將引導(dǎo)操作并行化的制作方法
【專利說明】將引導(dǎo)操作并行化
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本公開內(nèi)容要求2013年7月31日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/860,842的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容在此通過弓I用整體并入。
技術(shù)領(lǐng)域
【背景技術(shù)】
[0003]在此處提供對(duì)【背景技術(shù)】的描述是用于從整體上給出本公開內(nèi)容的上下文的目的。就在此【背景技術(shù)】部分中描述的工作的程度而言的，本發(fā)明的發(fā)明人的工作，以及在遞交時(shí)不以其它方式作為現(xiàn)有技術(shù)的描述的方面，并不顯式或隱式地被認(rèn)為是本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]計(jì)算和電子設(shè)備通常執(zhí)行操作系統(tǒng)或應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的功能。但是，設(shè)備的操作系統(tǒng)或應(yīng)用將無(wú)法執(zhí)行，直到引導(dǎo)代碼被用于配置并引導(dǎo)設(shè)備以用于操作。當(dāng)引導(dǎo)設(shè)備時(shí)，引導(dǎo)代碼的部分以引導(dǎo)映像的形式從設(shè)備的非易失性存儲(chǔ)器中被復(fù)制。在下一個(gè)引導(dǎo)映像從非易失性存儲(chǔ)器中被復(fù)制之前，引導(dǎo)映像的每一個(gè)通常被復(fù)制到設(shè)備的易失性存儲(chǔ)器以用于驗(yàn)證或其它引導(dǎo)操作。然而，等待處理器完成針對(duì)每個(gè)引導(dǎo)映像的驗(yàn)證或其它引導(dǎo)操作，這將會(huì)延遲其它引導(dǎo)映像的加載并且將顯著的延遲引入到引導(dǎo)過程中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在附圖和下面的描述中闡述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從描述和附圖中顯而易見。因此，本
【發(fā)明內(nèi)容】
不應(yīng)該被視為描述必要特征，也不應(yīng)該用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0006]描述了一種方法，用于:經(jīng)由直接存儲(chǔ)器訪問(DMA)控制器，啟動(dòng)第一引導(dǎo)映像從第一存儲(chǔ)器到第二存儲(chǔ)器的第一傳送操作。在所述第一傳送操作完成之后，所述方法繼而啟動(dòng)在第一存儲(chǔ)器中第一引導(dǎo)映像的驗(yàn)證操作以驗(yàn)證所述第一引導(dǎo)映像是安全的。在驗(yàn)證操作完成之前，啟動(dòng)第二傳送操作以將第二引導(dǎo)映像從所述第一存儲(chǔ)器傳送到第二存儲(chǔ)器。
[0007]描述了一種方法，用于:從存儲(chǔ)多個(gè)引導(dǎo)映像的非易失性存儲(chǔ)器中取出報(bào)頭映像，所述報(bào)頭映像描述所述引導(dǎo)映像。所述方法繼而基于所述報(bào)頭映像構(gòu)造描述所述多個(gè)引導(dǎo)映像的源位置和所述多個(gè)引導(dǎo)映像在所述易失性存儲(chǔ)器中的目的地位置的結(jié)構(gòu)和描述符。所述結(jié)構(gòu)和描述符繼而發(fā)送，有效地使得存儲(chǔ)器控制器將所述多個(gè)引導(dǎo)映像的至少一個(gè)傳送到所述易失性存儲(chǔ)器，同時(shí)處理器驗(yàn)證所述多個(gè)引導(dǎo)映像中的先前已傳送的引導(dǎo)映像之
O
[0008]描述了一種包括被配置為實(shí)現(xiàn)并行引導(dǎo)操作的引導(dǎo)管理器的片上系統(tǒng)。在一些方面中，經(jīng)由存儲(chǔ)器控制器，引導(dǎo)管理器啟動(dòng)第一直接存儲(chǔ)器訪問(DMA)傳送操作以將多個(gè)引導(dǎo)映像的第一個(gè)從非易失性存儲(chǔ)器傳送到非易失性存儲(chǔ)器。在所述第一 DMA傳送操作完成之后，引導(dǎo)管理器使得處理器啟動(dòng)驗(yàn)證操作以驗(yàn)證在所述易失性存儲(chǔ)器中的所述第一引導(dǎo)映像。在驗(yàn)證操作完成之前，引導(dǎo)管理器啟動(dòng)第二DMA傳送操作以將所述多個(gè)引導(dǎo)映像的第二個(gè)從所述非易失性存儲(chǔ)器傳送到所述易失性存儲(chǔ)器。
[0009]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施的細(xì)節(jié)在下面的附圖和說明中被闡述，從說明和附圖中將容易理解其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010]在附圖中，附圖標(biāo)記的最左側(cè)數(shù)字標(biāo)識(shí)其中附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)的圖。在說明書的不同實(shí)例中的以及附圖中的相同附圖標(biāo)記的使用指示同樣的元件。
[0011]圖1圖示了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)方面的具有計(jì)算設(shè)備的操作環(huán)境。
[0012]圖2圖示了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)方面的示例系統(tǒng)架構(gòu)。
[0013]圖3圖示了一種用于在引導(dǎo)過程期間啟動(dòng)并行傳送和驗(yàn)證操作的方法。
[0014]圖4圖示了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)方面的示例引導(dǎo)映像加載系列。
[0015]圖5圖示了用于構(gòu)造使得實(shí)現(xiàn)并行引導(dǎo)操作的命令結(jié)構(gòu)和傳送描述符的方法。
[0016]圖6圖示了利用并行化的引導(dǎo)操作引導(dǎo)計(jì)算設(shè)備的方法。
[0017]圖7圖示了用于實(shí)現(xiàn)本文中描述的技術(shù)方面的片上系統(tǒng)(SoC)環(huán)境。
【具體實(shí)施方式】
[0018]用于加載引導(dǎo)映像的傳統(tǒng)技術(shù)在先前已傳送的引導(dǎo)映像被驗(yàn)證之后依次傳送每個(gè)引導(dǎo)映像。例如，一旦存儲(chǔ)器控制器已將引導(dǎo)映像傳送到易失性存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器控制器在開始傳送下一引導(dǎo)映像之前進(jìn)行等待，直到處理器已經(jīng)驗(yàn)證了已傳送的引導(dǎo)映像。此夕卜，由于設(shè)備的復(fù)雜性，引導(dǎo)映像通常尺寸大，這導(dǎo)致針對(duì)每個(gè)引導(dǎo)映像的驗(yàn)證操作耗費(fèi)相當(dāng)數(shù)量的處理周期和時(shí)間。這不僅延遲了每個(gè)后續(xù)引導(dǎo)映像的傳送和驗(yàn)證，而且顯著減緩了整個(gè)引導(dǎo)序列的累積效果。
[0019]本公開內(nèi)容描述了用于對(duì)引導(dǎo)操作進(jìn)行并行化的裝置和技術(shù)，這使得能夠在其它引導(dǎo)映像正在被驗(yàn)證的同時(shí)將引導(dǎo)映像傳送到易失性存儲(chǔ)器中。一旦引導(dǎo)映像被從非易失性存儲(chǔ)器傳送到易失性存儲(chǔ)器中，該引導(dǎo)映像的驗(yàn)證和下一個(gè)引導(dǎo)映像的傳送以基本上并行的方式被執(zhí)行。通過這樣做，后續(xù)引導(dǎo)映像可以在不必等待先前已傳送的引導(dǎo)映像的驗(yàn)證完成的情況下被傳送。這可以有效減少引導(dǎo)過程中的延遲，并且減少設(shè)備中高達(dá)40%至50%的整體引導(dǎo)時(shí)間。
[0020]以下討論描述操作環(huán)境、操作環(huán)境中可以采用的技術(shù)、以及其中可以體現(xiàn)操作環(huán)境的組件的片上系統(tǒng)(SoC)。在下面的討論中，僅通過示例的方式參照操作環(huán)境。
[0021 ] 操作環(huán)境
[0022]圖1圖示了具有計(jì)算設(shè)備102的操作環(huán)境100的示例，計(jì)算設(shè)備102中的每個(gè)均能夠傳送、訪問、呈現(xiàn)或處理各種數(shù)據(jù)。計(jì)算設(shè)備102包括智能電話104，平板計(jì)算機(jī)106，附接網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器(NAS)設(shè)備108，多功能打印機(jī)110，以及因特網(wǎng)協(xié)議使能的電視112 (IP TV112)。雖然未示出，但是計(jì)算設(shè)備102的其它配置也是可以被設(shè)想的:諸如臺(tái)式計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(MID)，相機(jī)，個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備，機(jī)頂盒，上網(wǎng)本，超級(jí)本，游戲控制臺(tái)，家用電器，移動(dòng)熱點(diǎn)，聯(lián)網(wǎng)的媒體播放器等。
[0023]通常，計(jì)算設(shè)備102具有范圍從“關(guān)”狀態(tài)到“開”狀態(tài)的操作狀態(tài)。這些狀態(tài)可以包括完全關(guān)狀態(tài)(機(jī)械關(guān))，掛起狀態(tài)，睡眠狀態(tài)，冬眠狀態(tài)，空閑狀態(tài)，活躍狀態(tài)等。當(dāng)從較低操作狀態(tài)轉(zhuǎn)變至較高操作狀態(tài)(例如，從關(guān)狀態(tài)至活躍狀態(tài))時(shí)，計(jì)算設(shè)備102被引導(dǎo)。引導(dǎo)計(jì)算設(shè)備102包括執(zhí)行低級(jí)別的代碼(例如，引導(dǎo)代碼)，以配置計(jì)算設(shè)備102的組件，以用于由較高級(jí)別的軟件諸如固件、操作系統(tǒng)或應(yīng)用來(lái)操作和控制。
[0024]每個(gè)計(jì)算設(shè)備102包括處理器核116(例如應(yīng)用處理器核)和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)118(CRM 118)。雖然示出為單核，但是處理器核116可以是其可以以任何適合方式配置的任何適合數(shù)目和/或類型的處理核之一(例如，異構(gòu)多核應(yīng)用處理器)XRM 118包括易失性存儲(chǔ)器120和非易失性存儲(chǔ)器122，其可以包括任何適合類型，組合或數(shù)目的存儲(chǔ)器介質(zhì)或設(shè)備。注意，CRM 118可以至少部分地被實(shí)現(xiàn)在被配置來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(例如數(shù)字或模擬值)并且不包括暫時(shí)信號(hào)或載波的硬件或物理設(shè)備中。
[0025]在這一特定示例中，易失性存儲(chǔ)器120包括靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器124(SRAM124)和同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器126(DRAM 126)。替代地或附加地，易失性存儲(chǔ)器120可以包括其它適合類型的存儲(chǔ)器，諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，異步動(dòng)態(tài)RAM，雙數(shù)據(jù)速率RAM(DDR)等。
[0026]非易失性存儲(chǔ)器122包括串行外圍接口(SPI)閃存128和閃存130，其可以以任何合適的方式被配置，例如單獨(dú)NAND閃存或者包括閃存、存儲(chǔ)器接口以及嵌入式存儲(chǔ)器控制器的嵌入式多媒體卡(e麗C)設(shè)備。設(shè)想的其它非易失性存儲(chǔ)器包括非易失性RAM(NVRAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、NOR閃存、單級(jí)單元(SLC)閃存、多級(jí)單元(MLC)閃存等。
[0027]當(dāng)斷電或掛起時(shí)，非易失性存儲(chǔ)器122持久地存儲(chǔ)計(jì)算設(shè)備102的數(shù)據(jù)。計(jì)算設(shè)備102的引導(dǎo)代碼可以被存儲(chǔ)在諸如SPI閃存128和閃存130之類的一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器組件中。在一些情形中，計(jì)算設(shè)備102的引導(dǎo)代碼被存儲(chǔ)為引導(dǎo)映像，其是個(gè)體地可尋址的并且可轉(zhuǎn)發(fā)的。計(jì)算設(shè)備102的操作系統(tǒng)、應(yīng)用或用戶數(shù)據(jù)(未示出)可以由易失性存儲(chǔ)器120、非易失性存儲(chǔ)器122或者其任何適合組合存儲(chǔ)，或者由易失性存儲(chǔ)器120、非易失性存儲(chǔ)器122或者其任何適合組合執(zhí)行。替代地或附加地，計(jì)算設(shè)備102的操作系統(tǒng)和/或應(yīng)用可以體現(xiàn)為固件或其它處理器可執(zhí)行指令、二進(jìn)