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[原创]BIOS知识点滴Follow Bini系列之---系统重启

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发表于 2007-12-11 15:23:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
在和朋友聊天时,你是否碰到突然弹出一个重启?哈哈,也许你是中毒了,也许是系统更新.但重启,大家是否了解呢?本文将介绍几种重启行为,希望对大家有所帮助.
2 ^) a, [/ |; P, W$ r9 A* q- o
1、KBC Reset
  \: M! `" q' Y+ `$ t5 C 这是软件实现的一种重启方法,是AT系统的遗产。此种重启工作顺序为:软件发送0xFE至KBC,KBC收到后发送信息给南桥,南桥下拉CPU INIT# 大约16个PCI Clock让系统重启。代码如下:
  1. ;----------------------------------------------5 n7 T- W  J3 h" I3 k
  2. ; 文件名:KBCReset.asm0 p3 t- y8 w# V7 m2 t- x3 L
  3. ;----------------------------------------------
    2 Z3 W3 \4 x9 `
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching
    , \) E  J0 D5 f- E3 M) n: S/ ]" n
  5. ;----------------------------------------------
    2 t) A% P" n/ _0 D+ ]# e1 W
  6.     .386) z9 [# h& Y3 `
  7.     .model tiny
    6 c* Q( V; |5 A! }; S. W- p
  8.     .code
    ' k- W+ c) k4 u- s6 k( S
  9.     org     100h. N9 Y/ R* U+ |
  10.       z$ a4 T3 i. H" B# Q/ l& v
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统( v) F1 r5 x( U; i  G4 u* U
  12.   Y: ?' Q! `+ L
  13. START:( V; D* ~2 V' V
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令- B2 C9 K2 U) ^2 \
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回
    4 T' w6 Z6 P  m9 x1 @0 U
  16.     hlt. H8 x$ e/ {" ]9 d2 w$ w8 K
  17. 6 `7 v: X/ J% ~# ]
  18. IODELAY MACRO& k: W) w! J, E( g# z8 e, b% x* a2 W
  19.     out    0EDh, al
    + z, k1 y! ~/ p1 t) X0 F3 g- L& D  [
  20. ENDM1 C0 D4 I+ M0 e! y- c' \# I, v

  21.   q; b, ~# ^) N& v; D- w, w& X
  22. ;----------------------------------------------* x0 X8 J( ]2 v; Y/ H$ C3 c0 ]& C2 c
  23. ;    keyboard_cmd()2 l, l0 l9 L0 Z+ X0 ~( ?8 q
  24. ;----------------------------------------------
    : Q' M( |: B' z; T
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零7 A+ ?* S2 v& ]/ n* {

  26. " y+ l  A' i& Z* ?5 C% I9 P
  27. ;    调用    bl = 命令字节
    ' N$ S% o6 X4 @% Q: P
  28. ;            ds = cs: k' f2 {, s4 {+ T
  29. ;
    ! i! x- p9 @8 g& U1 \4 |9 z
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功# y% {8 p) W' R7 g+ E6 i0 X
  31. ;            如果 ah =1,则失败! O! `) @9 H4 p7 k6 ~, m
  32. ;----------------------------------------------
    % I) q; j+ e: s1 U: K
  33. + o% Z& z# |: i
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR7 A7 t8 S3 z( a6 d) o' J) b
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)% u. z6 a, ], ]( Z3 W
  36. 4 x* ]6 {0 U6 _# E, i% m& Z
  37. cmd_wait:
    8 ]: J1 S! \3 J
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态8 K3 f5 [! [  I+ |( L) u" m3 u
  39.     IODELAY
    3 ^, v! y: `# s: f* r; L
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    + I+ f# K4 l" v
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.  q" r7 J( b0 k1 g% X
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试" D3 W; X4 v9 u7 h2 c) C
  43.    
      z! v% f8 J& a5 B
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败
    . h) Y8 \# j+ o( ~4 R  q/ ]6 ^9 f
  45.    
    # e3 ?1 i4 \6 i0 k* o  @- ?4 l# m) U
  46. cmd_send:
    ) ?$ Y8 B, v' M
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节
    1 @$ Q' T2 _. Y! C
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节
    ' [" }# s5 {1 {% O
  49.     IODELAY& i$ {; f; y$ b
  50. ! I, _' ]6 L" C  z0 k
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    - `* w8 @* |1 e) }+ l) f4 u" N
  52. cmd_accept:
    4 I' R; b" _9 ?! ?  D, M
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    9 x0 j8 R1 _$ h% Q
  54.     IODELAY( R$ t0 [4 G8 }  n. s
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    3 e" @+ G' u. j  V* v5 X  E2 M
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完" a( J* I6 K9 p3 U8 t5 R8 a
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试
    9 c- u: |( W$ E" L
  58.     5 H# ^* b# A/ D9 L
  59. cmd_error:                          ; 超时失败
    9 P! G. {( p# o+ I" v9 |& L! H
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零; @! }3 Z, ~6 g8 W+ s. o
  61.     jmp     cmd_exit
    . U$ n2 X! `$ x" O

  62. * t) k0 {) z) _, e+ x
  63. cmd_ok:
    ( P0 N6 V5 U6 c  M& Q% G
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零
    1 M- U9 E: v# \# m2 ?$ E- j1 {- X0 u
  65.    
    1 ~* _; y8 E$ r: k: f4 D
  66. cmd_exit:
    ; i# z6 g: J0 B
  67.     ret; R% x. o6 f6 |" U
  68. keyboard_cmd    ENDP
    % l6 H, s4 Y9 Z. M$ ]! x

  69. 1 a2 S7 k6 ]  @
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h
$ h2 g3 a9 ]7 v4 d2 g- a; {9 b 从EISA系统之后,系统控制端口定义了一位用来快速重启的寄存器,就是在PORT 92h的Bit0,这种方式最终结果是和KBC一样的,HOST会拉CPU的INIT#以让系统重启。但这种方式不通过KBC,所以速度更快一点,代码如下:
  1. in al, 92h4 O3 l, _# O/ R, B
  2. IODELAY& p9 m2 k, t0 L" G* ]7 }; v- t
  3. or al, 1$ J6 k' L3 V! i/ V- J2 K; z
  4. out 92h, al7 V% g8 o* [1 _6 ]
  5. hlt
    3 O  A  d* \( r& `
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)
, g: W" I& D8 `/ j6 v7 ` 用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。
& ^* @2 U  w% u8 ] 这里大家可以认识几种Reset的名词: Platform Reset, PCI Reset, System Reset, Reset CPU.我们来看Intel的文档,如下图:
/ _9 v0 h/ d& l# ^& G5 h2 J3 e/ `          1.GIF + Z: ^- G8 a% W' I; O
- M5 |# t0 \* E/ w8 u
大家注意看,如果System Reset bit位为1,那么如果Reset CPU bit从0变为1时,系统就会产生Platform Reset(包括产生PCI、FWH、SIO、LPC、MCH Reset),即称为Hard Reset;如System Reset bit位为0,那么系统就会产生Soft Reset,即:和KBC/PORT 92h Bit0一样,下拉CPU INIT# 16个PCI Clock。/ g) [  h) l; Y0 i

* w* g$ O# W3 P$ _! C 因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6$ n/ p& j6 v$ _* A- \2 a+ c' B0 S
  2. mov dx, 0CF9h
    ) g1 {$ B+ q4 B* z. H
  3. out dx, al3 ]" t4 B. d% N4 \  R, y
  4. jmp $5 _6 V  ~1 x7 ~7 f
复制代码
也可以用如下代码“关机”(看你的机器的做法,也就是对SLP_S3#,SLP_S4#,SLP_S5#的处理):
  1. mov al, 0Eh1 E- p5 I$ {" p6 N8 r( ^
  2. mov dx, 0CF9h5 |# Z% h" j7 m& T9 h2 V! }
  3. out dx, al: m! v& m8 H  b. u$ f1 R
  4. jmp $
    2 q9 ^4 ?+ n7 {6 H+ j) A
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del
( n" i/ ~( V0 V; f" q$ r' q    这种方法“基本”是在“DOS”下有效,教课书上常称为"热启"。键盘中断会hook住你的按键,Hook就是BIOS的INT 09h软中断,当你按下这三个键时,就相当于Far jmp到 F000:FFF0处。用如下代码在DOS可实现热启动。
  1.     jmp     F000:FFF0' b) J* i' w1 v# X3 M" E4 `! R
  2.    
复制代码
OK,你对系统重启是否又清楚了一些呢?
发表于 2007-12-12 09:19:53 | 显示全部楼层

不错啊
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发表于 2007-12-12 16:10:17 | 显示全部楼层
不错,学习了。
7 R6 X4 R5 c' E# K! o- b还有人这样写:
- K3 r. c4 X* O- m% q$ i: N6 ?mov     dx, 64h  ( P4 C; p! l3 \6 ?* G/ r* V4 i( m
mov     al, 0FEh 4 s# J& G6 U+ V% q, ]" |
out     dx, al          ! B0 `: [' e0 O& O. [- c$ P5 d
in      al, 92h0 s  k* ^8 e" w# R
or      al, 1
1 E0 M: Q8 c9 g' b* C' X1 x+ mout     92h, al
+ m, \* z" R. l7 C. Jmov     dx, 0CF9h
( v0 F, a; J$ ]0 sin      al, dx
5 A% e0 j7 N" T+ N2 g- F$ U: k! eor      al, 6
( I5 l0 K, Z$ [0 S- r8 _out     dx, al
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发表于 2008-1-14 16:15:03 | 显示全部楼层
不错,各种方法都说了,谢谢。
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发表于 2008-2-19 16:12:50 | 显示全部楼层
CPU reset 好像不如Rci Reset彻底,经常不能完全Reset
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发表于 2008-4-17 10:11:09 | 显示全部楼层
请教各位下 5 ^9 u3 g$ I' Q* s- b/ F% u& u( u
经常看到 “reset with power cycle”。当powercycle时,看到板子跑了一段又再重启。在代码中powercycle具体是做了什么呢?是否跑完了Bootblock?powercycle的作用又是什么呢?请各位大虾指点。
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 楼主| 发表于 2008-4-17 10:39:08 | 显示全部楼层
可能是特定平台的BIOS与KBC的system flag的问题,启动时,KBC标识System flag为warm reset时,可能BIOS还会发一次System reset。(也许是为了解决一些BUG而设的重启吧)
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发表于 2008-4-23 13:56:08 | 显示全部楼层
谢谢分享,学习了,收藏了。
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发表于 2008-7-28 16:36:54 | 显示全部楼层
好像对重启有些了解了
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发表于 2008-10-14 09:50:55 | 显示全部楼层
学习了,挺全面的,收藏了
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发表于 2008-10-31 10:39:18 | 显示全部楼层
最近研究了一下Windows 2003 reboot flow:1 h" d) ?2 @7 H% k
If(BIOS报告的ACPI Tabler版本>=2.0 && FADT中RESET_REG_SUP标志设置 && 系统中没有8042键盘控制器) {
9 Q! E" e2 D8 ?# o. f  a' p2 g# y  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;
( v7 G9 x: ]. g( n( J} else {
; m/ r7 A/ p2 j4 c! Q1 K+ a  port(64h)=0feh // 这种reset不是整个系统范围的reset,BIOS一般会检测到这种reset,并转换为RESET REG reset$ v0 m3 Q9 U& M' \: G
}
- G6 K5 R: b7 ]# j3 f& V: n0 ~: L) K0 ]- X/ h. c
如果是UEFI的Windows,可能通过ResetSystem() runtime service来reboot.
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发表于 2008-10-31 12:29:21 | 显示全部楼层
Reset Register=0xCF9, Reset Value=0x06 or 0x0E ?% W) J% m- m$ d$ k
Reset Register还可以在Memory或者PCI configuration space
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发表于 2008-11-12 16:57:04 | 显示全部楼层

out 0EDh, al

今天在查寻 out    0EDh, al这个句子的时候再次回到了这个帖子 ,以前在看程序的时候居然没留意
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发表于 2008-11-13 13:47:19 | 显示全部楼层
完全Reset是會斷一次電的,這個可以在這你發Hardware Reset的時候根據要求調節參數達到..
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发表于 2008-11-27 06:58:18 | 显示全部楼层
不错的文章,学习了!!!
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发表于 2009-2-22 09:46:25 | 显示全部楼层
不錯的整理,学习了!!!
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发表于 2009-2-28 20:06:41 | 显示全部楼层
in al, 92h' l6 `( L% Y! S4 E* q
IODELAY
9 Y! G! O" F' b$ h3 qor al, 1: R# }; w" _5 B. x5 H7 y' H1 ^
out 92h, al
& D; b- L  x8 f6 ahlt
$ b5 P) |) C6 Q$ h  F2 V/ N
1 N6 ], X" ^$ E& }4 Z, o$ C这个 有个问题 在 PC技术内幕 中第13章 提到这个92h端口时,说了在MCA中bit0确实是做重启) l0 ~% W2 i; K' P: z+ N1 q
但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...
2 x- Q7 a" f6 L. p* a: T  l; h" z不解ing....* e" w) n# f7 M; k: x% g& w7 j( I
这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?
% P* D1 g" z+ A' t) E  h  z而且我目前的水平还不知道该怎么验证?  也许我对MCA和EISA没吃透...
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发表于 2009-3-3 12:50:24 | 显示全部楼层
参照ICH spec中对92h的说明
( G3 r9 Z& g" H: n: TINIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force
) ]+ b; T3 H8 t" F7 QINIT# active for 16 PCI clocks.
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发表于 2009-3-23 15:11:22 | 显示全部楼层

ACPI FADT中,KB8042和RESET_REG_SUP均不支持, ACPI OS 如何Reset?

ACPI FADT中,KB8042和RESET_REG_SUP均不支持, ACPI OS 如何Reset?
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发表于 2009-8-7 11:19:43 | 显示全部楼层

回复 11# 的帖子

Hi:7 C) l, g/ ~( t$ V3 i
   srcore,
7 D# T+ _) b+ O  ]8 Z' B( y; b$ L      按照你所述,windows 下的重启,如果有KBC(EC),就是发0XFE吗?而我去追了一下,在EC收到0xFE 的地方 下了个断点,然后做windows 下重启, 以及CTRL+ALT+DEL,发现均没走这个流程,而是直接跑到了 EC check   warm reset 的位置去了(EC在不停的check  RSTRDY# 是否低,低则 warm reset )   ,难道是我们做的有问题?期待回复,谢谢!
5 Y3 O2 E: W' g" T# K  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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