专利名称：自动协商模式的设定方法及其网络接口装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动协商模式的设定方法及其网络接口装置，特别是一种应用在网络系统中的具有网络接口装置的计算机系统上，可缩减计算机系统的引导时间的自动协商模式的设定方法及其网络接口装置。
背景技术：
网卡是计算机主机连接到网络的周边接口装置，目前常见网卡的规格有100Base-TX、100Base-Fx以及千兆以太网(Gigabit Ethernet)的规格等等。这些网卡的物理层装置(PHY)都可以支持一种在本地装置上可以侦测网络上其它节点(Node)、连结伙伴(Link Partner)、或者是远程装置的计算机所使用网卡的数据传收能力，亦称为自动协商(Auto-negotiation)，有关自动协商模式的相关设定已经被定义在IEEE 802.3u的标准中。
网卡数据传输模式的内容包括数据传输的速度(例如由10Mbps的速度发送或是100Mbps的速度发送)和工作组态，该工作组态可为单工模式(Simplex)或双工模式(Duplex)，双工模式又可分为半双工(Half Duplex)模式和全双工(Full Duplex)模式。双工模式是指计算机在网络上可进行接收数据与发送数据的操作；单工模式是指只能进行数据发送或数据接收的操作。而全双工模式是指在同一时刻，计算机在网络上可同时进行接收数据与发送数据的操作；而半双工模式是指在同一时间内，计算机在网络上只能进行数据发送操作或者是数据接收操作之一。
自动协商模式机制则允许在网络上相互连接的网络设备自动侦测对方的物理层，以检知对方的数据发送速度以及工作组态，并可协商出一个最佳的并且是共同彼此均可适用的数据发送速度以及工作组态，在网卡上数据链路层中的介质访问控制(Media Access Control；MAC)单元通过介质无关接口(Media Independent Interface；MII)来设定PHY中的一个自动协商模式公告寄存器(Auto-negotiation Advertisement Register；ANAR)中的值，ANAR用以记录本地装置所要公告至远程装置的相关数据，以使远程装置得以在实施自动协商模式时能得知本地装置的相关信息。
图1是现有自动协商模式在一快速以太网(Fast Ethernet)上的通讯协议实施的框图。图1右侧描绘的开放系统互连参考模型(Open SystemInterconnection Reference Model；OSI)是目前共通的网内和网间的数据交换及传输通信模型，它包括位于第一层的物理层1(Physical Layer)、位于第二层的数据链路层2(Data Link Layer)以及其它各层，对应到图1左侧，是IEEE制订的有关局域网的802.3中的载波侦听多路访问/冲突检测协议(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection；CSMA/CD)中的各层，其中自动协商模式应用在OSI中的物理层1中，上述的PHY对应于CSMA/CD的PHY 10，该PHY 10位于介质无关接口层11与介质相关接口层12(Medium Dependent Interface；MDI)之间。介质相关接口层12再通过一实际传输线13(譬如是非遮蔽双绞线UTP或多模光纤等等)连接至网络上的其它装置。数据链路层2则包括一逻辑链路控制层20(Logic Link Control；LLC)与一介质访问控制层21，一般常见的网络驱动程序(LAN Driver)大多是指对该介质访问控制层21的驱动程序而言。
物理层装置PHY 10包括物理编码子层101(Physical CodingSublayer；PCS)、物理介质附加层102(Physical Medium Attachment；PMA)、物理介质相关层103(Physical Medium Dependent；PMD)以及自动协商层104，该自动协商层104即在自动协商模式下对物理装置实施侦测。
一般来说，在驱动程序被加载网卡时，会通过所属系统本身的系统配置文件(Configuration file)或者是通过传递相关参数来对位于物理装置层PHY 10中的自动协商模式公告寄存器(图1中未示)的值进行设定，系统在完成相关参数传递与处理后再进而驱动自动协商过程以对自动协商层104实施侦测，这种做法的缺点是必须通过驱动程序来设定自动协商模式公告寄存器的值并且也是通过驱动程序来驱动自动协商过程，因此明显的是，加载驱动程序和对物理装置层PHY 10进行一些初始化设定会需要相当长的一段时间，这一段时间是包括于系统的引导时间之内的，因为系统至少要等这段初始化设定时间完成之后方能继续引导操作以进行后续其它操作的相关处理。
这就是说，系统的整体引导时间因为网卡的驱动程序的初始设定时间而被延长，而初始设定时间是由于设定自动协商模式公告寄存器的值以及驱动自动协商模式所进行的操作而造成，但漫长的引导时间对使用者而言通常是不被欢迎的。并且在系统对网卡实施测试时，有些系统程序会对驱动程序的初始化设定时间予以测试，例如是Win2000的HCT 9.502 LANSelf-test或是Windows XP的HCT 10.x LAN Self-test等等，如果驱动程序的初始化设定时间过长则可能导致测试失败，并影响整个系统的引导性能。
图2是一现有计算机系统引导时间简单示意图。如图2中所示，假若一计算机系统的整个引导时间所需时间为k秒，在网卡加载后的驱动程序初始化设定总共为n秒，而其中设定自动协商模式公告寄存器以及驱动自动协商功能的时间为m秒，则如上所述，整个系统的引导时间(k秒)中有一段很长的时间(m秒)是耗费在设定网卡的自动协商模式公告寄存器的值以及驱动自动协商模式上，如果能将这一时间(m秒)进行有效地设计，转移到与其它引导时间中的时段做并发处理的话，则可节省此段时间进而缩短整个引导时间。
发明内容
本发明是解决上述现有技术的缺点所做的进一步改良。本发明的主要目的是提供一种自动协商模式的设定方法，可缩减计算机系统的引导时间并降低引导程序的设计复杂度，其中将原本在现有的计算机系统的引导时间中执行有关网卡驱动程序初始化的时间、以及相关处理的操作，设计在介于计算机系统引导后网卡驱动程序执行之前来执行，以缩短整个引导时间，并且可将有关原本网络驱动程序初始化设定的若干操作交由网卡上的硬件来执行，亦简化整个引导程序的设计复杂度。
本发明提出的更新方法包括a.启动计算机系统；b.将一预设自动协商模式的设定参数从EEPROM加载MAC中自动协商模式公告寄存器之中；
c.根据MAC中自动协商模式公告寄存器的设定值，决定是否相应设定PHY的寄存器并重新启动自动协商；d.计算机系统加载操作系统；e.加载该网络接口装置的驱动程序；f.驱动程序根据自动协商的结果设定MAC的相关参数。
其中，b步骤所述的预设参数可被预先储存在该EEPROM中。而在加载该计算机系统的网络接口装置，是指网络接口装置的MAC将该可驱动自动协商模式的相关设置读出，并加载到PHY中的一个自动协商模式公告寄存器(ANAR)中，该网络接口装置的物理层装置中特别是指IEEE所制订802.3u标准中的所归类的物理层装置(PHY)。
其中，c步骤所述的重新启动该自动协商模式，是指该网络接口装置的物理层根据自动协商模式公告寄存器的设定值，决定是否响应该些设定值而操作以及设定参数。
其中，e步骤的加载该网络接口装置的驱动程序，是指加载对该网络接口装置的驱动程序，特别是对介质访问控制层的初始化设定而言。
通过本发明的实施，可缩短整个引导时间，并且不须对网络接口装置增加复杂的硬件设计，亦简化整个引导程序的设计复杂度，可有效增进计算机系统本身的效能，也相对增进计算机系统连结到网络系统的整体连结通讯效果。
以下结合附图进一步说明本发明。
图1是现有自动协商模式于以太网络的通讯协议实施示意图；图2是现有计算机系统引导时间的简单示意图；图3是应用了本发明的计算机系统引导时间的一较佳实施例的简单示意；图4是应用本发明的硬件电路框图的一较佳实施例；图5是本发明的步骤流程图的一较佳实施例。
具体实施例方式
本发明提供了一种自动协商模式的设定方法及其相关装置，应用在网络系统中的具有网络接口装置的计算机系统上，使该计算机系统可通过该自动协商模式与网络系统上的其它装置或计算机进行自动协商，从而缩短计算机系统的引导时间，并降低引导程序的设计复杂度，它将原本在现有的计算机系统的引导时间中执行有关网卡驱动程序初始化中的部分操作设计在介于计算机系统引导后，网卡驱动程序执行之前来执行，以缩短整个引导时间，并且可将有关原本网络驱动程序初始化设定的若干操作交由网卡上的硬件来执行，亦简化整个引导程序的设计复杂度。
本发明通过将现有的计算机系统的原先安排在引导时间中执行的有关网卡驱动程序初始化、及相关处理的操作，设计在计算机系统引导后、网卡驱动程序执行前来执行，从而缩短了整个引导时间，并可将有关原本网络驱动程序初始化设定的若干操作交由网卡上的硬件来执行，亦简化整个引导程序的设计复杂度。
图3是应用了本发明的计算机系统引导时间的一较佳实施例的简单示意图，与图2比较来看，本发明将现有由驱动程序对PHY设定自动协商模式公告寄存器的参数值，以及进行驱动自动协商模式，设计在计算机系统引导后即予以并行执行，所以本发明是将设定自动协商模式公告寄存器以及进行驱动自动协商模式的操作在系统引导时硬件方式同时进行的。若设定自动协商模式公告寄存器的值以及进行驱动自动协商模式的时间为m秒，则显然的驱动程序初始化的过程所用时间可从原来的n秒变成n-m秒，整个计算机系统引导过程也得以减少m秒，并且得以在k-m秒时得以提前结束整个引导流程，因此通过本发明有效地缩短了整个引导过程所耗费的时间。
图4是本发明的硬件电路示意框图的一较佳实施例。由于本发明将驱动程序初始化自动协商的操作设计在计算机系统引导后即予执行，故设计了配合本发明的相关硬件线路，如图4所示，网络适配卡3包括一介质访问控制单元30(MAC)、一电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)31、一物理层装置32(PHY)、一介质相关接口(MDI)33以及一输入/输出总线接口34，该适配卡3可为周边元件扩展接口(Peripheral ComponentInterconnect；PCI)规格的网卡。其中该电气可消除可程序化只读存储器(EEPROM)31也可以是可屏蔽式只读存储器(Mask ROM)、闪存(FlashROM)或者是其它非易失性(non-volatile)内存。
其中该介质相关接口33通过该输入/输出总线接口34连接计算机系统的系统输入/输出总线35，介质访问控制单元30包括一个自动协商模式公告寄存器300，EEPROM 31则是储存有关设定该自动协商模式公告寄存器300以及是否进行驱动自动协商模式相关设定的数据，在实行本发明时是将设定该自动协商模式公告寄存器300的若干设定值预先储存在该EEPROM 31中，当计算机系统引导后该介质控制存取单元30接受到来自计算机系统的信息后，例如是PCI复位信号，即将储存于该EEPROM 31中的设定值加载到该MAC中，根据对该自动协商模式公告寄存器300有效(enable)与否的设定，来决定是否根据自动协商模式公告寄存器300来设定PHY 32，PHY 32中包括有一寄存器320可接受所输入的设定值，其中所述的自动协商模式公告寄存器300的较佳数据长度是8位的长度，例如在该自动协商模式公告寄存器300中的第8个位(bit7)“ANAREN”字段301可决定是否将自动协商模式公告寄存器300的设定值加载PHY32中，并再次启动自动协商(Re-Autonegotiation)。
在加载至PHY32的寄存器320后，该网卡即执行驱动自动协商模式，通过该介质相关单元30连接至网络系统，并通过网络传输线36(如非遮蔽双绞线UTP或多模光纤等等)来对网络系统上的其它网络设备实施自动协商模式的侦测。
图5是本发明的步骤流程图的一较佳实施例。它通过一网络系统中的具有一网络接口装置(例如是一网络适配卡)的一计算机系统的实施，使该计算机系统可通过该自动协商模式与该网络系统的其它装置进行侦测与联系，其中在该计算机系统引导后即将自动协商模式的相关参数加载于该网络接口装置中介质访问控制单元的一自动协商模式公告寄存器，并在加载后启动该自动协商模式；其中该自动协商模式的相关参数，较佳方式是依照各系统制造商的偏好预先储存于一非易失性内存内，例如EEPROM。本发明的步骤流程如下a.启动计算机系统(步骤40)；b.将一预设自动协商模式的设定参数从EEPROM加载MAC中自动协商模式公告寄存器之中(步骤41)；c.根据MAC中自动协商模式公告寄存器的设定值，决定是否相应设定PHY的寄存器并重新启动自动协商(步骤42)；d.该计算机系统加载操作系统(步骤43)；e.加载该网络接口装置的驱动程序(步骤44)；f.驱动程序根据自动协商的结果设定MAC的相关参数(步骤45)。
其中，在一具体实施例中，PHY中的寄存器在芯片出厂时亦具有默认值，启动计算机系统时亦会根据默认值而同时触发第一次的自动协商。
b步骤所述的自动协商模式的设定参数可依照不同系统制造商的喜好，而被预先储存在该网络接口装置中的一EEPROM中，使用者可针对实际所需对自动协商模式的相关参数设定预先储存在该EEPROM中。
步骤b将预设自动协商模式的设定参数从EEPROM加载MAC中自动协商模式公告寄存器中，是指计算机引导时，根据一系统信号，例如PCI复位信号，由EEPROM加载MAC中自动协商模式公告寄存器中。
其中，步骤c根据MAC中自动协商模式公告寄存器的设定值，决定是否相应设定PHY的寄存器并重新启动自动协商，是指该网络接口装置的物理层根据自动协商模式公告寄存器的设定值来做相对该设定值的操作以及参数设定，或是对该网络接口装置物理层做相对该设定值的操作。
其中，网络接口装置将该自动协商模式的相关设定参数读取，并加载到网络接口装置的物理层装置中(PHY)的一个自动协商模式公告寄存器(ANAR)中，自动协商模式公告寄存器是用以记录计算机系统(本地装置)所要公告至网络系统上其它装置(远程装置)的相关数据，以使远程装置得以在实施自动协商模式时能得知本地装置的相关信息，该网络接口装置的物理层装置中特别是指符合IEEE所制订802.3标准中所归类的物理层装置(PHY)。
其中，d步骤的该计算机系统加载操作系统43，是指在网络接口装置驱动自动协商模式之后，才将该计算机的操作系统加载至计算机系统内。
其中，e步骤的加载该网络接口装置的驱动程序44，是指加载该网络接口装置的驱动程序，特别是对介质访问控制层的初始化设定。
综上所述，通过本发明的一种自动协商模式的设定方法与装置的实施，可缩短整个引导时间，并且可将有关原本网络驱动程序初始化设定的若干操作设计交由网卡上的硬件来执行，不仅不须对网络接口装置增加复杂的硬件设计，亦简化整个引导程序的设计复杂度，可有效增进计算机系统本身的效能，也相对增进计算机系统连结到网络系统的整体连结通讯的效果。
本发明可提高计算机系统引导的效率，改良了现有技术的缺点，具有特殊的功效。本发明的目的及功效均深具有实施的进步性和工业利用价值，且为目前市场上未有的应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的范围；各种根据本发明进行的等效变化与修饰均应涵盖于为发明的范围之内。
权利要求
1.一种自动协商模式的设定方法，适用于一具有网络接口装置的一计算机系统中，其步骤包括a.启动该计算机系统；b.将一预设自动协商模式的设定参数加载该网络接口装置的一介质访问控制单元的一自动协商模式公告寄存器中；以及c.该网络接口装置根据该自动协商模式的设定参数以决定是否重新启动自动协商。
2.如权利要求1所述的自动协商模式的设定方法，其特征在于b步骤所述的自动协商模式的设定参数是被预先储存在该网络接口装置中的一非易失性内存中。
3.如权利要求1所述的自动协商模式的设定方法，其特征在于还包括将一操作系统加载该计算机系统中的步骤。
4.如权利要求1所述的自动协商模式的设定方法，其特征在于对该自动协商模式公告寄存器的设定的步骤至少包括一是否再启动该自动协商模式有效的设定。
5.如权利要求3所述的自动协商模式的设定方法，还包括将该网络接口装置的驱动程序加载该计算机系统中。
6.一种自动协商模式的设定方法，适用于一具有网络接口装置的一计算机系统中，其步骤包括a.启动该计算机系统；b.将一预设自动协商模式的设定参数加载该网络接口装置的一介质访问控制单元的一自动协商模式公告寄存器中；c.该网络接口装置根据该自动协商模式公告寄存器的设定值决定是否重新启动自动协商；d.将一操作系统加载该计算机系统；以及e.加载该网络接口装置的一驱动程序。
7.如权利要求6所述的自动协商模式的设定方法，还包括该驱动程序根据重新启动自动协商的结果，而相应设定该介质访问控制单元。
8.如权利要求6所述的自动协商模式的设定方法，其特征在于所述对该自动协商模式公告寄存器的设定的步骤至少包括有一是否再启动该自动协商模式有效的设定。
9.一种可自动协商的网络接口装置，适用于一个人计算机中，包括一介质访问控制单元，具有一第一自动协商模式公告寄存器；以及一物理层装置，具有一第二自动协商模式公告寄存器；其中该介质访问控制单元根据该个人计算机中的一初始化信号，将一非易失性内存的一默认值加载该第一自动协商模式公告寄存器中；响应该默认值决定是否相应设定该第二自动协商模式公告寄存器并重新启动自动协商。
10.如权利要求9所述的网络接口装置，其特征在于所述第一自动协商模式公告寄存器包括一自动协商模式公告寄存器有效标志位。
全文摘要
本发明提供了一种自动协商模式的设定方法及其网络接口装置，应用在网络系统中的具有网络接口装置的计算机系统上，使该计算机系统的引导时间得以缩减，并降低引导程序的设计复杂度，其中将原本在现有的计算机系统的引导时间中执行有关网卡驱动程序初始化中的部分操作设计在介于计算机系统引导后，网卡驱动程序执行之前来执行，以缩短整个引导时间，并且可将有关原本网络驱动程序初始化设定的若干操作交由网卡上的硬件来执行，亦简化整个引导程序的设计复杂度。
文档编号G06F9/445GK1484156SQ03152400
公开日2004年3月24日 申请日期2003年7月31日 优先权日2003年7月31日
发明者陈苡萍 申请人:威盛电子股份有限公司