[发明专利]便携式多平台引导系统及架构

说明书

技术领域

本申请案大体来说涉及计算机系统领域，且更明确地说，涉及用于从可装卸式存储 装置多架构自引导的系统及方法。

背景技术

为了作为应用程序与下层硬件之间的媒介，使用软件及固件结构的若干层。当电力 最初被施加到计算机时，各种硬件元件(芯片及子系统)将各自使其自身的内部程序(重 设程序)回到稳定且已知的状态。然而，在某点(如果硬件是完整的)，这些重设程序 将已结束，且在此点，CPU执行各种重要的开销任务。这些开销任务包括(例如)调查 系统配置、对系统硬件执行健全性检查及在软件控制下允许用户分支到NVRAM配置程 序。此操作阶段通常称为“POST”(加电自检)。

在POST之后，自动起动“自引导(bootstrap)”(或“引导(boot)”)程序，以允 许CPU开始执行其它软件。引导程序使用来自主引导记录的数据，在PC架构中，主引 导记录通常存储于驱动器的扇区1(512字节区域)中，引导文件位于所述驱动器中。 在执行时，主引导记录将初始系统文件从磁盘加载到存储器中。在已加载所有操作系统 文件之后，自引导程序起动操作系统。自引导程序使CPU起动执行主要的操作系统软 件；视系统如何设置而定，引导软件可将程序执行定向到维斯塔(Vista)、OS/X、尤力 克斯(Unix)或另一操作系统中。此通常是自动且预定的，但在一些系统中，此是用户 可手动选择的。在此点，自引导程序的工作结束。操作系统接着执行已为其配置的任何 初始化步骤，且最后用户可使用计算机起动所要的任何应用程序。

以上描述涉及计算机领域，但许多低功率便携式电子系统呈现类似问题。随着所述 系统变得更加普遍及更加通用，其架构具有变得更多样的趋势。(对极低功率消耗及定 制的I/O的需求易于产生差异。)这些装置中的许多装置具有可与大约十年前的个人计算 机相当的处理器及/或存储器规格，且一些装置具有更多。这些便携式电子产品设计中的 许多设计围绕一个主要应用而设计，同时添加其它特征。举例来说，视产品(或公司) 是以电话为基础还是以PDA(个人数字助理)为基础，PDA电话设计可展示一些设计 差异。昂贵的计算能力及电池能量的组合是功能趋同(functionalconvergence)的强大 动力，但许多便携式电子产品市场部分仍展示其更特定起源的迹象。各种复杂的便携式 电子产品功能包括游戏机、电话、音乐及电影播放器、相机及视频记录器、PDA、位置 感测、心脏监视器、这些设备的混合，且还可能包括例如图像理解安全监视器、人脸辨 识软件及碰撞避免的此类较新功能。因此，即使在趋同的可能性增加的同时，硬件的极 度多样性也将至少在近期继续。

内容所有权已驱动便携式电子产品的许多发展。音乐、视频及游戏被频繁盗版，且 诚实购买者所付的单位价格与版权所有者所收到的平均单位价格之间的差距是发展的 重负。因此，已尽最大努力研究不可能破坏的非易失性存储器模块。先进存储器模块(例 如晟碟(SanDisk)所销售的那些模块)通常含有可执行主机不可察觉的加密算法的处 理器，使得不可直接存取受保护的内容。

更高级的安全性可由主机中的受控软件环境提供。此不容易通过非易失性存储器模 块中的程序实现，但此可在系统是从非易失性存储器模块引导的情况下实现。在此状况 下，引导程序可限制非标准操作系统组成部分的加载，且/或加载除标准操作系统组成部 分外的监视过程。

最初的个人计算机从可装卸式磁盘(软磁盘)引导，但还已尝试允许从非易失性存 储器模块引导。参见以引用方式并入本文中的美国申请案07/901,645。

多平台引导是更困难的问题。自引导程序必须知晓在起动操作系统之前必须将哪些 文件加载到存储器中，且通常还必须了解对文件定序及存储器位置的约束。此视操作系 统及硬件环境而千差万变。举例来说，从2006年起，SD卡可插入到很多种系统中，但 那些系统中的相当大部分将不执行IA32指令。ARM系统及PowerPC系统仅为广泛使用 的两种替代架构，其与IA32不兼容。除非为那些平台提供兼容的二进制文件，否则在 这些系统上不能实现自引导型行为。

美国专利第5,291,585号描述一种具有BIOS扩展的个人计算机，所述专利以引用方 式并入本文中的。这些BIOS扩展是通过自描述特征表编索引，所述表还存储于BIOS 扩展中。

发明内容