开机引导装置及其开机引导方法
【专利摘要】本发明公开了一种开机引导装置及其开机引导方法。该开机引导装置用以引导一操作系统程序至一电脑主机。该电脑主机包含一Peripheral?Component?Interconnect?Express（PCI?Express）总线。该开机引导装置包含一引导接口、一PCI?Express接口及一控制器。该引导接口耦接至一外部装置。该外部装置用以提供一操作系统程序。该PCI?Express接口耦接至该PCI?Express总线。该控制器耦接至该引导接口及该PCI?Express接口，并用以执行下列操作：通过该PCI?Express接口，传输一启动码至该电脑主机，该启动码包含一执行该操作系统程序的执行程序；及通过该PCI?Express接口及该引导接口，引导该操作系统程序至该电脑主机。
【专利说明】开机弓I导装置及其开机弓I导方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种开机引导装置及其开机引导方法，且特别是关于一种引导操作系统程序至电脑主机的开机弓I导装置及其开机弓I导方法。
【背景技术】
[0002]传统的电脑主机的操作系统程序可利用硬盘、光盘等储存装置作为储存操作系统程序的媒介,并通过IDE或SATA总线将操作系统程序引导至电脑主机中，使电脑主机执行所述操作系统程序。然而，随着时代的进步以及科技的发展，电脑主机不再只能使用硬盘或光盘来储存操作系统程序，更可使用其他可携式的电脑外围装置来取而代之，以提供更多元化的引导方式，引导操作系统程序至电脑主机。
[0003]就现有的可携式电脑外围传输接口而言，USB传输接口普遍为大众所使用。一般而言，使用者可通过设置于电脑主机上的USB连接座传输接口，与具有USB接头的可携式外接装置进行插接，以使储存于该可携式外接装置的操作系统程序，通过USB连接座传输接口，而被引导至电脑主机，进而实现引导操作系统程序的功用。
[0004]除了 USB传输接口之外，PCI Express传输接口因具备着高速及稳定传输等特性，也逐渐受到业界的重视。然而，受限于PCI Express传输接口的实现方式千差万别，传统的电脑主机的基本输出入系统(BIOS)并无法支持PCI Express传输接口，使得操作系统程序无法通过PCI Express传输接口，而被引导至电脑主机上，进而被电脑主机所执行。
[0005]有鉴于此，如何使具有PCI Express传输接口的装置，也可用以引导操作系统程序至电脑主机，实乃业界极需努力的目标。
【发明内容】
[0006]为解决前述问题，本发明提供了一种开机引导装置及其开机引导方法。
[0007]本发明的开机引导装置，用以引导一操作系统程序至一电脑主机。该电脑主机包含一 PCI Express总线。该开机弓I导装置包含一引导接口、一 PCIExpress接口及一控制器。该引导接口耦接至一外部装置，该外部装置用以提供一操作系统程序。该PCI Express接口率禹接至该电脑主机的该PCI Express总线。该控制器稱接至该引导接口及该PCI Express接口，并用以执行下列操作:通过该PCI Express接口，传输一启动码至该电脑主机,该启动码包含一执行该操作系统程序的执行程序；以及通过该PCI Express接口及该引导接口，引导该操作系统程序至该电脑主机，以使该电脑主机执行该操作系统程序。
[0008]本发明的用于一开机引导装置的开机引导方法，用以引导一操作系统程序至一电脑主机。该电脑主机包含一 PCI Express总线。该开机引导装置包含一引导接口、一I禹接至该PCI Express总线的PCI Express接口及一稱接至该引导接口及该PCI Express接口的控制器。该引导接口耦接至一外部装置。该外部装置用以提供一操作系统程序。该开机引导方法包含下列步骤:
[0009](a)使该控制器通过该PCI Express接口，传输一启动码至该电脑主机,其中该启动码包含一执行该操作系统程序的执行程序；以及
[0010](b)使该控制器通过该PCI Express接口及该引导接口，引导该操作系统程序至该电脑主机，以使该电脑主机执行该操作系统程序。
[0011]本发明提供的开机引导装置及其开机引导方法通过传输一启动码至电脑主机，使电脑主机的BIOS支持通过PCI Express传输接口弓丨导操作系统的途径，其中该启动码包含执行一操作系统程序的执行程序。通过该启动码包含的该执行程序，电脑主机的BIOS将可通过该PCI Express传输接口，引导操作系统程序至电脑主机。据此，本发明的开机引导装置及其开机引导方法已有效改善了传统的电脑主机的BIOS无法通过PCI Express传输接口引导操作系统程序的问题。
[0012]为让本发明的上述目的、技术特征和优点能更明显易懂，下文将以较佳实施例配合所附图式进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的第一实施例的一种开机引导装置I的示意图；
[0014]图2A为本发明的第二实施例的一种开机引导装置2的示意图；
[0015]图2B为本发明的第三实施例的一种开机引导装置3的示意图；
[0016]图2C为本发明的第四实施例的一种开机引导装置4的示意图；
[0017]图2D为本发明的第五实施例的一种开机引导装置5的示意图；以及
[0018]图3为本发明的第六实施例的一种用于一开机引导装置的开机引导方法的流程图。
[0019]其中，附图标记说明如下:
[0020]1:开机引导装置
[0021]11:引导接口
[0022]13:PCI Express 接口
[0023]15:控制器
[0024]17:电脑主机
[0025]171:PCI Express 总线
[0026]19:外部装置
[0027]2:开机引导装置
[0028]21:读卡引导接口
[0029]23:串行外围接口
[0030]25:串行外围存储器
[0031]29:储存卡
[0032]3:开机引导装置
[0033]31:网络引导接口
[0034]39:网络卡
[0035]4:开机引导装置
[0036]43:存储器
[0037]5:开机引导装置【具体实施方式】
[0038]本发明的内容将进一步通过以下实施例来解释。然而，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如以下实施例所述的环境、应用或方式方能实施。因此，关于以下实施例的说明仅为达阐释本发明的目的，而非用以限制本发明。此外，基于说明简化原则，于以下实施例及图式中，与本发明非直接相关的元件将省略而不绘示，且绘示于图式中的各元件之间的尺寸比例仅供便于理解，而非用以限制为实际的实施比例。
[0039]本发明的第一实施例是用以阐述本发明的一种开机引导装置，其相关说明请参阅图1。图1为本发明的第一实施例的一种开机引导装置I的示意图，其中开机引导装置I包含一引导接口 11、一 PCI Express接口 13及一控制器15。引导接口 11耦接至一外部装置19。外部装置19可用以提供一操作系统程序82，而开机引导装置I可用以引导一操作系统程序82至一电脑主机17。举例而言,操作系统程序82可符合D0S、Linux、Unix及Windows等形式的操作系统，但并非用以限制本发明的实施态样。
[0040]开机引导装置I的PCI Express接口 13用以稱接至电脑主机17的PCIExpress总线171，使得开机引导装置I与电脑主机17可通过PCI Express接口 13及PCI Express总线171进行通讯及传递数据。由于电脑主机17通过PCI Express接口及PCI Express总线171进行通讯及传递数据已为本发明所属【技术领域】中具有通常知识者所熟知，故于此不再详述。
[0041]开机引导装置I的控制器15用以耦接至引导接口 11及PCI Express接口 13，并执行引导操作系统程序82至电脑主机17的各种操作。为了将操作系统程序82引导至电脑主机17，开机引导装置I的控制器15将通过PCIExpress接口 13，传输一启动码80至电脑主机17。于本实施例，启动码80储存于外部装置19中，而于其他实施例，启动码80也可储存于开机引导装置I中或储存于其他外部储存装置中。由于启动码80包含一执行操作系统程序82的执行程序，电脑主机17的BIOS可通过启动码80取得执行操作系统程序82的该执行程序。
[0042]通过启动码80的该执行程序，电脑主机17的BIOS可对外部装置19进行初始化，并与外部装置19达成引导操作系统程序82至电脑主机17的各种协议。在电脑主机17对外部装置19完成初始化之后，开机引导装置I的控制器15可通过PCI Express接口 13及引导接口 11，将外部装置19提供的操作系统程序82，由PCI Express总线171引导至电脑主机17，以使电脑主机17执行操作系统程序82。
[0043]电脑主机17的BIOS如何根据启动码80对外部装置19进行初始化，可为本发明所属【技术领域】中具有通常知识者所轻易思及，于此不再赘述。此外，因应不同的外部装置19或不同的操作系统程序82，本实施例的启动码80可相应地包含不同的执行程序，且所述不同的执行程序的替换，本质上仍属于本发明的保护范围内。
[0044]本发明的第二实施例是用以阐述本发明的一种开机引导装置，其相关说明请参阅图2A。图2A为本发明的第二实施例的一种开机引导装置2的示意图，其中开机引导装置2包含一读卡引导接口 21、一 PCI Express接口 13、一控制器15及一串行外围接口 23。除本实施例中特别说明的元件外，其他元件可理解为前述实施例所相对应的元件，而本实施例中与前述实施例具有相同标号的元件，可理解为实质上相同或近似的元件。[0045]如图2A所示，开机引导装置2可用以引导一储存卡29所储存的一操作系统程序82，使其通过PCI Express接口 13及读卡引导接口 21，由PCI Express总线171传输至电脑主机17，以使电脑主机17执行操作系统程序82。储存卡29可为各种不同类型的储存装置，例如一安全数字(Secure Digital ;SD)卡、一微安全数字(micro SD)卡、一小型安全数字(mini SD)卡、一安全输出入(SD I/O)卡、一智能媒体(Smart Media)卡、一 XD-Picture 卡、一袖珍闪存(Compact Flash ;CF)卡、一多媒体卡(MMC)、一缩减尺寸(Reduced-size ;RS)多媒体卡、一微型记忆棒(Memory Stick Micro)卡及一闪存记忆棒(Memory Stick Flash)卡，且读卡引导接口 21可因应上述不同的储存卡29类型，作等效性的替换。须说明者，上述储存卡的类型仅是用以举例，并非用以限制本发明的保护范畴。
[0046]串行外围接口 23用以耦接至一串行外围接口存储器25，且串行外围接口存储器25用以储存一启动码82。串行外围接口 23可根据不同的串行外围接口存储器25而做等效性的替换，而串行外围接口存储器25的类型、规格、容量本质上并不影响本发明的正常运作。
[0047]以下将示范性地说明开机引导装置2如何引导一储存卡29所储存的一操作系统程序82，使其通过PCI Express接口 13及读卡引导接口 21，由PCIExpress总线171传输至电脑主机17，以使电脑主机17执行操作系统程序82。首先，当电脑主机17启动时，电脑主机17的BIOS将通过电脑主机17的PCI Express总线171、以及开机引导装置2的PCIExpress接口 13对开机引导装置2进行访问及进行初始化。
[0048]当电脑主机17的BIOS对开机引导装置2的初始化结束后，开机引导装置2可通过PCI Express接口 13及PCI Express总线171，将串行外围接口存储器25储存的启动码80传输至电脑主机17。
[0049]于其他实施例中，在电脑主机17的BIOS对开机引导装置2进行初始化的过程中，电脑主机17可询问开机引导装置2是否支持选择只读存储器(Option Rom)协议，并于开机引导装置2符合Option Rom协议时，由开机引导装置2的控制器15根据该Option Rom协议，通过该PCI Express接口 13及PCI Express总线171，传输串行外围接口存储器25储存的启动码80至电脑主机17。
[0050]PCI协议中包含了延展只读存储器(Expansion Rom)协议,主要是用以制定在开机过程中，如何将只读存储器(Rom)的数据由外部的控制器转移至电脑主机的动态随机存取存储器(RAM)中执行的各种协议。由于PCIE是PCI的后续版本，且可向下相容，OptionRom协议本质上可视为Expansion Rom协议。于本实施例,Option Rom协议，即是用以制定在开机的过程中，如何将只读存储器(Rom)的数据通过引导装置2转移至电脑主机17的动态随机存取存储器(RAM)中执行的各种协议。基于Option Rom协议的细节可为本发明所属【技术领域】具通常知识者轻易理解，于此不多赘述。
[0051]由于启动码80包含一储存于储存卡29中的操作系统程序82的执行程序，电脑主机17便根据启动码80的该执行程序，对储存卡29进行初始化，并与储存卡29达成引导操作系统程序82至电脑主机17的各种协议。
[0052]当电脑主机17的BIOS对储存卡29的初始化结束后，开机引导装置2的控制器15便可通过PCI Express接口 13及读卡引导接口 21，将储存卡29储存的操作系统程序82，由PCI Express总线171引导至电脑主机17，以使电脑主机17执行操作系统程序82。[0053]除了上述运作，本实施例也能执行上述实施例所描述的所有相对应操作及功能，所属【技术领域】具有通常知识者可直接了解本实施例所述的开机引导装置2是如何基于上述实施例执行此等操作及功能，于此不再赘述。
[0054]本发明的第三实施例是用以阐述本发明的一种开机引导装置，其相关说明请参阅图2B。图2B为本发明的第三实施例的一种开机引导装置3的示意图，其中开机引导装置3包含一网络引导接口 31、一 PCI Express接口 13、一控制器15及一串行外围接口 23。除本实施例中特别说明的元件外，其他元件可理解为前述实施例所相对应的元件，而本实施例中与前述实施例具有相同标号之元件，可理解为实质上相同或近似的元件。
[0055]如图2B所示，开机弓I导装置3与第二实施例的开机弓I导装置2之间的主要差异为开机引导装置3的引导接口为一网络引导接口 31。网络引导接口 31用以耦接至一与网际网络连结之外部装置，例如一网络卡39，且网络卡39可用以通过网际网络提供一作业统程序82 ο
[0056]如同第二实施例所述，当电脑主机17启动时，电脑主机17的BIOS将通过电脑主机17的PCI Express总线171、以及开机引导装置3的PCI Express接口 13对开机引导装置2进行访问及进行初始化。
[0057]当电脑主机17的BIOS对开机引导装置3的初始化结束后，开机引导装置3可通过PCI Express接口 13及PCI Express总线171，将串行外围接口存储器25储存的启动码80传输至电脑主机17。由于启动码80包含网络卡39通过网际网络提供的操作系统程序82的执行程序，电脑主机17便根据启动码80的该执行程序，对网络卡39进行初始化，并与网络卡39达成引导操作系统程序82至电脑主机17的各种协议。
[0058]当电脑主机17的BIOS对网络卡39的初始化结束后，开机引导装置2的控制器15便可通过PCI Express接口 13及网络引导接口 31，自网络卡39取得网际网络上的操作系统程序82，并由PCI Express总线171引导至电脑主机17，以使电脑主机17执行操作系统程序82。
[0059]除了上述运作，本实施例也能执行上述实施例所描述的所有相对应操作及功能，所属【技术领域】具有通常知识者可直接了解本实施例所述的开机引导装置3是如何基于上述实施例执行此等操作及功能，于此不再赘述。
[0060]本发明的第四实施例是用以阐述本发明的一种开机引导装置，其相关说明请参阅图2C。图2C为本发明的第四实施例的一种开机引导装置4的示意图，其中开机引导装置4包含一读卡引导接口 21、一 PCI Express接口 13、一控制器15及一存储器43。除本实施例中特别说明的元件外，其他元件可理解为前述实施例所相对应的元件，而本实施例中与前述实施例具有相同标号之元件，可理解为实质上相同或近似的元件。
[0061]如图2C所示，开机引导装置4与第二实施例的开机引导装置2的主要差异在于开机引导装置4包含存储器43，其中存储器43用以储存一启动码80。进一步言，开机引导装置4传输至电脑主机17的启动码80，储存于开机弓I导装置4本身的存储器43中，且当电脑主机17的BIOS对开机弓I导装置4的初始化结束后，开机弓I导装置4将通过PCI Express接口 13及PCIExpress总线171，直接将存储器43储存的启动码80传输至电脑主机17。除了上述差异，开机引导装置4与第二实施例的开机引导装置2的其他运作本质上相近。
[0062]除了上述运作，本实施例也能执行上述实施例所描述的所有相对应操作及功能，所属【技术领域】具有通常知识者可直接了解本实施例所述的开机引导装置4是如何基于上述实施例执行此等操作及功能，于此不再赘述。
[0063]本发明的第五实施例是用以阐述本发明的一种开机引导装置，其相关说明请参阅图2D。图2D为本发明的第五实施例的一种开机引导装置5的示意图，其中开机引导装置5包含一网络引导接口 31、一 PCI Express接口 13、一控制器15及一存储器43。除本实施例中特别说明的元件外，其他元件可理解为前述实施例所相对应的元件，而本实施例中与前述实施例具有相同标号之元件，可理解为实质上相同或近似的元件。
[0064]如图2D所示，开机引导装置5与第三实施例的开机引导装置3的主要差异在于开机引导装置5包含存储器43，其中存储器43用以储存一启动码80。进一步言，开机引导装置5传输至电脑主机17的启动码80，储存于开机弓I导装置5本身的存储器43中，且当电脑主机17的BIOS对开机弓I导装置5的初始化结束后，开机弓I导装置5将通过PCI Express接口 13及PCIExpress总线171，直接将存储器43储存的启动码80传输至电脑主机17。除了上述差异，开机引导装置5与第三实施例的开机引导装置3的其他运作本质上相近。
[0065]除了上述运作，本实施例也能执行上述实施例所描述的所有相对应操作及功能，所属【技术领域】具有通常知识者可直接了解本实施例所述的开机引导装置5是如何基于上述实施例执行此等操作及功能，于此不再赘述。
[0066]本发明的第六实施例是用以阐述本发明的一种用于一开机引导装置的开机引导方法，其相关说明请参阅图3。图3为本发明的第六实施例的一种用于一开机引导装置的开机引导方法的流程图，此开机引导方法可用以引导一操作系统程序至一电脑主机。该电脑主机包含一 PCI Express总线。
[0067]本实施例所述的开机引导装置可为上述各实施例所述的开机引导装置1-5 ;本质上可包含一引导接口、一I禹接至PCI Express总线的PCI Express接口及一f禹接至引导接口及PCI Express接口的控制器，其中该引导接口耦接至一外部装置，且该外部装置用以提供一操作系统程序。
[0068]如图3所示,于步骤S31,使该控制器通过该PCI Express接口，传输一启动码至该电脑主机，其中该启动码包含一执行该操作系统程序的执行程序。于步骤S33，使该控制器通过该PCI Express接口及该引导接口，引导该操作系统程序至该电脑主机，以使该电脑主机执行该操作系统程序。
[0069]除了上述步骤，本实施例也能执行上述实施例所描述的所有相对应的操作及功能，所属【技术领域】具有通常知识者可直接了解本实施例所述的开机引导方法是如何基于上述实施例执行此等操作及功能，故于此不再赘述。
[0070]通过上述实施例及图式的说明可知，本发明提供的开机引导装置及其开机引导方法通过传输一启动码至电脑主机,使电脑主机的BIOS支持通过PCIExpress传输接口引导操作系统的途径，其中该启动码包含执行一操作系统程序的执行程序。通过该启动码包含的该执行程序，电脑主机的BIOS将可通过该PCI Express传输接口，引导操作系统程序至电脑主机。据此，本发明的开机引导装置及其开机引导方法已有效改善了传统的电脑主机的BIOS无法通过PCI Express传输接口引导操作系统程序的问题。
[0071]上述的实施例及图式仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，且本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
【权利要求】
1.一种开机引导装置，用以引导一操作系统程序至一电脑主机，该电脑主机包含一PCIExpress总线，该开机引导装置包含: 一引导接口，耦接至一外部装置，该外部装置用以提供一操作系统程序； 一 PCI Express接口，稱接至该电脑主机的该PCI Express总线；以及 一控制器，耦接至该引导接口及该PCI Express接口，并用以执行下列操作: 通过该PCI Express接口，传输一启动码至该电脑主机，该启动码包含一执行该操作系统程序的执行程序；以及 通过该PCI Express接口及该引导接口，引导该操作系统程序至该电脑主机，以使该电脑主机执行该操作系统程序。
2.如权利要求1所述的开机引导装置，其中该引导接口为一读卡引导接口，该外部装置为一储存卡，且存有该操作系统程序。
3.如权利要求1所述的开机引导装置，其中该引导接口为一网络引导接口，该外部装置为一网络卡，且通过网际网络提供该操作系统程序。
4.如权利要求1所述的开机引导装置，还包含一串行外围接口，该串行外围接口耦接至一串行外围接口存储器，该串行外围接口存储器存有该启动码。
5.如权利要求1所述的开机引导装置，还包含一存储器，该存储器耦接至该控制器，用以储存该启动码。
6.如权利要求1所述的开机引导装置，其中该开机引导装置符合一选择只读存储器协议，该控制器根据该选择只读存储器协议，通过该PCIExpress接口，传输该启动码至该电脑主机。
7.一种用于一开机引导装置的开机引导方法，用以引导一操作系统程序至一电脑主机，该电脑主机包含一PCI Express总线，该开机引导装置包含一引导接口、一耦接至该PCIExpress总线的PCI Express接口及一稱接至该引导接口及该PCI Express接口的控制器，该引导接口耦接至一外部装置，该外部装置用以提供一操作系统程序，该开机引导方法包含下列步骤: (a)使该控制器通过该PCIExpress接口，传输一启动码至该电脑主机,其中该启动码包含一执行该操作系统程序的执行程序；以及 (b)使该控制器通过该PCIExpress接口及该引导接口，引导该操作系统程序至该电脑主机，以使该电脑主机执行该操作系统程序。
8.如权利要求7所述的开机引导方法，其中该引导接口为一读卡引导接口，该外部装置为一储存卡，且存有该操作系统程序。
9.如权利要求7所述的开机引导方法，其中该引导接口为一网络引导接口，该外部装置为一网络卡，且通过网际网络提供该操作系统程序。
10.如权利要求7所述的开机引导方法，其中该开机引导装置还包含一串行外围接口，该串行外围接口用以耦接至一串行外围接口存储器，该串行外围接口存储器存有该启动码。
11.如权利要求7所述的开机引导方法，其中该开机引导装置还包含一存储器，该存储器耦接至该控制器，用以储存该启动码。
12.如权利要求7所述的开机引导方法，其中该开机引导装置符合一选择只读存储器协议，该控制器根据该选择只读存储器协议，通过该PCIExpress接口，传输该启动码至该电脑主机。`
【文档编号】G06F9/445GK103631608SQ201210299019
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月21日 优先权日:2012年8月21日
【发明者】陈双喜 申请人:瑞昱半导体股份有限公司