[发明专利]一种基于服务器计算机的UEFI固件实现方法

说明书

技术领域

本发明属于本发明属于计算机固件技术领域，涉及一种基于服务器计算机的UEFI固件的实现方法。。

背景技术

UEFI(Unified Extensible Firmware Interface，统一的可扩展固件接口)是一种计算机固件(或称为BIOS)的接口规范，也是关于固件的最主要的工业标准。UEFI规范最初是面向Intel公司的Itanium和X86处理器进行制定的，但是UEFI规范本身是与处理器架构无关的，目前已经应用于X86、Itanium、ARM等处理器平台。符合UEFI规范的计算机固件(以下简称UEFI固件)相对于传统的固件有很多优越性，目前主流的X86商用计算机系统基本上都是采用了UEFI固件。

申威是由江南计算所研制的国产通用中央处理器，采用国产自主精简指令集架构。申威处理器已形成一系列产品，分别可应用于台式、服务器计算机以及服务器产品。目前应用于服务器计算机产品的申威处理器主要是申威1610。

申威是由江南计算所研制的国产通用中央处理器，采用国产自主精简指令集架构。申威处理器已形成一系列产品，分别可应用于台式、服务器计算机以及服务器产品。目前应用于便携式式计算机产品的申威处理器主要是申威1610。

目前，龙芯、申威等国产处理器已有相应的固件方案，但申威仍缺乏完整的固件整体方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于服务器计算机的UEFI固件的实现方法。 根据这个方法，可以在申威服务器计算机上实现出符合国际主流UEFI固件规范可扩展性强、功能完善的固件产品，以支持申威服务器计算机的正常启动和运行。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：UEFI固件分为硬件抽象层、固件核心层、设备协议层以及固件应用层。

硬件抽象层包括处理器驱动模块、芯片组驱动模块和外设驱动模块，处理器驱动模块服务器计算机中处理器和内存进行初始化，并提供访问处理器和内存的接口；芯片组驱动模块对服务器计算机硬件平台中南北桥芯片进行初始化，包括桥片本身和各个外设控制器的初始化和资源分配工作，并提供访问南北桥的接口；外设驱动模块驱动服务器计算机主板上连接的外设。

固件核心层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，固件核心加载模块加载固件核心模块，并为其准备运行环境；固件核心模块建立UEFI规范中的启动服务Boot Service和运行时服务Runtime Service表，加载、运行固件核心层中的其他模块，管理固件核心层中各模块之间的交互，管理服务器计算机中内存，实现和维护时钟中断和事件机制，实现和维护固件应用的特权级机制，实现UEFI规范中定义的Protocol的管理机制，实现UEFI规范要求实现的机制和功能；基础架构功能模块实现UEFI规范中的体系结构协议Architectural Protocol，基础架构功能模块包括多个功能模块，每个模块实现一个Architectural Protocol；每个Architectural Protocol包含一些基础服务接口，供固件中的其他功能模块调用。

设备协议层包括总线协议模块和网络协议栈模块，总线协议模块实现各种总线协议，并通过UEFI规范中的Protocol机制发布总线的访问接口；网络协议栈模块实现网络协议栈。

固件应用层包括设备扫描模块、人机界面显示模块、系统监控模块、系统启动模块、文件系统模块、内核加载模块、运行时模块和Shell模块；设备扫描模块枚举服务器计算机中的所有外设，并为外设分配资源，将外部设备与相应的外设驱动模块进行连接；人机界面显示模块与显卡驱动模块连接，实现所有显示相关的接口；系统监控模块实时检测服务器计算机中处理器温度、系统电压和风扇转速，根据处理器温度来调整风扇的转速，当处理器温度过高时，强制关机；系统启动模块提供一个图形化的用户配置界面，用户通过菜单操作的方式，查看系统信息和对系统进行配置。最后根据用户的选择，从存储设备启动操作系统；文件系统模块实现FAT/FAT32、EXT2/3/4和ISO9660文件系统，支持对文件的读取操作；内核加载模块在系统启动的最后阶段，从服务器计算机的存储介质中将内核文件加载到内存中，并为内核文件准备必要的参数，然后跳转到内核的入口点执行内核文件；运行时模块实现UEFI规范定义的供操作系统在其运行阶段调用的运行时Runtime接口，以及处理器平台的操作系统与固件定义的接口；Shell是UEFI固件提供的一个命令行环境，基于UEFI固件中提供的大量接口服务，开发出Shell下的多种固件应用程序。