[发明专利]在个人计算机系统中从软盘加载基本输入/输出系统的设备和方法

说明书

本发明涉及个人计算机系统，特别涉及从软磁盘将BIOS加载到个人计算机系统的方法和设备。

通常的个人计算机系统和特指的IBM个人计算机在提供计算能力方面已经在今天现代社会的许多部门中获得了广泛的应用。通常可以将个人计算机系统定义为台式的、落地式的或便携式的微计算机。它由具有单个系统处理器的系统单元、显示监视器、键盘、一个或几个软盘驱动器、硬盘存储器及一个可任选的打印机所组成这些系统的明显的特点之一是使用将这些部件电气连接在一起的母板或系统平板。这些系统的主要设计目的是给单用户提供独立的计算能力，而且对于个人或者对于小企业而言，购买这些系统的价格是不贵的。这样的个人计算机系统实例有IBM的个人计算机AT（PC    AT）和IBM的个人系统/2（PS/2）的25，30，50，60，70和80型。

这些系统可以分为两大系列。第一个系列，通常叫做系列Ⅰ型，使用的是总线结构，IBM    PC    AT和其它的“IBM兼容”机就是这种例证。而第二个系列，叫做系列Ⅱ型，使用的是IBM的微通道总线结构，IBM的PS/2的50型至80型就是这种例证。

从系列Ⅰ型的最早的个人计算机系统，如IBM    PC开始，人 们已经认识到软件兼容性的极端重要性。为了达到这个目标，在硬件和软件之间建立了一个系统驻留代码（也叫做“微码”）的隔离层。该代码在用户的应用程序/操作系统之间提供了一个操作接口，这样减轻了用户对硬件设备特性的关注。为了使新的设备能加到系统中，同时又将应用程序和硬件的特性隔离开来，该代码最终发展成为基本的输入/输出系统（BIOS）。BIOS的重要性立即显示出来，因为它在将对设备的中间接口提供给设备驱动程序的同时，将设备驱动程序从依赖于专门设备硬件特性中解放出来。因为BIOS是系统的不可缺少的整体部分，并且它控制了系统处理器数据输入与输出的传送，所以BIOS是驻留在系统平板上的，并且是以只读存储器（ROM）方式发送给用户的。例如，在最初的IBM    PC机中，占据8k    ROM的BIOS是驻留在平板上的。

当提出个人计算机系列新的型号时，BIOS必须更新及扩充，使其能包括对新的硬件和I/O设备的支持。正如可以预料的那样，BIOS开始增加其存储器的大小。例如，当引入IBM    PC    AT时，BIOS增长到需要32k字节的ROM。

今天，随着新技术的发展，系列Ⅱ型个人计算机系统渐渐变得更复杂得多了，而且消费者可以更经常获得这些个人计算机系统。由于技术在急剧地变化，且新的输入/输出（I/O）设备不断增加到个人计算机系统中，因此在个人计算机系统的开发周期中，对BIOS的修改已经成为一个十分重要的问题。

例如，当引入具有微通道结构的IBM    PS/2时，已经开发了一个出众的、新的BIOS，通称为先进的BIOS，或ABIOS。然而，为了保持软件的兼容性，系列Ⅰ型的BIOS必 须包括在系列Ⅱ型的BIOS中。于是系列Ⅰ型的BIOS称做为兼容BIOS或CBIOS。然而，正如前面关于IBM    PC    AT的解释那样，只有32K字节的ROM驻留在系统平板上。幸运的是系统可以扩展到96K字节ROM。可惜由于系统的局限，这96K字节的ROM是BIOS可以得到的最大容量。幸运的是即使加上ABIOS，ABIOS和CBIOS仍可以挤在96K    RoM区域中只有很小的百分比可以保留为扩充之用。如果将来I/O设备不断增加的话，CBIOS和ABIOS最后将用完ROM的空间。于是，新的I/O技术将不能容易地集成在CBIOS和ABIOS之中。

由于这些问题，再加上希望在开发周期中尽可能推迟对系列Ⅱ的BIOS作修改，将BIOS中的部分代码从ROM中卸载下来是很必要的。为了实现这个要求，BIOS中的部分代码要存贮在硬盘中，并且再从硬盘中加载附系统中。然而，非常显然，仅从硬盘来加载是具有某些局限性的。主要的是，如果硬盘变得不能工作的话，该系统就不能用了。另外，对系统的更新可能会导致BIOS和新系统配置之间的兼容性问题。因此，需要有一种从直接存取存贮器设备中加载BIOS的方法，而不是从硬盘中来加载BIOS。而且，非常希望能对软盘加载提供BIOS提供优先级方式和恢复方式的工作方式。在优先级方式中，BIOS是立即从软盘中加载的。在恢复方式中，只是当从硬盘中加载BIOS失败后，才从软盘中加载BIOS。