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。

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.

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

[1]	吳天麟、陳逸銘。BIOS Inside : BIOS 研發技術剖析。台北：旗標，2005。
[2]	陳俊達。BIOS自動修復機制之設計與實作。臺灣大學電機工程學研究所碩士論文，2005。
[3]	陳信諺。SMBIOS的研究與實作。世新大學管理學院資訊管理學系碩士論文，2006。
[4]	UEFI Forum. “Unified Extensible Firmware Interface Specification.” Version 2.1, pp.15-976, July 2007.
[5]	Intel Corporation. “Extensible Firmware Interface Specification.” Version 1.1,  pp.2~86, December 2002.
[6]	Intel Corporation. “EFI1.10 Driver Writer's Guide.” Version 0.9, pp.19-274, July 2004.
[7]	Intel Corporation. “EFI1.1 Driver Model.” pp.20-45, May 2001.
[8]	Intel Corporation. “Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual Volume 3A/B System Programming Guide.” November 2006.
[9]	Hewlett-Packard Corporation, Intel Corporation, Microsoft Corporation,  Phoenix Technologies Ltd., and Toshiba Corporation. “Advanced Configuration and Power Interface Specification Revision 3.0.” pp.35-266, September 2004.
[10]	Intel Corporation. “Intel® Platform Innovation Framework for EFI Architecture Specification.” Version 0.9, pp.19-66, September 2003.
[11]	Intel Corporation. “Intel® Platform Innovation Framework for EFI Pre-EFI Initialization Core Interface Specification (PEI CIS).” pp.19-166, September  2003.
[12]	Intel Corporation. “Intel® Platform Innovation Framework for EFI Driver Execution Environment Core Interface Specification (DXE CIS).” pp.11-214, September 2003.
[13]	Intel Corporation. “Intel® Platform Innovation Framework for EFI Boot Script Specification.” pp.13-40, April 2004.
[14]	Intel Corporation. “Intel® Platform Innovation Framework for EFI Hand-Off Block (HOB) Specification.” pp.11-39, September 2003.
[15]	Jex Jerry. “Flash memory BIOS for PC and notebook computers.” Proceedings of Communications, Computers and Signal Processing, IEEE Pacific Rim Conference, May 1991.
[16]	UEFI Forum. “What's New: UEFI Specifications Update!” Retrieved June 02, 2011, from http://www.uefi.org/home/
[17]	Eugene H. Spafford. “Computer Viruses as Artificial Life.” Retrieved May 30, 2011, from http://www.support.psi.com/support/spart/papers/virus/alife.pdf
[18]	Frederick B. Cohen. “Current Trends in Computer Virus Research.” Proceedings of Computer Viruses, New York, NY, Oct 1988.
[19]	K. Brunnstein. “The Computer Virus Catalog.” Proceedings of DPMA, IEEE, ACM 4th Cpmputer Virus and Security Conference, 1991.
[20]	“Extensible Firmware Interface Specification overview.” Retrieved May 22, 2011, from http://www.intel.com/technology/efi/main_specification.htm
[21]	“Extensible Firmware Interface (EFI) and Unified EFI (UEFI).” Retrieved May 22, 2011, from http://www.intel.com/technology/efi/
[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