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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./ M" b: E- Y# B

- i+ e  C' c8 Z& g1、KBC Reset
- s3 q: ?8 I( h' 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. ;----------------------------------------------
    9 m& K3 S6 E) S! Z+ x+ R
  2. ; 文件名:KBCReset.asm1 j: |/ z4 L/ z3 S" v/ f
  3. ;----------------------------------------------
    ! u1 E8 U: j2 l$ A% e" h
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching
    ; c: j' }: }9 j9 |
  5. ;----------------------------------------------. r5 [' E5 V& \
  6.     .386
    0 b: O& g) H2 `# {& J' H7 G
  7.     .model tiny
    ' A" W$ J/ O  u. f
  8.     .code
      N: c; ]" e1 P& u) W3 v
  9.     org     100h# m- @3 O5 r6 ]
  10.    
    4 G0 K0 h/ C4 W- k0 I; O- ?
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统3 I' f$ ]& r) h  l' ]; E! z
  12. ! M& r" c1 [9 t- m
  13. START:+ g( o6 e; Q$ ]8 B( D7 n
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令$ L: `6 J: _4 p$ I: T# X# T
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回
    + D+ s  Y3 }1 x5 R
  16.     hlt: Z2 R+ o' \$ P) t* O/ O4 w
  17. ) x% H5 I6 B  }+ L: C
  18. IODELAY MACRO
    2 p+ @4 ~: s7 C2 _" t+ n
  19.     out    0EDh, al" d8 a5 q6 T  V4 L7 ~  g' t
  20. ENDM6 T( Y) T9 `, p4 W

  21. 6 l% T7 Q& W$ y3 E' ?) ^6 [
  22. ;----------------------------------------------
    " c* m0 Q7 c' ]4 r4 d/ E: L9 S
  23. ;    keyboard_cmd()# ~# H5 y& V9 E* x9 u9 \
  24. ;----------------------------------------------
    7 R% F3 r, S; j2 ]# \8 e3 v
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零" c. ~  b6 n% J5 Y6 ^' [2 d

  26. 7 g# b( n: y6 @/ L  g" O
  27. ;    调用    bl = 命令字节. w: c6 I0 d& g8 a" N# q
  28. ;            ds = cs
    & |% s. i! A9 x
  29. ;
    ) y- `. r6 S5 @  p6 a' c) n
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功! Z. N! j. k  q$ g7 f
  31. ;            如果 ah =1,则失败: q# s7 y' `2 j' ]  L! C; l
  32. ;----------------------------------------------
    & q" V2 Z& {9 t

  33. $ ^, V4 d3 w3 d0 t1 D/ J% E' l
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR
    . g2 p" n( K1 J0 z  K* l
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    6 s& W2 [5 I( |  T4 ?
  36. $ T( e% u5 {* H4 ~  i
  37. cmd_wait:
    ! S% _: [2 r, W8 Q# m4 i) L
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态7 v. C9 ^, W' o. z  H( y/ F
  39.     IODELAY
    * r' g3 Z( Y0 U2 s
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    1 D4 C0 m$ F7 ^- K4 x. q5 ~8 a
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.
    ( t( G9 W. d( n7 P
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试
    . ^1 g& F4 k' k
  43.    
    - |% @. a  G  N( L
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败& S  d4 I6 D& s4 z, \( f% ~
  45.    
    " s' k$ L3 a0 f) y( L! A, r
  46. cmd_send:  l( P  y% r1 z+ @/ @* H; K
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节
    9 V$ C* X) `! U! J5 ]& d; c& w2 Z
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节
    ) `0 t0 X" l' O6 y, V5 Z& ?
  49.     IODELAY1 a4 Q7 y! r. z, G

  50. 8 |# V8 ]9 L9 W6 B: ?8 H8 h
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)" U) J7 K5 g- P
  52. cmd_accept:! B6 K4 |2 d: f9 p5 c) x! i$ p
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    3 ]4 i; _4 i$ D* ~
  54.     IODELAY9 N, `' `, S/ f5 t' L
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    ' y( Q! Q7 g  d6 J, c
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完; P4 \1 b* I- T% p8 v4 U/ J% O
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试! u: c: \; N0 l8 N1 w( k& m, y
  58.     . W/ y2 c% j; V1 M% E
  59. cmd_error:                          ; 超时失败1 s/ ]# z( w! }, e3 H$ A
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零2 U. Y0 f3 j  [" z4 L3 C, c
  61.     jmp     cmd_exit
    8 W- y8 s, }. P. S
  62. ; v) {' A' a8 r# ]1 @
  63. cmd_ok:
    + |' O% \# r! r2 L0 J1 j
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零  z6 F. e* e. D  }
  65.    
    5 u" q( X8 ^9 M) z6 ]6 \4 j% D
  66. cmd_exit:8 N  n5 J" B; v
  67.     ret1 g* f! x0 t" z0 b4 k9 `
  68. keyboard_cmd    ENDP
    ( d1 K0 s( M2 d# W  k7 j  v6 y

  69. $ v; {: Q5 e5 @6 p" J
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h
7 M) Y! W7 p) W* b: q  ^ 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
    ! H: c! E0 o- N8 Y' b9 D5 H  B
  2. IODELAY; n0 `, B: K! Z6 {( G% }5 F
  3. or al, 1; N% F9 q9 s/ D3 |: Q9 P
  4. out 92h, al
    " O- \* f6 r( l. b2 A  d
  5. hlt$ B( t# k5 B- h- t9 ]  m
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)
' ^, c( q2 E9 W5 g+ a* m) O 用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。
5 A, i% _) W; C" W8 S$ O5 b1 M 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:
! `% u6 X% b& E5 Y& F          1.GIF " x* i# H0 _9 D9 ^" e; a6 f

9 U* Q0 z9 A( a- { 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。1 _: Z- r' {8 z( U" Y# O
  @% G: K- E+ R( F
因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6
    ( ~$ l5 g( J" V- `) t% \* g
  2. mov dx, 0CF9h
    + s+ n; u) |# w- X8 k$ k4 r* @- H
  3. out dx, al' L8 o3 ?3 _& W! u
  4. jmp $! G7 `: {2 T/ |
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+ X+ ^8 G5 N& x  a  C# F) o
  2. mov dx, 0CF9h# C! s% D" A4 |. |( M! T" A+ {" h
  3. out dx, al
    1 ~/ g1 ^; T7 p% H6 L+ v
  4. jmp $
    2 O4 y( |; Z( x' n5 N
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del
8 {1 t* [( b* i, v    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  {# I) n2 v8 k2 A7 C4 @. W9 Q
  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 W2 O* k2 M0 J9 @; [: Y% {
还有人这样写:# K, h- B  N7 J/ x- D
mov     dx, 64h  8 x1 K* |; a3 u2 q, V/ X' i
mov     al, 0FEh
1 P5 A0 C$ Z& j% L/ T+ [out     dx, al          - {+ O9 ?& X$ K7 e) s& J2 i
in      al, 92h
) j- h) `2 X6 |or      al, 1
. N; ~  z' J' t) W" f$ C& T( e& xout     92h, al
6 F1 J1 Q0 @, W: k% ~6 `0 Y( R) Lmov     dx, 0CF9h
2 q, p0 ~! X+ z% K1 |' i. Zin      al, dx
/ _3 R% v% D/ l9 g4 e& Xor      al, 6; h: q; f2 P) Z2 k3 T7 s4 U5 U
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, i; f7 p  a, u, ^! ]# J5 s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:
) P  G& l/ Z4 H% @, qIf(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) {
5 R* n# \! A# P- s9 O# m  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;
/ W  D: C' a( I8 A- S} else {
$ t. B% k' o  w' a  L( s7 J  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
* B! c) ]( W  H/ G' ?}
& h% l) M6 U9 Z( \+ p* r  c; B* q
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 ?+ C7 j( o2 N' A7 H" m
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' }; M, }5 [, U% G- e4 i5 L
IODELAY
0 c" k# h/ y2 T: p1 ~' z1 m4 X# Lor al, 1
, X6 e5 b6 w" H6 y* U( u! vout 92h, al
+ t/ u% S( }1 Q5 G5 g1 ?! Vhlt
- _% K6 h* m3 |& L% G; `. H
' o" g% @: y5 S9 e& ]0 s# w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
0 E1 y, G/ {- X0 B但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...( z7 e0 o8 D# r0 D* k7 g
不解ing....4 f+ Z  K2 j, y4 T# h8 |
这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?
% r9 q9 [( i: c& y* Q* g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+ Z1 X3 Z% B5 B0 d9 t# A
INIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force: l& O7 c. o# }# c0 C4 l
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:+ H+ N# d" V; G5 z9 ~
   srcore,+ K6 _9 v! t: G" M) k
      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!
0 h- G$ S' d  y  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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