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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.
" I6 z6 _; l5 y  C# U
/ w  x1 x( A1 ?7 z2 X$ X* j: c, g1、KBC Reset: ]" `* \3 w, w# }5 [% N; a, ]* t
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. ;----------------------------------------------
    6 C5 K2 ]9 r4 T0 p5 U3 Q! w& S
  2. ; 文件名:KBCReset.asm9 @+ \1 m9 [' B) }
  3. ;----------------------------------------------! j: j) t& [7 \; `7 D
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching
    " `$ A. O: @  d1 D0 {
  5. ;----------------------------------------------
    $ F; @# B2 L1 W, J" |3 R: X
  6.     .386
    7 Y2 q! t0 ~; H9 ]" {- r. M
  7.     .model tiny! _9 J2 I+ }( p* x, j" O3 y4 _
  8.     .code
    0 c3 {  M9 R& _# x
  9.     org     100h9 s" U5 T6 i4 r( P. _3 ?
  10.     ' e" v2 F; N, F6 T5 @+ \
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统
    ( v* u: {8 j2 i+ c5 o$ v7 V
  12. # P  W  O- b% j) ?! x
  13. START:
    5 }; g/ d( U  A0 a
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令
    " y3 m/ Y) E" U
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回+ R& T6 }' |4 g' q& F" A
  16.     hlt
    * m3 z( y  b2 x: u9 V3 D- s

  17. 3 m6 l9 e8 M' a' A% Z5 W
  18. IODELAY MACRO: l$ P- x. J( W+ {
  19.     out    0EDh, al( R: h  i/ P; a/ @% z# I
  20. ENDM
    8 G$ a3 _0 H( M# F/ ^

  21. - ]! B2 ?9 r5 E$ p
  22. ;----------------------------------------------2 E0 k* }1 U- |. L- y5 e6 ]( q
  23. ;    keyboard_cmd()
    $ m* N6 \: w% m- |4 C
  24. ;----------------------------------------------
    - o# s8 ~" W- ?  I) p
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零
    % a: a6 U% {$ Y4 a6 e& K6 R  S

  26. 8 B" y# A' ?7 m  m) V  I! J
  27. ;    调用    bl = 命令字节0 g' O! O: x# x
  28. ;            ds = cs( b: D+ R, `5 f4 C5 _
  29. ;
    $ B2 v% @4 K. L. N# s' l
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功
    ' Q# D* {* U" P7 ]
  31. ;            如果 ah =1,则失败
    : I& t' X# `9 P$ X& q
  32. ;----------------------------------------------
    4 x: d* R& o. ?! I3 q! K( L( [

  33. 7 ~2 Q+ o! k1 q/ ?
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR8 C) B  R: I0 U6 F& s7 u
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    0 Q, ]" r3 o* N% |, ?/ t9 @2 ^
  36. 9 S* D' a  l6 S
  37. cmd_wait:; m4 I, w$ }- |3 ]7 R9 V
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    : g. l* j0 @2 s+ K6 L
  39.     IODELAY
    1 w# S3 X4 R, x0 f$ @8 ]- [# h; a6 j
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)+ z- {1 J  H" F% L' z( M
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.) q3 O: z; A/ ]- w% M3 z9 P
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试
    . r/ c2 z1 B: N% h& `5 D
  43.     7 d6 ^) \/ M/ R( G- u
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败
    5 l% _! i6 V4 C0 H% I8 N7 ?
  45.    
    7 [% E) s" P! c# N1 [2 c
  46. cmd_send:6 ?# F3 n, j$ W1 O+ I& n* V$ S8 |
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节: B1 K$ Y( K! b' w
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节4 l) k/ K* k! V3 G7 [* g
  49.     IODELAY8 J' v: \6 `" m( a) ^! e
  50. ) n; b) S: `3 f$ s! S& W* r/ X4 {/ c
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)# J4 B! F$ t1 ~
  52. cmd_accept:* A2 p: O3 R! I0 c  F; }$ h
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    ; l4 ~4 z, D3 t' |+ S4 B
  54.     IODELAY
    + n) R. n5 D/ i3 a4 q5 D5 k8 C
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)  l) X" W0 J8 L
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完
    % U" e6 m, d$ \
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试- g! o; x! M. ?( g& {
  58.     # `" j: g/ O3 P! s7 ~( V& S
  59. cmd_error:                          ; 超时失败
    " E' \; U* t/ f
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零6 Q9 ~+ y) v5 d8 H2 Q8 b& ?7 x1 d) o
  61.     jmp     cmd_exit9 I) A+ m0 w( m: |/ Y

  62. ' i3 k: p, t9 b* O" [& S5 z. p
  63. cmd_ok:
    4 m3 k% ?" `( M+ y: A
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零9 b7 V! A8 b* i/ O
  65.     ) g/ @- m2 a& p. q- U7 R2 o
  66. cmd_exit:4 Q! ^1 y8 R4 \% D% v; A6 K
  67.     ret6 L( `( T, d9 G+ p5 `* N* ^) G% k
  68. keyboard_cmd    ENDP
    ; c- G% C: U' Z) \; G( {

  69. & l0 k% H/ b# g) U
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h. z! I  n) ~7 @" [7 J" p
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, 92h0 Q* V0 U. O4 ?  \8 ~/ H
  2. IODELAY- a5 ]0 @: v4 _' W6 G7 S/ h
  3. or al, 1
    / |/ d5 I8 }/ v$ x$ d
  4. out 92h, al
    - x: }. O0 \6 x7 K, n
  5. hlt8 Y) v& O  f  t) o& I$ `
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)0 [# [# y& B% O$ v  q! h  u
用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。$ A( w0 a/ N( |$ j) ^* f. H
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:2 S2 M  O' D! w; m" \
          1.GIF
4 W! q! E; ~9 P; H1 A+ a0 c/ p  W
) {# W' L/ [6 r5 h! T) O7 y. | 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。
) E% k8 K$ e: [4 v
$ T5 G' _' t/ i7 D3 I6 J  u9 S" F 因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6+ P1 O) M- X' a  n0 r# k
  2. mov dx, 0CF9h! j, i4 O( T7 O; @5 P
  3. out dx, al: }& B2 \6 R1 y0 |( a8 Y
  4. jmp $# r9 A# e$ Y9 [7 E9 z4 w
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
    6 Y# z6 N/ ^1 q4 N; y
  2. mov dx, 0CF9h5 G: y) _% M7 D6 V
  3. out dx, al
    2 o5 m' u6 m" Q3 w  j
  4. jmp $
    ' m/ I, j  w) e  z) Z7 k' C) }& A
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del
8 I# p- y, F  M6 M# Y: f' X    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:FFF04 |4 i7 U# s! O' C- M. y$ U
  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。
2 Y0 u) A+ L4 o9 T还有人这样写:
- j* `/ k5 v# P( B; i3 Ymov     dx, 64h  
9 ?3 E9 k9 }( N( t$ Dmov     al, 0FEh ( U0 S( B( D# H8 n6 o
out     dx, al          8 J1 \. X% e: I; H+ q. a
in      al, 92h
% g6 h( j$ U! [% u4 N7 W; |or      al, 1. Q+ F0 J& n/ ]0 Y" x
out     92h, al# h& l) d% {: o/ M
mov     dx, 0CF9h
$ q6 B: f( [3 Din      al, dx
( W% y- G& u6 M) cor      al, 6* y5 l6 ?) A4 q% r! W
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 + b1 k, u+ X( E
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 {. Z' I  a/ S& Y& \1 _2 `; I7 {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) {
2 e! N( g. O* w  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;
3 M. l6 V6 I5 V4 M4 [# z} else {6 p/ ]2 v/ A5 i  f
  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
4 S8 A' z/ u* [}
! v+ X+ @, d/ W
! T* Q% b+ ~' ]; Y% S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 ?6 W$ {! \' N6 i1 h
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, 92h5 N8 D- _# X- W
IODELAY
7 n: f- L4 g1 C  h7 Y& F  _or al, 1" F2 Q! R, q: X5 z
out 92h, al3 Y" M( k5 \/ Y4 _" D! {0 ~
hlt
0 }5 ^3 u7 s# y& ]( ~# ?( f5 S* O6 ?2 Y* K& e+ ^
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
4 l2 A% c4 b. U6 B但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...
' k; e' ?0 Z# \! W2 i不解ing....
& n) ]& g2 K' N这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?( w) H7 K4 |9 m. R, 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- t. j- X2 W2 B. R$ A6 j3 w
INIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force6 M% ]- @) W0 L7 W+ d
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:
. y( y, d6 {: ^% ?% T2 i9 |6 J   srcore,) [3 f, U5 _, G% H' i- \
      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!6 U9 Z& z* ?4 w
  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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