[发明专利]一种基于龙芯手持式计算机的UEFI固件实现方法

权利要求书

1.一种基于龙芯手持式计算机的UEFI固件实现方法，其特征是，所述UEFI固件划分为硬件抽象层、固件核心层、设备协议层和固件应用层；其中，硬件抽象层实现处理器、内存、外设控制器等关键硬件部件的初始化，对其他板级硬件进行包装和抽象并实现初始化，同时为上层模块提供访问底层硬件设备的函数接口；其包括处理器驱动模块和外设驱动模块；固件核心层类建立UEFI中的系统服务表，进行固件中所有模块的统一管理和各种资源的管理；其包括固件核心加载模块、固件核心模块和基础架构功能模块；设备协议层实现各种标准的工业规范，包括总线协议和外设接口，其包括总线协议模块，实现各种总线协议；固件应用层实现固件的各项功能；其包括设备扫描模块、人机界面模块和系统支持模块；

所述UEFI固件的具体运行步骤如下：

(1)初始化处理器、内存，建立起固件运行的基本环境；

(2)将UEFI固件代码复制到内存，并对固件进行解压，加载固件核心模块；

(3)建立UEFI固件的基础服务；

(4)加载UEFI固件功能模块，包括基础架构功能模块、设备协议模块；

(5)扫描设备并为设备分配系统资源，加载设备驱动模块，完成设备初始化；

(6)运行人机界面；

(7)启动操作系统，或进行操作系统的恢复、升级操作。

2.如权利要求1所述的基于龙芯手持式计算机的UEFI固件实现方法，其特征是，所述步骤(1)中执行处理器驱动模块。处理器驱动模块采用MIPS汇编语言实现，是系统上电后首先执行的模块，此时内存还未完成初始化，模块直接在FLASH芯片中运行。

3.如权利要求1所述的基于龙芯手持式计算机的UEFI固件实现方法，其特征是，所述步骤(2)中执行固件核心加载模块；步骤(1)执行完成后，系统内存已经初始化好，将存放功能模块的固件卷进行压缩，固件核心加载模块负责从FLASH中将压缩的固件卷复制到内存中，并进行解压；解压成功后，在内存中创建HOB(Hand-OffBlock)数据表，存放处理器、内存、FLASH等系统信息，提供给后续的固件模块使用；最后，固件核心加载模块将控制权交给固件核心模块。

4.如权利要求1所述的基于龙芯手持式计算机的UEFI固件实现方法，其特征是，所述步骤(3)中执行固件核心模块；固件核心模块首先初始化UEFI的系统服务，为后续的功能模块的加载、运行做准备；主要是完成UEFI系统表、UEFI启动服务表和UEFI运行时服务表的初始化，具体服务包括代码调试、内存管理、UEFI镜像管理、HOB、UEFI时钟、FLASH访问、解压缩、固件卷解析、UEFI事件、任务优先级、UEFI Protocol管理、UEFI变量存取等；系统服务表存放在内存的特定区域，UEFI固件中的所有功能模块都可以调用这些系统服务。

5.如权利要求1所述的基于龙芯手持式计算机的UEFI固件实现方法，其特征是，所述步骤(4)中固件核心模块加载固件的功能模块；固件核心模块通过检索固件卷，依次查找其中的功能模块，并将其加载到内存中；每个功能模块都被编译成一个PE/ELF格式的可执行镜像，固件核心模块需要解析功能模块镜像，然后加载到内存的特定地址处，并跳转到入口函数；功能模块的入口函数执行完成后返回到固件核心模块，固件核心模块继续进行下一个功能模块的加载。

6.如权利要求1所述的基于龙芯手持式计算机的UEFI固件实现方法，其特征是，所述步骤(5)中完成设备的初始工作；固件核心模块加载设备驱动模块，实现龙芯嵌入式处理器中集成的外设控制器的初始化，包括显示控制器、PS2控制器、USB控制器、NAND FLASH控制器、LPC控制器；并实现主板上外设的初始化和实现访问外设的函数接口，包括LCD显示屏、NAND FLASH存储器、T9键盘、USB设备等；通常由一个模块实现一种设备驱动。

7.如权利要求1所述的基于龙芯手持式计算机的UEFI固件实现方法，其特征是，所述步骤(6)中固件核心模块加载固件卷中的固件应用模块，主要包括人机界面模块、系统支持模块；然后运行人机界面模块，在LCD显示屏上提供少量的几个菜单，用户可通过T9键盘来选择要进行的操作，包括查看固件版本信息、进行系统恢复、系统升级、系统启动等；如果用户没有进行按键操作，则固件在等待时间超时后，自动进行操作系统启动。

8.如权利要求1所述的基于龙芯手持式计算机的UEFI固件实现方法，其特征是，所述步骤(7)中系统支持模块实现操作系统的启动、恢复和升级功能；根据用户在上一步骤中的选择，固件进行操作系统的恢复、升级或者启动功能；在进行操作系统恢复或升级时，固件从NAND FLASH中的备份区域或者U盘中读取操作系统内核文件，并写入NAND FLASH中存放操作系统内核的区域；在进行操作系统启动时，固件从NAND FLASH中将操作系统内核文件读取到内存，并为内核准备必要的启动参数，然后将控制权交给内核并的区域的备份区，从而完成系统的启动工作。