Flash-Speicher benutzt. Durch Setzen des Jumpers in eine erste Einstellung können die normale in Fig. 2 dargestellte BIOS-Speicherbelegung und das entsprechende normale BIOS-Aktualisierungshilfsprogramm benutzt werden. Wenn der Jumper in eine zweite Einstellung gesetzt wurde, ist die Wiederherstellungs-BIOS-Speicherbelegung konfi guriert und der Wiederherstellungs-Aktualisierungsmodus freige geben. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß auch andere Mittel zur Auswahl eines dieser beiden Modi in einem Computer system benutzt werden können, wie beispielsweise ein Schalter oder eine Drucktaste.

In den Fig. 3A und 3B ist die Wirkung des Jumpers beim Setzen des Wiederherstellungsmodus auf die Speicherkonfigura tion des Flash-Speichers dargestellt. In Fig. 3A veranschau licht eine normale BIOS-Speicherbelegung 200 die Konfiguration des Flash-Speichers, wenn der Jumper in der Stellung des normalen Modus gesetzt ist. Diese Konfiguration entspricht der oben beschriebenen und in Fig. 2 dargestellten. Beim Einschalten oder nach einem System-Rücksetzen springt der Prozessor an eine Stelle im normalen System-BIOS 201, die durch den Pfeil 311 in Fig. 3A angezeigt ist. Die Verarbeitungslogik im normalen Sy stem-BIOS 201 übernimmt dann die Steuerung und initialisiert das Computersystem für die normale Arbeitsweise. Wenn jedoch das normale System-BIOS 201 beispielsweise infolge einer abge brochenen BIOS-Aktualisierung zerstört wurde, wird die Ausfüh rung innerhalb des normalen BIOS 201 unvorhersehbar. Folglich wäre ohne die Möglichkeit eines Wiederherstellungsmodus das Computersystem mit einem zerstörten normalen System-BIOS 201 funktionsunfähig.

Wenn die Initialisierung des normalen System-BIOS 201 auf grund eines zerstörten BIOS 201 erfolglos ist, kann der Wieder herstellungsmodus durch Umschalten der Auswahlmittel (d. h. des Jumpers) ausgewählt werden. Im Wiederherstellungsmodus ist die Adreßleitung 16, die zur Adressierung von Speicherorten im Flash-Speicher benutzt wird, in einen komplementären Zustand geändert. Durch diese Änderung sind die untere und die obere Hälfte des Flash-Speichers logisch ausgetauscht. Folglich wird die Adresse FFFFFH auf den Speicherplatz EFFFFH und die Adresse F0000H auf den Speicher E0000H abgebildet. Die umgelegte Spei cherkonfiguration im Wiederherstellungsmodus ist in der in Fig. 3B dargestellten Wiederherstellungs-BIOS-Speicherbelegung dar gestellt. Im Wiederherstellungsmodus ist das normale System- BIOS 201 auf den Speicherbereich 301 der Wiederherstellungs- BIOS-Speicherbelegung umgelegt. In ähnlicher Weise ist der Wie derherstellungs-BIOS-Block 202 auf den Ort 302 der Wiederher stellungs-BIOS-Speicherbelegung 300 umgelegt. Die Speicherbe reiche 203, 204 und 205 sind ebenfalls auf die Plätze 303, 304 bzw. 305 umgelegt.

Sobald der Wiederherstellungsmodus mit Hilfe des Jumpers gesetzt ist und eine Wiederherstellungs-BIOS-Speicherbelegung wie in Fig. 3B dargestellt erreicht wurde, kann der Prozessor des Computersystems durch Einschalten oder Rücksetzen initiali siert werden. Beim Einschalten oder Rücksetzen springt der Pro zessor zu einem Ort in dem geschützten Wiederherstellungs-BIOS- Block 302, der durch den Pfeil 312 gezeigt ist. Auf diese Weise kann die Speicherbelegung des Flash-Bauelements in einem Wie derherstellungsmodus rekonfiguriert werden, wobei der Wieder herstellungsmodus die sich im Wiederherstellungs-BIOS-Block 302 aufhaltende Verarbeitungslogik aktiviert. Folglich kann mit Hilfe der Modusauswahlmittel entweder ein normales System-BIOS 201 oder ein Wiederherstellungs-BIOS 302 aktiviert werden. So bald entweder das normale BIOS oder das Wiederherstellungs-BIOS aktiviert ist, kann die erfindungsgemäße dynamische Verarbei tungslogik zum Aktualisieren des BIOS aus dem Datenspeicherge rät 106 wiedergewonnen und in den RAM 102 zur Ausführung durch den Prozessor 101 geladen werden. Für die dynamische Verarbei tungslogik zur Aktualisierung wird außerdem ein den Modus an zeigendes Datenfeld gesetzt. Diese Modusanzeige gibt im einzel nen an, ob das Computersystem in einem normalen oder einem Wie derherstellungsmodus arbeitet.

Sobald die erfindungsgemäße dynamische Aktualisierungs-Ver arbeitungslogik aktiviert ist, arbeitet sie in einer unten nä her beschriebenen und in den Flußdiagrammen der Fig. 5 und 6 dargestellten Art und Weise. Die dynamische Verarbeitungslogik zur Aktualisierung des BIOS stellt in Abhängigkeit davon, ob entweder ein normaler Modus oder ein Wiederherstellungs-Modus ausgewählt wurde, zwei Sätze von Merkmalen zur Verfügung. Im normalen Modus wird eine robuste Benutzerschnittstelle zur Ver fügung gestellt. Diese Schnittstelle schafft grafische Reprä sentationen für Auswahlmenüs, Dateiselektionen, Hilfsinforma tionen und Statusnachrichten zum Aktualisieren irgendeines Flash-Speicherbereichs einschließlich des System-BIOS-Speicher bereichs. Dieses Paket der grafischen Benutzerschnittstelle stellt Subroutinen zum Definieren und Anzeigen von farbigen Bildschirmanzeigen der Benutzerschnittstelle zur Verfügung. Dieses Paket unterstützt außerdem eine On-Line-Hilfe zur Unter stützung des Benutzers.

Im Wiederherstellungsmodus ist die Verarbeitungslogik zur Wiederherstellung des BIOS nur dazu bestimmt, die kritischen Abschnitte des Systems aufzubauen ohne den Vorteil der Konfigu rationsinformation. Das Wiederherstellungs-BIOS nimmt an, daß das normale System-BIOS zerstört wurde. Folglich ist die einzige Funktion des Wiederherstellungs-BIOS, das System an einem Punkt freizugeben, wo das normale System-BIOS in den Flash-Speicher geladen werden kann. Das Wiederherstellungs-BIOS wird nach dem Einschalten automatisch ohne die Möglichkeit eines Be nutzereingriffs ausgeführt. Von einem Lautsprecher des Com putersystems ausgegebene hörbare Piepcodes zeigen den Status der Programmierung des BIOS-Bereichs an. Das Wiederherstellungs-BIOS ist ein Subset des normalen BIOS.

Wenn das dynamische Aktualisierungsprogramm aus dem normalen BIOS heraus ausgeführt wird, zeigt es ein Menü von Optionen zur Auswahl durch den Benutzer an. Diese Optionen schließen ein: die Überprüfung eines Flash-Speicherbereichs, die Sicherung eines ausgewählten Flash-Speicherbereichs, die Aktualisierung eines Flash-Speicherbereichs und das Beenden. Dann korrespondiert das dynamische Aktualisierungsprogramm mit dem normalen System-BIOS, um die Bereiche des Flash-Speichers zu bestimmen, die für ein Lesen oder Schreiben verfügbar sind. Dann wird ein Submenü angezeigt, das die zum Lesen oder Schreiben verfügbaren Speicherbereiche anzeigt. Der Benutzer kann dann den Bereich von diesem Menü für eine Überprüfungs-, Sicherungs- oder Aktualisierungs-Operationen auswählen. Zusätzliche Menüs werden angezeigt, um den Benutzer zu veranlassen, Dateinamen für Sicherungs-/Überprüfungs-/Aktualisierungs-Operationen und für eine Überprüfung von Dateiinformationen vor einer Aktualisierung einzugeben. Außerdem werden zusätzliche Menüs benutzt, um dem Benutzer zusätzliche Informationen über eine gesicherte Dateiabbildung zur Verfügung zustellen. Die Operation wird dann ausgeführt und der Benutzer wird über den Status der Fer tigstellung der Operation informiert. Ein normaler Aktualisie rungsmodus kann zur Aktualisierung entweder des normalen Sy stem-BIOS-Bereichs 201 und 205, des für den Benutzer reservier ten Bereichs 203 oder des für das System reservierten Bereichs 204 benutzt werden. Diese Bereiche können entweder getrennt oder kombiniert aktualisiert werden. Der getrennt programmier bare Bereich 203 oder andere getrennt programmierbare Bereiche können LAN-Verarbeitungslogik, SCSI-Verarbeitungslogik, andere Netzwerklogik oder Daten, Videodaten oder Steuerlogik, andere hardware- oder softwarespezifische Logik oder Daten oder ir gendeine andere anwendungsspezfische Verarbeitungslogik in ei nem Bereich des Flash-Speichers enthalten. Die Bereiche 201 und 205 sind in demselben physikalischen Block enthalten und werden folglich gleichzeitig gelöscht.

Wie bereits oben erwähnt kann das dynamische Aktualisie rungsprogramm zur Aktualisierung irgendeines Bereichs des Flash-Speichers benutzt werden. Die Aktualisierung des normalen System-BIOS-Bereichs wurde oben beschrieben. Erweiterungen der Erfindung schließen die Aktualisierung des Bereichs 203 oder anderer getrennt programmierbarer Bereiche mit LAN-Verarbei tungslogik, SCSI-Verarbeitungslogik, Videodaten oder Steuerlo gik, anderer hardware- oder softwarespezifischer Logik oder Da ten oder irgendeiner anderen anwendungsspezifischen Verarbei tungslogik in einem Bereich des Flash-Speichers ein. Wenn eine LAN-Verarbeitungslogik, SCSI-Verarbeitungslogik oder Netz werklogik oder -daten enthaltender Flash-Speicherbereich aktua lisiert wird, kann das Computersystem für eine bestimmte Netz werkverbindung konfiguriert werden. In bekannten vernetzten Computersystemen ist ein Netzwerk-Lade-PROM für jedes spezielle Netzwerk notwendig. Es ist notwendig, die PROMs auszutauschen oder eine andere Netzwerkleiterkarte hinzuzufügen, um ein Com putersystem für ein bestimmtes Netzwerk umzukonfigurieren.

Durch Benutzung der Erfindung können andere Flash-Speicher bereiche neben dem System-BIOS-Bereich, wie beispielsweise der Bereich 203, mit LAN-Verarbeitungslogik, SCSI-Verarbeitungslo gik, anderer Netzwerklogik oder -daten, Videodaten oder Steuer logik, anderer hardware- oder softwarespezifischer Logik oder Daten oder irgendeiner anderen anwendungsspezifischen Verarbei tungslogik in einem Bereich des Flash-Speichers programmiert werden. Die Programmierung dieser nicht zur System-BIOS-Aktua lisierung gehörigen Bereiche wird mit Hilfe der gleichen dyna mischen Aktualisierungsverfahren ausgeführt, die für die Aktua lisierung des System-BIOS-Bereichs beschrieben wurden. Zusätz lich kann das System-BIOS so konfiguriert werden, daß der nicht zur System-BIOS-Aktualisierung gehörige Bereich beim Laden des Systems abgetastet wird, um zu ermitteln, ob der sich dort auf haltende Befehlscode ausgeführt werden soll, um das Computersy stem in einer anderen Art und Weise, beispielsweise von einem Netzwerk aus, zu laden (zu booten). Folglich kann die Realisie rung der dynamischen Aktualisierung eines nicht zum System-BIOS gehörigen Bereichs des Flash-Speichers einen zusätzlichen Schritt zum Freigeben des Abtastens des nicht zur System-BIOS- Aktualisierung gehörigen Bereiches durch das System-BIOS ein schließen.

Dieser Freigabeschritt kann auf verschiedene Weise ausge führt werden. Zunächst kann ein Hardwareschalter im Computersy stem oder eine bestimmte Tastenkombination zum Aktivieren des dem Programmieren des Bereichs folgenden Abtastens des aktuali sierten Bereichs vorgesehen sein. Ein alternatives Ausführungs beispiel des Freigabeschrittes sieht ein Aktualisieren des Sy stem-BIOS-Bereichs nach einem Aktualisieren des nicht zum Sy stem-BIOS gehörigen Bereichs vor. Beim Aktualisieren des Sy stem-BIOS-Bereichs kann ein Datenfeld gesetzt werden, das die Abtastung des nicht zum System-BIOS gehörigen Bereichs frei gibt. In einem dritten Ausführungsbeispiel kann das System-BIOS so konfiguriert sein, daß es stets den nicht zum System-BIOS gehörigen Bereich abtastet und hier den Befehlscode ausführt, wenn ein bestimmtes Datenmuster an einem festen Speicherplatz in dem nicht zum System-BIOS gehörigen Bereich erkannt wird. In jedem dieser Ausführungsbeispiele kann ein nicht zum System- BIOS gehöriger Bereich des Flash-Speichers aktualisiert werden, wobei die Notwendigkeit einer netzwerkspezifischen Hardware oder eines PROM-Bauelements beseitigt wird. Mit Hilfe des ak tualisierten, nicht zum System-BIOS gehörigen Bereichs kann ein Computersystem von einem Netzwerk aus geladen (gebootet) werden oder in einer Konfiguration ohne Disketten arbeiten.

In Fig. 4 ist die Architektur des dynamischen Aktualisie rungsprogramms der Erfindung dargestellt. Im bevorzugten Aus führungsbeispiel gibt es fünf getrennte Kompiliermodule (470, 471, 472, 473, 475), die miteinander verbunden sind, um das dy namische Aktualisierungsprogramm 490 der Erfindung zu bilden. Der Hauptverarbeitungsmodul 470 übernimmt die gesamte Steue rung, Entscheidungsbildung und die Schnittstellen zu den ver bleibenden vier Modulen. Der Speicherabbildungs-Schnittstellen modul 471 wird benutzt, um Speicherabbildungen zu bearbeiten (d. h. zu lesen und zu schreiben). Eine Speicherabbildung ist der binäre Inhalt des Zielbereichs im nicht-flüchtigen Spei cher. Speicherabbildungen werden von einem externen Speicherme dium, wie beispielsweise einem magnetischen Plattenlaufwerk, gelesen, welches eine Vielzahl von Speicherabbildungsdateien 479 enthält. Speicherabbildungen werden in Dateien 478 in dem externen Speichermedium zum dauerhaften Verbleib geschrieben. Die Speicherabbildungsdateien 479 enthalten jeweils einen Kopf teil mit verschiedenen Informationen über die Speicherabbil dung.

Um einen nicht-flüchtigen Speicherbereich zu aktualisieren, muß Aktualisierungslogik verwendet werden, die sich nicht in dem zu aktualisierenden nicht-flüchtigen Speicher aufhält. Wenn Logik benutzt würde, die sich in dem zu aktualisierenden nicht flüchtigen Speicher aufhält, könnte die Aktualisierungsoperation diese Logik ändern oder zerstören. Um das Ziel zu errei chen, keine hardwarespezifischen Prozeduren zu implementieren, ist es vorteilhaft, die notwendige Aktualisierungslogik in je der der zu aktualisierenden Speicherabbildungen 479 zu spei chern. Diese Aktualisierungslogik ist in den Speicherabbildun gen 479 in Form geschützter Softwareprozeduren gespeichert. Ein wichtiger Grund für die Speicherung der geschützten Prozeduren in den Speicherabbildungen 479 selbst ist die Zuteilung der hardwareabhängigen Befehlscodes zu den Speicherabbildungen 479, während die hardwareunabhängigen Befehlscodes in dem aus dem RAM heraus ausgeführten dynamischen Aktualisierungsprogramm 490 gehalten werden. Folglich kann das gleiche dynamische Aktuali sierungsprogramm 490 für viele verschiedene Hardwarekonfigura tionen benutzt werden, da die Aktualisierungslogik in jeder Speicherabbildung 479 die hardwarespezifischen Angelegenheiten handhabt. Wenn ein Benutzer eine Aktualisierungsoperation an fordert, fordert das dynamische Aktualisierungsprogramm 490 das normale System-BIOS 481 auf, diese Prozeduren in eine durch das dynamische Aktualisierungsprogramm 490 spezifizierte sichere RAM-Position zu speichern. Diese Arbeitsweise sichert, daß die Speicherabbildung selbst diese geschützten Prozeduren definiert und aufrechterhält und daß diese sich nicht in dem zu aktuali sierenden Adreßbereich während der Aktualisierungen des Flash- Speichers aufhalten. Der Modul der geschützten Aktualisierungs prozeduren 472 ist dafür verantwortlich, diese geschützten Pro zeduren von der Aktualisierungsspeicherabbildung 479 zu erhal ten und sie dem Hauptverarbeitungsmodul 470 des dynamischen Ak tualisierungsprogramms 490 zur Verfügung zu stellen.

Der Videoschnittstellenmodul 473 führt alle geforderten In teraktionen mit dem Videoanzeigegerät 474 aus. Diese Interak tionen schließen die Anzeige von Menüs, bestimmten Fehlernach richten und Statusnachrichten und das Erlangen der geforderten Informationen über die Orte der Speicherabbildung (d. h. Datei namen) ein. Benutzertastatur-Eingabemittel 480 sind ebenfalls zum Empfangen von Benutzereingaben und Befehlsaufrufen vorgese hen. Der Flash-Interfacemodul 475 stellt eine Brücke zwischen einem Satz ungeschützter BIOS-Prozeduren 476 und dem Hauptver arbeitungsmodul 470 zu Verfügung. Die ungeschützten BIOS-Proze duren 476, wie beispielweise "Lies den Flash-Speicher" erfor dern nicht die Benutzung der früher definierten geschützten Prozeduren. Auf diese ungeschützten BIOS-Prozeduren 476 wird über ein Prozessor-Interrupt (INT 15) zugegriffen, wobei ein Zugriff auf den Flash-Speicher 477 zur Verfügung gestellt wird. Die Schnittstellenspezifikationen sowohl für die geschützten als auch für die ungeschützten Prozeduren werden am Ende der Beschreibung geliefert.

ARBEITSWEISE DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Die Verarbeitungslogik des dynamischen Aktualisierungspro gramms des bevorzugten Ausführungsbeispiels ist betriebsfähig im RAM 102 angeordnet und wird durch den Prozessor 101 des oben beschriebenen Computersystems ausgeführt. Die erfindungsgemäße Verarbeitungslogik kann in äquivalenter Weise in anderen Spei chermitteln, auf die der Prozessor 101 zur Ausführung zugreifen kann, angeordnet sein. Die Verarbeitungslogik des dynamischen Aktualisierungsprogramms 490 kann eine getrennt kompilierte und geladene Einheit sein oder als ein Teil in ein größeres Softwa resystem eingegliedert werden. In jedem Falle können Mittel zum Aktivieren der erfindungsgemäßen Verarbeitungslogik mit Hilfe der oben beschriebenen Techniken ausgeführt werden. Sobald sie aktiviert wurde, arbeitet die erfindungsgemäße Verarbeitungslo gik in der unten beschriebenen und in den Flußdiagrammen der Fig. 5 und 6 dargestellten Weise.

Wie in Fig. 5 dargestellt, startet das erfindungsgemäße dy namische Aktualisierungsprogramm bei seiner Aktivierung am Block 501. Am Entscheidungsblock 502 wird ein Test ausgeführt, um zu bestimmen, ob der normale oder der Wiederherstellungs-Mo dus ausgewählt wurde. Wie zuvor beschrieben setzen sowohl das normale BIOS als auch das Wiederherstellungs-BIOS ein den Modus anzeigendes Datenfeld, wenn eines der BIOS aktiviert wurde. Durch Zugriff auf dieses Datenfeld kann im Entscheidungsblock 502 der aktive Modus bestimmt werden. Wurde der Wiederherstel lungs-Modus ausgewählt, wird der Verarbeitungspfad 503 zum Ver arbeitungsblock 505 beschritten, wo eine vorgegebene normale System-BIOS-Abbildung aus dem Datenspeichergerät wiedergewon nen, d. h. in den RAM eingelesen wird. Als nächstes wird auf das Wiederherstellungs-BIOS zugegriffen, um die geschützten BIOS- Aktualisierungs-Prozeduren wiederzugewinnen (Verarbeitungsblock 506). Die in Block 506 wiedergewonnenen (retrieved) geschützten Prozeduren schließen eine Prozedur zum Löschen des BIOS und eine Prozedur zum Programmieren des BIOS ein. Als nächstes wird das Computersystem auf die Löschung und Programmierung des Flash-Speichers vorbereitet (Verarbeitungsblock 535). Die Vor bereitung des Computersystems auf das Löschen und die Program mierung des Flash-Speichers schließt Operationen zum Sperren der Cache- und Shadowing-Funktionen, zur Freigabe der Schreib operationen zum Flash-Speicher und andere hardwarespezifische Operationen ein. Sobald die geschützten Prozeduren wiedergewon nen und das Computersystem vorbereitet wurden, wird die Proze dur zum Löschen des BIOS aktiviert, um den normalen System- BIOS-Bereich im Flash-Speicher zu löschen. Sobald die Lösch- Operation beendet wurde, wird die Prozedur zum Programmieren des BIOS benutzt, um die vordefinierte BIOS-Abbildung in den normalen System-BIOS-Bereich des Flash-Speichers zu laden (Programmierblock 507). Wenn diese Operation abgeschlossen wurde, endet die Verarbeitungslogik des dynamischen Aktualisie rungsprogramms am Verarbeitungsblock 508. Der Benutzer wird durch einen vom Lautsprecher des Computersystems ausgegebenen hörbaren Piepcode über den Abschluß informiert. Nach Abschluß der Abarbeitung des Wiederherstellungs-Modus können der Jumper bzw. die Modusauswahlmittel zur Auswahlposition des normalen Modus zurückgeschaltet werden und das Computersystem kann er neut gestartet oder durch Einschalten initialisiert werden, um die Steuerung auf das frisch geladene normale System-BIOS im Flash-Speicher zu übertragen.

Wenn ein normaler Modus ausgewählt wurde, führt der Verar beitungspfad 504 vom Entscheidungsblock 502 zum Verarbeitungs block 510, wo ein Hauptmenü von normalen Aktualisierungsoptio nen dem Benutzer angezeigt wird. Diese Optionen schließen eine Operation zur Überprüfung eines Flash-Bereichs, eine Operation zum Sichern eines Flash-Bereichs, eine Operation zum Aktuali sieren eines Flash-Bereichs und eine Beendigungsoperation ein. Sobald ein Menü dem Benutzer präsentiert wird, wird im Verar beitungsblock 511 eine Menüauswahl vom Eingabegerät 104 gewon nen. Wenn die Beendigungsoperation ausgewählt wurde, führt vom Entscheidungsblock 512 der Verarbeitungspfad 513 zum Beendi gungsblock 515, wo die Ausführung des dynamischen Aktualisie rungsprogramms abgebrochen wird.

Wenn jedoch die Beendigungsoperation nicht ausgewählt wurde, wird der Verarbeitungspfad 514 zum Verarbeitungsblock 516 genommen, wo eine ungeschützte normale System-BIOS-Prozedur aktiviert wird, um die aktiven Flash-Bereiche des BIOS, die überprüft, gesichert oder aktualisiert werden können, zu gewin nen. Die aktiven Flash-Bereiche werden im Verarbeitungsblock 517 in einem sekundären Menü angezeigt. Der Benutzer wird wie derum aufgefordert, im Verarbeitungsblock 518 eine Menüauswahl über das Eingabegerät 104 zu treffen. Wenn eine Überprüfung ei nes Flash-Bereichs ausgewählt wurde, führt der Verarbeitungs pfad 520 zu dem in Fig. 6 dargestellten mit A bezeichneten Kreis. Wenn eine Operation zum Sichern eines Flash-Bereichs ausgewählt wurde, führt der Verarbeitungspfad 523 zu dem mit B bezeichneten Kreis in Fig. 6. Wenn eine Operation zum Aktuali sieren eines Flash-Bereichs ausgewählt wurde, führt in ähnli cher Weise der Verarbeitungspfad 526 zu dem mit C bezeichneten Kreis in Fig. 6. Wenn eine ungeeignete (d. h. Rückkehr zum Hauptmenü) Befehlsauswahl getroffen wurde, führt der Verarbei tungspfad 527 zum mit D bezeichneten Kreis, wo die Steuerung zum Verarbeitungsblock 510 zurückkehrt, wo das Hautmenü erneut dem Benutzer präsentiert wird.

In Fig. 6 ist die Verarbeitungslogik für jede der drei Flash-Speicherbereichs-Operationen dargestellt. Wenn eine Ope ration zum Überprüfen des Flash-Speichers ausgewählt wurde, wird die Verarbeitungslogik unter dem mit A bezeichneten Kreis ausgeführt. Im Verarbeitungsblock 601 wird der Benutzer auf gefordert, den Namen einer Datei einzugeben, die mit dem spezi fizierten Flash-Speicherbereich verglichen werden soll. Wenn eine einzelne Datei nicht groß genug ist, um den gesamten In halt des spezifizierten Flash-Speicherbereichs zu enthalten, können verschiedene Dateien, die Teile der Flash-Datenver gleichsabbildung enthalten, miteinander verkettet werden, wobei eine bekannte Dateiverkettungstechnik angewendet wird. In der Schleife zwischen dem Verarbeitungsblock 602 und dem Entschei dungsblock 604 werden die Inhalte der Vergleichsdatei oder der verketteten Dateien gelesen und mit den Inhalten des spezifi zierten Flash-Speicherbereichs verglichen. Wenn Differenzen ge funden werden, wird die Schleife mit einem Überprüfungs-Fehler beendet. Das Überprüfungsverfahren wird fortgesetzt, bis der gesamte Inhalt der Vergleichsdatei und der zugeordneten verket teten Dateien mit den Inhalten des gewählten Flash-Speicherbe reichs verglichen wurde. Wenn die Überprüfung vollständig ist, führt der Verarbeitungspfad 606 zum Verarbeitungsblock 607, wo die Vergleichsergebnisse dem Benutzer angezeigt werden. Die Verarbeitung wird dann an dem in Fig. 5 dargestellten mit E be zeichneten Kreis fortgesetzt, wo der Bediener zur nächsten Be fehlsauswahl aufgefordert wird.

In Fig. 6 wiederum ist unter dem mit B bezeichneten Kreis die mit dem Kommando zum Sichern eines Flash-Speicherbereichs verbundene Verarbeitungslogik dargestellt. Wenn der Benutzer ein Kommando zum Sichern eines Flash-Speicherbereichs auswählt, wird die Verarbeitungssteuerung an den Verarbeitungsblock 608 übergeben, wo der Benutzer zur Eingabe eines Namens einer Datei aufgefordert wird, welche zur Speicherung des ausgewählten Flash-Speicherbereichs benutzt werden soll. Mehrere Dateien können mit Hilfe bekannter Techniken miteinander verkettet wer den, wenn eine einzelne Datei nicht groß genug ist, um den ge samten ausgewählten Flash-Speicherbereich zu speichern. An schließend wird eine Schleife zwischen dem Verarbeitungsblock 609 und dem Entscheidungsblock 611 initialisiert, wo die In halte des ausgewählten Flash-Speicherbereichs gelesen (Verarbeitungsblock 609) und dann in die spezifizierte Datei oder die verketteten Dateien geschrieben (Verarbeitungsblock 610) werden. Die Sicherungsoperation wird fortgesetzt, bis der gesamte Inhalt des ausgewählten Flash-Speicherbereichs in die spezifizierte Datei oder die Dateien übertragen wurde. Wenn dies der Fall ist, führt der Verarbeitungspfad 613 zum Verar beitungsblock 614, wo der Status der Sicherungsoperation dem Benutzer angezeigt wird. Die Verarbeitung wird dann an dem in Fig. 5 dargestellten mit E bezeichneten Kreis fortgesetzt, wo der Bediener zur Eingabe des nächsten Befehlsaufrufs aufgefor dert wird.

Wiederum in Fig. 6 ist die Verarbeitungslogik des Kommandos zum Aktualisieren des Flash-Bereichs unter den mit C bezeichne ten Kreis dargestellt. Wenn das Kommando zum Aktualisieren des Flash-Bereichs durch den Benutzer ausgewählt wurde, wird die Verarbeitungssteuerung an den Verarbeitungsblock 615 übertra gen, wo der Benutzer zur Eingabe eines Namens einer Datei auf gefordert wird, die eine Abbildung der Flash-Daten enthält, die in den spezifizierten Flash-Speicherbereich übertragen werden sollen. Damit die Aktualisierungs-Utility der Erfindung ver schiedene Computerkonfigurationen und Flash-Speicher handhaben kann, ist die Aktualisierungs-Verarbeitungslogik im normalen System-BIOS als geschützte Prozedur eingebettet. Das Computer system wird für die Löschung und Programmierung des Flash-Spei chers vorbereitet (Verarbeitungsblock 635). Der Flash-Speicher bereich wird im Verarbeitungsblock 636 gelöscht. Diese geschützten Prozeduren werden aus dem BIOS im Verarbeitungsblock 616 zur Benutzung durch die erfindungsgemäße dynamische Aktua lisierungs-Utility wiedergewonnen. Diese geschützten Aktuali sierungsprozeduren werden durch die dynamische Aktualisierungs- Utility benutzt, um die Inhalte der spezifizierten Datei oder der Dateien in die spezifizierten Flash-Speicherbereiche zu übertragen (Verarbeitungsblock 617). Die Aktualisierungsopera tion wird fortgesetzt, bis der gesamte Inhalt der spezifizier ten Datei zum spezifizierten Flash-Speicherbereich übertragen wurde. Wenn die Aktualisierung vollständig ist.

(Verarbeitungspfad 620) werden die Status-Ergebnisse der Aktua lisierungsoperationen dem Benutzer im Verarbeitungsblock 621 angezeigt. Wenn die Aktualisierung ein erneutes Laden des Com putersystems erfordert (Verarbeitungspfad 623), kann das gerade aktualisierte BIOS durch erneutes Anfangsladen des Computersy stems im Verarbeitungsblock 625 aktiviert werden. Wenn kein er neutes Laden erforderlich ist, führt der Verarbeitungspfad 624 zu dem in Fig. 5 dargestellten mit E bezeichneten Kreis, wo der Benutzer zur Eingabe einer neuen Kommandoauswahl aufgefordert wird.

Es wurde ein Computersystem beschrieben, bei dem ein Teil der in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeicherten Befehlsco des/Daten dynamisch geändert oder aktualisiert werden kann, ohne Verkleidungen oder Teile vom Computersystem zu entfernen.

BIOS-PROZEDUREN DES FLASH-SPEICHERS A. Ungeschützte BIOS-Prozeduren

Die folgenden BIOS-Serviceaufrufe sind für die Flash-Speicher schnittstelle.
INTERRUPT = 15H
FUNKTION (AH) = 0DBH
SUBFUNKTIONEN (AL)

00H Lesen einen Flash-Speicherbereich

Eingabe:
DS = Segment des Ausgabedateikopfteils
SI = Offset des Ausgabedateikopfteils
ES = Segment des Puffers zum Platzieren der gelesenen Informationen
DI = Offset des Puffers zum Platzieren der gelesenen Informationen

Ausgabe:
AH = Statusausgabe
0 = erfolgreiches Lesen
1 = ungültige Eingabe

01H Berichten über Flash-Speicherbereiche

Eingabe:
CL = Logische Bereichsnummer (0-0FFh)

Ausgabe:
DI = Offset des Zeigers auf den 32-Byte-Bereich der Info-Struktur
ES = Segment des Zeigers auf den 32-Byte- Bereich der Info-Struktur
AH = Statusausgabe
0 = erfolgreich
1 = ungültige Eingabe

02H Empfangen der Größe der geschützten Prozedur

Eingabe:
keine

Ausgabe:
BX = Größe der geschützten Prozeduren in Bytes

03H Vorbereiten zum Flash-Löschen

Eingabe:
ES = Segment des Puffers zum Platzieren der geschützten Prozeduren
DI = Offset des Puffers zum Platzieren der geschützten Prozeduren
DS = Segment des Kopfteils der Eingabedatei
SI = Offset des Kopfteils der Eingabedatei
BX = Segment des Puffers für BIOS-Tabellen
DX = Offset des Puffers für BIOS-Tabellen

Ausgabe:
BX = Menge des durch das BIOS geforderten zu sätzlichen Speichers zum Abschließen der Operation
AH = Statusausgabe
0 = erfolgreicher Abschluß
1 = ungültige Eingabe
2 = ungültige Operation
3 = ungültige Größe
4 = ungültiger Datentyp

04H Ist der Wiederherstellungs-Modus aktiv?

Eingabe:
keine

Ausgabe:
BX = 0 = Wiederherstellungs-Modus aktiv nicht 0 = normaler Modus aktiv
AH = Statusausgabe
0 = erfolgreicher Abschluß
1 = Flash-Speicher wird von diesem System nicht unterstützt

B. Geschützte BIOS-Prozeduren

Auf die geschützten Prozeduren wird zugegriffen durch einen weiten Aufruf (far call) zu den Adressen, die in ES:DI durch den "Vorbereiten zum Löschen"-Interrupt-Aufruf zurückgegeben wurden und sie erfordern die folgenden Schnittstellen:

AL = 00H Lösche den Flash-Speicherbereich

Eingabe:
DS = Segment des Eingabedateikopfteils
SI = Offset des Eingabedateikopfteils
ES = Segment des zusätzlichen Speichers, der durch das BIOS angefordert wurde
DI = Offset des zusätzlichen Speichers, der durch das BIOS angefordert wurde
CH = Status
0 = normaler Modus
1 = Wiederherstellungs-Modus
BX = Segment des Puffers für BIOS-Tabellen
DX = Offset des Puffers für BIOS-Tabellen

Ausgabe:
AH = Statusausgabe
0 = erfolgreiches Lesen
1 = ungültige Eingabe
2 = Löschfehler

AL = 01H Programmiere den Flash-Speicherbereich

Eingabe:
CH = Status
0 = normaler Modus
1 = Wiederherstellungs-Modus
DS = Segment des Eingabedateikopfteils
SI = Offset des Eingabedateikopfteils
ES = Segment des zusätzlichen Speichers, der durch das BIOS angefordert wurde
DI = Offset des zusätzlichen Speichers, der durch das BIOS angefordert wurde.
BX = Segment des Puffers für BIOS-Tabellen
DX = Offset des Puffers für BIOS-Tabellen

Ausgabe:
AH = Statusausgabe
0 = erfolgreiches Lesen
1 = ungültige Eingabe
3 = Bereich nicht gelöscht
4 = Überprüfungsfehler

Claims

1. Computersystem mit einem Prozessor (101) und einem mit dem Prozessor (101) gekoppelten programmierbaren Flash- Speicher (103) mit einem ersten (201; 301) und einem zweiten (202; 302) Abschnitt,
wobei der erste Abschnitt (201; 301) BIOS-Befehle für einen normalen Aktualisierungsmodus speichert, welche Be fehle zum Sichern, Überprüfen oder Aktualisieren von Spei cherbereichen des Flash-Speichers (103) einschließlich des zweiten Abschnitts (202; 302) umfassen, und
wobei der zweite Abschnitt (202; 302) BIOS-Befehle für einen Wiederherstellungs-Aktualisierungsmodus speichert, welche zum Starten des Computersystems und zum Aktualisieren des ersten Abschnitts (201; 301) erforderliche Befehle um fassen.

2. Computersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hardware-Einrichtung zum Auswählen entweder des norma len Aktualisierungsmodus oder des Wiederherstellungs-Aktua lisierungsmodus.

3. Computersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Hardware-Einrichtung einen Jumper umfaßt.

4. Verfahren zum Aktualisieren eines in einem program mierbaren nicht-flüchtigen Halbleiterspeicherbauelement in einem Computer gespeicherten BIOS, wobei:
zwei Teile des BIOS, ein normaler Aktualisierungsteil und ein Wiederherstellungs-Aktualisierungsteil, erzeugt wer den und jeder Teil in einem separaten Abschnitt des program mierbaren nicht-flüchtigen Halbleiterspeicherbauelements ge speichert wird;
eine Hardware-Einrichtung verwendet wird, um zwischen zwei Anfangslade-Modi umzuschalten;
zum Laden in einen RAM entweder der normale Aktualisie rungsteil des BIOS oder der Wiederherstellungs-Aktualisie rungsteil des BIOS in Abhängigkeit von der Einstellung der Hardware-Einrichtung ausgewählt wird;
der ausgewählte Teil des BIOS in den RAM geladen und ausgeführt wird; und
der nicht in den RAM geladene Teil des BIOS aktualisiert wird.