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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.+ j; x0 l9 ~/ h+ Z4 u8 H& T

7 O- G6 I* F+ O1、KBC Reset  O4 g+ c+ {* s% L% Z
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. ;----------------------------------------------' k1 d$ R# w/ S& ?% Y
  2. ; 文件名:KBCReset.asm6 }) w8 A5 e9 F/ e( ~
  3. ;----------------------------------------------# l9 i0 y  y9 v( j- o$ Z
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching
    ' j2 O" Q. ]% L) w. J( |
  5. ;----------------------------------------------* W& t" ]' Z2 I; |0 \5 Q2 P- v
  6.     .3864 ?" G& t( N* c; E
  7.     .model tiny# ?$ w/ o6 R( x
  8.     .code9 s) s4 k+ G# f4 o2 U
  9.     org     100h
      I" ]$ {$ G# Q
  10.    
    : B7 f, b! |: L- q4 T
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统0 N  T  v! Y* {; H5 A. i
  12. - C9 d+ D" W- m: A
  13. START:9 n- e: B$ }- X) s
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令
    3 o# q4 o9 Q4 Y7 B3 }) L- [
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回1 _0 x2 V" ^( n9 R/ w' r
  16.     hlt& r" r+ K1 I5 O; b) {
  17. 0 S& l2 |9 {7 S
  18. IODELAY MACRO
    ! o1 x& s7 d; l. u- O
  19.     out    0EDh, al6 n6 D0 m* x$ G' N* s2 G$ L
  20. ENDM
    ) U9 U( w- G; ?5 P  g6 Y& O, [1 v( c

  21. 0 k$ H. W9 e( k- P9 ?
  22. ;----------------------------------------------8 s1 A5 k  E) e6 I* b
  23. ;    keyboard_cmd()
    6 |5 P% Y- Z9 f2 _$ d% z/ ~
  24. ;----------------------------------------------4 D1 F9 A$ W, y6 X5 M! U6 g
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零
    * Y4 X9 y5 c6 @7 W% p, K

  26. 5 a. G6 L6 }* j5 _8 I" ?/ @
  27. ;    调用    bl = 命令字节3 B+ I" p4 D* ^' ~, ], s8 J  Y
  28. ;            ds = cs
    ) r- h% x: a: t
  29. ;6 o3 L: {( W/ [
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功
    & Y& Z/ q; _& Q8 [0 ]
  31. ;            如果 ah =1,则失败
    ; A5 {4 q/ T" H* @
  32. ;----------------------------------------------+ g) B' w9 e+ @0 f1 B* P

  33. 4 p2 @) y' B( {. _3 r% A/ ~& j
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR
    7 S, r6 i- K# ?2 t
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    * u# K! i$ r( r! c9 P0 \+ p  z; B
  36. * p- ^+ c! c& U8 P. A8 ^
  37. cmd_wait:
    ( Q6 V- d7 F7 m  F$ |' @, G
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态: S( ~+ K! U+ M7 V& X, {
  39.     IODELAY5 ]& v% O+ W7 V/ J
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    ( B0 [: k9 v5 v; }1 q
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.
    ( }% m! o3 N  j; g$ `8 [
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试2 c' W1 M" F2 D0 i- e6 P' g. `
  43.     3 L6 k% L. m. D& [. m" s7 E
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败
    % c/ U& @! f) i: c7 R9 h
  45.     " C. D0 [% H, @" J* \2 h& k
  46. cmd_send:/ ~3 x8 _1 y  X5 G. K9 r# Q
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节( b, U! ?9 C' c7 E5 j! Z
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节
    5 v3 h) ]& E( N$ Z
  49.     IODELAY: m& l8 a! z) M7 g7 ^% ]
  50.   w9 D2 {/ q. i/ x5 G- `
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)0 [+ s& }8 M' b
  52. cmd_accept:" x/ ]$ H1 M" h
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态, ]2 G# B  c, R: \) v
  54.     IODELAY
    : }  p( y4 ]5 p* V
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)0 m) @" n! u. d! z1 o
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完, J' t2 ?6 N' c, P4 h( [0 n5 \7 q
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试
    * P7 Z2 O; [5 d. c( M
  58.     ) k4 l' |6 U$ e/ n! O" y; s) h8 e
  59. cmd_error:                          ; 超时失败
    " P, C; v/ S4 h" v
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零
    ' _3 J$ J1 ?" k$ {( @$ z
  61.     jmp     cmd_exit
    ) W8 d6 K6 K" ~( @. F* n

  62. 7 }) ^! W+ q3 Q
  63. cmd_ok:
    7 E- x+ j  Q0 E3 K  e- R
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零6 F9 T$ d% s- {2 r: V
  65.    
    - Y5 I" V9 |, m7 R: h
  66. cmd_exit:
      k% Q3 s, e3 `& ^! r0 i$ B( o
  67.     ret, F4 |2 T/ j) [) a+ _  n1 n, X8 ^6 b7 t
  68. keyboard_cmd    ENDP
    / \0 V, P6 m3 Q. i- Y( {; T
  69. / B* [( a* `+ I9 E9 t' G+ X
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h
! @! r7 ~9 t: n2 [$ O 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, 92h
    " H2 K1 _1 s9 a& E" `9 b. Q: f
  2. IODELAY
    6 f# r& ^4 c- K9 Z6 J$ ~. x2 E: a1 j
  3. or al, 18 _, e2 f! j* r/ V6 i# C
  4. out 92h, al6 c2 n* S& q2 z+ |% T8 R" ]
  5. hlt7 P1 K2 [2 i0 c6 z% e6 @
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h). M9 |: S3 m8 k3 f* |' f+ [9 n
用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。4 _3 m7 x0 C6 J* Y2 h$ l( [% B  {5 e
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:" n( @! B; ^6 d9 g& w4 G
          1.GIF
0 M) z; `7 ]- ]' }7 U2 Z * U: @2 L% |5 C
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。
5 L, S- Q- b$ ]# i. w
. O6 k/ f$ M2 n 因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6  }0 a% u, G# F3 o
  2. mov dx, 0CF9h
    6 L5 m9 s* c( Q" Z8 D
  3. out dx, al5 D- w( z' M4 ~8 _8 f( `2 V
  4. jmp $7 Z0 s* [8 z# K2 n' i% H& @2 E# q! B
复制代码
也可以用如下代码“关机”(看你的机器的做法,也就是对SLP_S3#,SLP_S4#,SLP_S5#的处理):
  1. mov al, 0Eh. R4 W: U/ }" z, G; `: Y2 q
  2. mov dx, 0CF9h; Z' b" D- I( f; B
  3. out dx, al$ g- ]5 r! W  p3 c& f& e
  4. jmp $6 l2 i' e2 k. i+ G
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del8 t, Z1 L' {% c3 S* |, u+ h
    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  e# T, G1 @9 `+ }3 Z) [. |
  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。
1 m# d: o- k" g+ h5 F) R还有人这样写:
+ o$ d" H0 _6 l4 t8 bmov     dx, 64h  7 `6 n1 d) q' d  x6 _) {( ]& V
mov     al, 0FEh
7 e! q: Q- T& [7 j) oout     dx, al         
2 t9 a6 S5 I5 ]; X7 @5 |0 @& Uin      al, 92h' U3 n3 f* h/ O( v' E8 i
or      al, 18 a: S( S7 Q4 ~# s  D' _' ]" E4 H
out     92h, al. P+ k( T4 ^9 q1 [4 `# T
mov     dx, 0CF9h
$ N& X' k# S9 Bin      al, dx/ @) J. C7 D) _8 H
or      al, 6; {( k6 [+ P+ E* |
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 ; L% o( j$ g# I9 [5 r9 i1 Z4 N
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:
/ a1 U, ?1 p( X+ MIf(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) {% q% I: u' r2 m0 V
  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;8 V: P9 d4 h# j. F( X
} else {
8 U, r$ e5 H" l; w  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
, Q: w: w# f- r. b$ e, R}  y  @9 x9 x% S- y! U- E7 M. N" s1 y

5 E. J  }1 g" M1 @; m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 ?
' t/ A. q, W& M/ |1 }2 Y7 vReset 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/ ^3 G' m( }) V( X7 N
IODELAY5 ^2 v( |# F1 N
or al, 1, A. h4 }4 t& v' m/ V4 E  R
out 92h, al8 z& H6 \+ s& y) i' O
hlt
% H1 k$ j2 P9 M8 b" {) r# S
6 ?; b1 A9 `# N7 S; [3 _8 C/ p. F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7 b- J- z2 p' ~* M* t8 ]" N* m
但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...6 E: D& t) M9 T: F# S. q$ r# ?$ _# O
不解ing....
0 N6 b7 w2 u3 g  q2 W( j2 l这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?% F3 `' M( j5 g* A1 R& J
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' r# Y, i% }* x$ w
INIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force/ y. n" d5 e$ Q- [4 C
INIT# 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:
( N* m+ u4 `& Q: B6 Q. @: Q   srcore,# V: e& G+ d; r: ~0 [- }0 C
      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!$ a& Y) Y" s0 t# m1 ]8 [2 {
  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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