[转载]我所知道的BIOS系統架構2

sdwenyliu

任何 firmware 都有相對應的硬體;也唯有深入瞭解硬體,才能寫出好的 firmware ! (當然,對 programming language 很熟,有技巧的的人可以寫出好的 firmware,但是,另一個層面是:對硬體很瞭解,所以所寫的firmware 與 H/W 搭配良好,這也是另一種值得追求的地步)

BIOS 就是 "主機板的 F/W". 所以,它的對象就是主機板上的所有 devices. (為了後續的解說,我只列出一些,其他的坊間書上都可找到)

- [CPU]
. s  `8 g, ?' Y6 N7 k7 W=> central process unit. 依架構不同有分 Intel or AMD cpu. 其工作之一是: fetch code->decode it->fetch operands->calculate->store result.
! d; L: M, Z, l* ]8 m
, M% T% p  x! J3 d  f- [North bridge]
! y$ n' _2 I9 h3 J* t! V8 e2 X% M% S=> 即俗稱的北橋. 常見的 Intel 945/P/G,965 等是其北橋晶片代號. 它可以約略區分成四個 blocks(H/W view)
1. Host interface: 即 與 CPU interface 的部分.
+ S  E, }0 \5 O( J: q3 x2. DRAM interface: 即與 DRAM interface的部分
3. Display interface: 即與 AGP/PCIe VGA interface的部分
+ ^6 A4 Y* c/ Q9 g, Y4. Link interface: 即與 South bridge(南橋) interface的部分

/ n* H2 H3 f4 S' N. M2 X: v簡單說,North bridge的功能是: Host block 承接 CPU 所 issue 的 cycle, 辨認(identify),並且將之 forward至 "正確的接收者" ( Ex. DRAM block, display block, or Link block )

7 K! z9 Q" N" }% D+ Y: x所以,它像交通警察一樣,接收中央的命令,將來自四面八方的車流引導至正確的地方,讓整個城市的各部分各角落可以相互交流無虞.
/ f2 A; q% F( M# f) X6 c. X
8 m) k% k5 s5 u- r% U) k7 {% Y+ K-[South bridge]
=> 及俗稱的南橋. 常見的 Intel ICH7/8為其南橋晶片代號. 它"可能"包含以下的 blocks:
1. Link interface: 即呼應北橋的部分.
, [) g- N, n# D6 ]( j2. PCI block: 處理 PCI request部分(即 implement PCI spec H/W part)
/ Z( @6 Y. _) R  B( s! w3. ACPI block: implement ACPI H/W part
/ F# ?2 {5 s' I% q4. USB
$ k  L- z! z3 b! b! _$ b$ [! L: \5. Audio
1 O. ^+ C: y+ W$ e6. SATA(AHCI)
7. ...
3 K4 X3 Q) Z2 u( k5 c2 F$ \9 l
5 M0 t: M3 S& a2 l- @所以, 南橋裡面包含許多我們常見的名詞, USB/1394/SATA/HDA/TPM/PCIE...等

( H( y; _% ^7 X+ N-[BIOS ROM]
0 n) g$ ]) F& w4 ~5 }* e8 v3 p: }=> 儲存 BIOS image的device. 常見的有 ISA ROM/LPC ROM/SPI ROM. 編譯出來的 BIOS binary file透過燒錄器或是 flash tool 燒錄到此 ROM中. 內容是0101...的 binary code
% o+ U4 L  k. \; X+ x
! l$ d, B) x8 C0 z3 b所以,總結來說: BIOS code被CPU fetch, 經過 decode後, 會轉發給NB.NB接到後也會自行decode 此 request;若是 與 DRAM有關的,則 forward to DRAM block;若與 display有關,則forward to display block;若是與 PCI有關的,則將之轉發給 SB(透過兩者中間的Link),請SB再找適合的人 Ex. USB, SATA, or 1394 controller ! ( 別忘了 PCI H/W是在SB裡...)
: h6 p+ ^$ B; }- G: M, t% c. W
; k$ o( ?; S4 h以上依序所講到的 CPU->NB->SB->ROM,將在後面的敘述中用來說明一些觀念及flow.
9 q. I8 ?8 _9 d" y3 q
- ?: P- r4 A( X" S4 NSummary:
1. BIOS可以說是 chipset's driver !!!
2. CPU所 issue 的 cycle會先抵達NB,由NB判定是給誰的;若不是 for DRAM or display,則會再轉發給SB,由它判定是要給誰的

bj狗很笨

感谢楼主分享！