淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
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系統識別號 U0002-2006201112304000
中文論文名稱 EFI BIOS架構下之一種新的系統BIOS更新方法
英文論文名稱 A new method of upgrading the System BIOS based on EFI BIOS architecture
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Computer Science and Information Engineering
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 朱時達
研究生英文姓名 Shih-Ta Chu
學號 798410154
學位類別 碩士
語文別 中文
第二語文別 英文
口試日期 2011-06-16
論文頁數 78頁
口試委員 指導教授-徐郁輝
委員-謝文恭
委員-洪文斌
委員-徐郁輝
中文關鍵字 BIOS  EFI Framework  更新 
英文關鍵字 BIOS  EFI Framework  Upgrade 
學科別分類 學科別應用科學資訊工程
中文摘要 近年來,由於個人電腦技術的迅速發展,也帶動系統周邊設備也隨著快速的推陳出新,為了強化電腦系統的運算速度及功能,解決硬體設計之瑕疵或錯誤,以及病毒對於BIOS(Basic Input Output System)程式碼與資料區所造成之毀損,並避免透過全面回收硬體系統進行更換或升級所致之時間與成本的大幅增加,往往需仰賴BIOS程式碼之修正。因此,業界對於個人電腦系統中負責初始化作業的BIOS進行程式碼的修正,需要提出更快、更即時的升級方法。
本論文將利用雲端系統技術提供一種升級系統BIOS程式碼的新方法,稱之為Just-In System BIOS Upgrade(簡稱Just-In)。Just-In係將更新後之BIOS程式碼儲存於雲端系統伺服器中,並在系統設置目錄中加入更新BIOS的選項,讓使用者於點選該選項時,BIOS會透過網路裝置與雲端系統的伺服器進行連接,自動取得個人電腦系統之狀態,例如:BIOS版本、系統硬體版本和所記錄之錯誤訊息等。當Just-In取得以上資訊後,即可進行判斷,自動選取正確且最新之BIOS程式碼,提供主動的服務以進行升級作業,並可將紀錄錯誤訊息以供BIOS工程師進行分析。
經過系統實作並進行效益分析後,發現本研究所提供之Just-In系統BIOS升級方法有助於降低製造商在升級BIOS過程中所需之人力及儲存裝置數量,並能夠進行主動、批次且大量的升級;此外,Just-In系統BIOS升級方法也比現行升級方法更能確保BIOS生產版本、出貨版本的一致性與Flash Process正確性,且能夠快速查詢使用者更新的歷程。
英文摘要 Due to the fast development on the personal computer in the recent years, the accessories, both in hardware and software also grow rapidly. BIOS, which stands for Basic Input Output System, part of the software would also need to improve. The purpose of the improvement is to better the calculation speed and functionality, avoiding hardware compatibility issues, virus attacks causing the data and program damage and saving the time and the cost on total recall for upgrading both hardware and software. Thus, IT industries need to introduce an immediate way to upgrade BIOS in each system.
In the article, a new technology base on CLOUD SERVER SYSTEM will introduce to help upgrading BIOS. It is called Just-In System BIOS Upgrade. For the following article, we will use “Just-In” for the full name. “Just-In” is a method where the upgraded BIOS move to the CLOUD SERVER. At the mean time, users can click on the icon where indicate to update BIOS. When users select the function, BIOS will updated through networking and connects with the CLOUD SERVER, after the personal information is retrieved, for example, BIOS version, System version, and previous false messages, BIOS will automatically update to the most current ones. At the meantime, it will also pass the false messages for future data analysis.
After careful analysis and trial runs, the “Just-In” provided by our facility helps to eliminate the human resources and date storing while upgrading BIOS. Also, it can initiate the update and in large quantity. One other advantage about upgrading BIOS via CLOUD SERVER is that we can guarantee the consistency in BIOS version and the accuracy in Flash Process. It can also help tracking the history on updating BIOS.
論文目次 目 錄 III
圖 目 錄 V
表 目 錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的與問題 2
1.2.1 研究目的 2
1.2.2 研究問題 3
1.3 名詞釋義 4
1.4 論文架構 5
第二章 相關研究與技術 6
2.1 BIOS相關背景與研究 6
2.1.1 基本輸入/出系統(BIOS) 6
2.1.2 BIOS的基本除錯方式 8
2.1.3 BIOS故障原因 12
2.1.4 現行系統BIOS升級方法 14
2.2 EFI Framework相關背景與研究 31
2.2.1 EFI Framework背景與發展歷程 31
2.2.2 EFI Framework的基本架構 34
2.2.3 EFI Framework的開發環境 37
第三章 系統BIOS更新方法與Just-In研究 43
3.1 DOS與Windows環境中更新系統BIOS之方法 43
3.2 新的系統BIOS更新方法─Just-In 50
3.3 Just-In更新流程 53
第四章 實作與效益分析 56
4.1 系統簡介 56
4.2 系統設計考量要素 56
4.3 系統BIOS的實作 58
4.4 系統效益分析 63
第五章 結論與未來研究方向 66
5.1 結論 66
5.2 未來研究方向 67
參考文獻 68
附錄─英文論文 70

圖 目 錄
圖2.1-1 PCI介面除錯卡 9
圖2.1-2 LPC介面除錯卡 10
圖2.1-3 Serial Port 11
圖2.1-4 Serial Port除錯結果輸出畫面 11
圖2.1-5 AMI Firmware Update Utility(DOS mode)指令與功能 15
圖2.1-6 AFUDOS執行BIOS ROM更新過程 16
圖2.1-7 DOS mode BIOS完成更新畫面 17
圖2.1-8 Windows Server 2008 R2 Standard(x64) 18
圖2.1-9 更新前系統資訊 19
圖2.1-10 BIOS更新程式位置(磁碟C) 20
圖2.1-11 開啟系統權限指令模式 21
圖2.1-12 AMI Firmware Update Utility(Windows mode)指令與功能 22
圖2.1-13 AFUWIN執行BIOS ROM更新過程 23
圖2.1-14 Windows mode BIOS完成更新畫面 23
圖2.1-15 更新後系統資訊 24
圖2.1-16 Red Hat Enterprise Linux Server 6.0(64 bit) 25
圖2.1-17 終端機功能開啟與更新程式放置位置 26
圖2.1-18 MAKE DRIVE產生AMI Flash Driver畫面 27
圖2.1-19 使用GENDRV指令產生flash driver source files 28
圖2.1-20 AMI Firmware Update Utility(LINUX mode)指令與功能 29
圖2.1-21 AFULNX執行BIOS ROM更新過程 30
圖2.1-22 LINUX mode BIOS完成更新畫面 30
圖2.2-1 傳統BIOS與EFI架構比較 32
圖2.2-2 EFI發展歷程 33
圖2.2-3 EFI Framework架構圖 34
圖2.2-4 EFI架構階段 35
圖2.2-5 AMI VEB專案視窗 39
圖2.2-6 AMI VEB開發設定視窗 39
圖2.2-7 安裝項目選擇畫面 41
圖2.2-8 選取安裝位置畫面 41
圖2.2-9 法律許可條款對話框畫面 42
圖2.2-10 安裝完成畫面 42
圖3.1-1 DOS mode環境升級系統BIOS之方法 45
圖3.1-2 DOS mode更新流程圖 46
圖3.1-3 Windows mode環境使用者升級系統BIOS之方法 48
圖3.1-4 Windows mode更新流程圖 49
圖3.2-1 Just-In升級系統BIOS方法 53
圖3.1-3 Just-In更新流程圖 54
圖4.3-1 Just-In Flash feature程式碼撰寫 58
圖4.3-2 Just-In更新系統BIOS之使用者介面 59
圖4.3-3 網路裝置透過Option ROM與伺服器連結 60
圖4.3-4 Just-In取得更新系統BIOS資訊畫面 61
圖4.3-5 Just-In更新進度畫面 62
圖4.3-6 Just-In更新完成畫面 63

表 目 錄
表2.1-1 Port 80及Serial Console除錯方式比較分析表 12
表4.4-1 Just-In與現有更新方法比較表 64
表4.4-2 Just-In與現有更新方法在生產過程與使用過程比較表 65
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[22] “AMI Aptio 4.5 Training Material.” Retrieved May 22, 2011, from http://www.ami.com/support/downloadwp.cfm?DLFile=AMI_Intro_to_UEFI_PUB.pdf&FileID=1380
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