符合SMBIOS規(guī)范的通用采集接口的實(shí)現(xiàn)

吳瑞睿 解 威

（沈陽理工大學(xué)，遼寧 沈陽 110159）

1 引言

目前，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采集的方法有很多,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括:IETF 的 SNMP、DMTF(Distributed Management Task Force)的桌面管理接口 DMI(Desktop Management Interface)、基于Web的企業(yè)管理WBEM (Web-Based Enterprise Management)、SMBIOS (System Management BIOS)等。

其中，SMBIOS是主板或系統(tǒng)制造商以標(biāo)準(zhǔn)格式登記產(chǎn)品管理信息所需遵循的統(tǒng)一規(guī)范。DMI是幫助收集電腦系統(tǒng)信息的管理系統(tǒng)，DMI信息的收集必須在嚴(yán)格遵照SMBIOS規(guī)范的前提下進(jìn)行。

SMBIOS和DMI是由行業(yè)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)DMTF起草的開放性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中，DMI設(shè)計(jì)適用于任何的平臺(tái)和操作系統(tǒng)。DMI充當(dāng)了管理工具和系統(tǒng)層之間接口的角色。通過DMI，用戶可以獲取序列號(hào)、硬件廠商、串口信息以及其它系統(tǒng)配件信息。DMI通常將上述信息存儲(chǔ)在BIOS中一個(gè)4KB大小的DMI數(shù)據(jù)區(qū)中，這一數(shù)據(jù)區(qū)通常被稱為MIFD（Management Information Format Database）。它允許操作人員在該數(shù)據(jù)區(qū)中手工添加一些BIOS不能探測(cè)到的諸如使用者姓名、銷售商和計(jì)算機(jī)編號(hào)等額外的控制信息，因此也可以在不需要對(duì)BIOS進(jìn)行操作的情況下，使用DMI對(duì)MIFD數(shù)據(jù)庫(kù)中的系統(tǒng)配置情況進(jìn)行修改以適應(yīng)不同環(huán)境下的系統(tǒng)要求。

2 SMBIOS版本的識(shí)別

對(duì)于符合SMBIOS規(guī)范的計(jì)算機(jī)，可以通過訪問SMBIOS的結(jié)構(gòu)獲得系統(tǒng)信息，訪問方法共有兩種：

2.1 通過即插即用功能接口訪問SMBIOS結(jié)構(gòu)，這個(gè)在SMBIOS 2.0標(biāo)準(zhǔn)里定義了，從SMBIOS 2.1開始這個(gè)訪問方法不再被推薦使用。

2.2 基于表結(jié)構(gòu)的方法，表內(nèi)容是Entry PointStructure（EPS）中的數(shù)據(jù)，這個(gè)訪問方 法 從 SMBIOS 2.1以后開始被使用，從2.1開始，以后的版本都推薦使用這種訪問方式。在SMBIOS 2.1版本中允許支持這兩種方法中的任意一種或者兩種，但在SMBIOS 2.2以后的版本，必須支持第二種方法[1]。

SMBIOS有多個(gè)版本，目前最高的版本為2.5，于2006年9月5日發(fā)布，對(duì)于實(shí)驗(yàn)機(jī)所使用的DMI版本，可使用Windows自帶的DEBUG程序來進(jìn)行判斷。

（1）在 MSDOS窗口下，鍵入 DEBUG，回車。

（2）-s f000:0 ffff'_SM_'(SM 必須大寫)，回車。

F000:A430

注：如果顯示了一個(gè)地址,顯示的地址可與本實(shí)例不同，則BIOS實(shí)現(xiàn)的是SMBIOS 2.1以上的版本。

如果在以上的地址范圍內(nèi)沒有找到給定的字符串,可以再嘗試以下的方法：

（1）在 MSDOS窗口下，鍵入 DEBUG，回車。

（2）-s f000:0 ffff'_DMI_'(DMI必須大寫)，回車。

F000:A440

?

注：如果顯示了一個(gè)地址,顯示的地址可與本實(shí)例不同，則BIOS僅實(shí)現(xiàn)的是SMBIOS 2.0的版本.如果沒有回顯的地址,則說明對(duì)SMBIOS 2.0以上的版本都不支持。

如果進(jìn)一步確認(rèn)BIOS是實(shí)現(xiàn)的SMBIOS 2.1或是SMBIOS 2.2,須進(jìn)行以下的操作:

（1）在 MSDOS窗口下，鍵入 DEBUG，回車。

（2）-d f000:a430，回車。

3 SMBIOS通用接口的設(shè)計(jì)

WMI（Windows管理規(guī)范：Windows Management Instrumentation）是 Microsoft基 于Web的企業(yè)管理（WBEM）的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)管理接口[2]。WMI最早出現(xiàn)在Microsoft Windows 2000系統(tǒng)上，但它同樣可以安裝在Windows NT4.0和Windows 9x計(jì)算機(jī)上 [3]。WMI以CIMOM為基礎(chǔ)，CIMOM即公共信息模型對(duì)象管理器(Common Information Model Object Manager)，是一個(gè)描述操作系統(tǒng)構(gòu)成單元的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)，為MMC和腳本程序提供了一個(gè)訪問操作系統(tǒng)構(gòu)成單元的公共接口。有了WMI，工具軟件和腳本程序訪問操作系統(tǒng)的不同部分時(shí)不需要使用不同的API；相反，操作系統(tǒng)的不同部分都可以插入WMI，工具軟件和腳本也可以方便地讀寫 WMI[4]。

其中，SMBIOS提供層：利用WMI實(shí)現(xiàn)的COM接口，查找EPS表，確定SMBIOS的版本、SMBIOS的結(jié)構(gòu)表的起始地址以及SMBIOS結(jié)構(gòu)表的長(zhǎng)度。然后，實(shí)現(xiàn)對(duì)底層物理內(nèi)存空間中的SMBIOS數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

SMBIOS遍歷層：利用SMBIOS提供層提供的數(shù)據(jù)，針對(duì)給出的TYPE值，進(jìn)行相應(yīng)類型值的采集。確定類型的起始位置，以及結(jié)束位置。保存此類型的結(jié)構(gòu)表信息，提供給SMBIOS解析層。

SMBIOS解析層：調(diào)用相應(yīng)的類型處理函數(shù)來處理相應(yīng)的類型數(shù)據(jù)，按照SMBIOS規(guī)范解析出表信息，傳遞給SMBIOS格式化顯示層。

SMBIOS格式化顯示層：將SMBIOS解析層提供的字符串，按照統(tǒng)一的格式顯示出來。

4 采集SMBIOS編程實(shí)現(xiàn)

本文所有程序都是在VC++6.0平臺(tái)上測(cè)試通過。遵循的是SMBIOS2.5版本規(guī)范。具體實(shí)現(xiàn)流程如下所示：

（1）所需的頭文件和靜態(tài)庫(kù)[5]

（2）初始化COM接口

使用WMI,必須先初始化COM接口,在程序的一開始調(diào)用 CoInitialize(NULL);或者調(diào)用CoInitializeEx(0,COINIT_MULTITHREA DED)

（3）初始化IwbemLocator接口IWbemLocator*pLoc=0;

（4）初始化IwbemServices接口。連接rootcimv2命名空間，獲得指向IwbemServices接口的指針。

（5）設(shè)置IwbemServices代理權(quán)限

?

（6）枚舉WBEM類對(duì)象指向SMBIOS表結(jié)構(gòu)

（7）獲得SMBIOS的主版本號(hào)和次版本號(hào)。

（8）獲得SMBIOS結(jié)構(gòu)表的起始地址。

下面以 TYPE 0（BIOS information）為例說明格式域和文本域的關(guān)系。

每個(gè)TYPE結(jié)構(gòu)都分為格式域和文本域，文本域與格式域相關(guān)，直接位于格式域的后面，文本域中每個(gè)字符串的結(jié)束，都要以一個(gè)空字符（00h）作為結(jié)尾，整個(gè)字符串集合的結(jié)束，還要額外加上一個(gè)空字符。

采集SMBIOS TYPE 0數(shù)據(jù)如下：

根據(jù)上表給出的信息，可以知道類型是0h，格式域的長(zhǎng)度為 24（18h），句柄為 0000h，偏移04h的是廠商信息，可以讀出的值是01h，這說明在文本域中的第一個(gè)字符串對(duì)應(yīng)的是BIOS生產(chǎn)廠商信息。可以依照此法將TYPE 0的信息解析出來。結(jié)論如下：

BIOS生產(chǎn)廠商：American Megatrends Inc.

BIOS版本號(hào)：080014

BIOS發(fā)布日期：01/29/2008

5 結(jié)論

因?yàn)镾MBIOS是由計(jì)算機(jī)的硬件廠商來實(shí)現(xiàn)，它較其它方法更能精確的采集硬件相關(guān)的數(shù)據(jù)。本文重點(diǎn)的介紹了符合SMBIOS規(guī)范的通用接口的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。旨在為桌面管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集提供一個(gè)全新的思路。

[1]DMTF.System Management BIOS(SMB IOS)Reference Specitication Version 2.5[S].2006

[2]Mary Jander.WBEM scheme final.Data Communications[J],1999,28(15):12

[3]姜?jiǎng)潘?吳禮發(fā).基于WMI的系統(tǒng)管理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2004,24(3):16~18.

[4]李玉龍,孫麗麗.基于CIM的系統(tǒng)管理實(shí)現(xiàn)技術(shù)[J].蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào),2004,23(6):85~86

[5]David S.Platt.深入理解COM＋[M].潘愛民譯.北京:清華大學(xué)出版社,2002.