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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.! L$ p6 Q* ^# r6 |( x

$ o1 l+ D+ m- B1 g" {1、KBC Reset
# t- K/ V* V) M& X+ Y6 H0 Q6 \8 M 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 P3 C# N8 ^4 x8 z3 n
  2. ; 文件名:KBCReset.asm8 q7 ]- z- n6 ^8 t. z
  3. ;----------------------------------------------1 f: k3 }* B  S. G$ ^4 ~7 E6 c6 x8 _
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching
      s* a/ a) E1 }3 ~
  5. ;----------------------------------------------/ h6 j' w: |# a; h8 F" o0 q
  6.     .3865 @( t3 v, T" v* l, n, e* B; X, `& H
  7.     .model tiny
    - O% s/ i+ a: c
  8.     .code* v$ i% K/ j2 R( K) V
  9.     org     100h
      c# e/ z; D! `/ l9 p% ?( ?) ]" n( f
  10.     7 A6 i( [% N, u- o6 v+ l5 E$ l& z
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统% K! j8 u- k$ p% d: {
  12. ' B- c# I6 ]2 H+ N  Y& b7 L3 k: T
  13. START:) C- l, t+ q, @
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令  A0 G9 ?9 b* |+ X/ {5 L9 D/ K5 f' l
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回
    ( d( ?8 K6 u" P. G: n: z* S
  16.     hlt* G; p% n: L: t8 g. Q
  17. 6 s7 s: i* U! \' C
  18. IODELAY MACRO
    ) U$ M& L! v  K
  19.     out    0EDh, al1 ^- e3 w2 J1 v& W) E' d8 [- F( M/ i
  20. ENDM
    / b) S  l% x* ~0 s5 k5 q$ a: H1 n
  21. 9 }6 K8 M) g2 T
  22. ;----------------------------------------------
    , I. f+ o% X  Y+ j7 u
  23. ;    keyboard_cmd()
    + |; K3 X+ k. v6 d1 l
  24. ;----------------------------------------------/ v0 k8 d+ U6 c6 i/ R# S
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零
    2 i4 t0 j# o( t7 c8 B

  26. 0 E$ m3 F5 ^1 D3 @
  27. ;    调用    bl = 命令字节
    6 R3 v. p1 \; }% c$ w" o2 P/ Z
  28. ;            ds = cs# x/ A2 B* ?, c, @8 O
  29. ;
    * w, K' [6 E3 O$ s1 R2 B
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功
    $ b( l. |2 I$ e: ~1 `; l1 B
  31. ;            如果 ah =1,则失败, a- f/ A7 ]  y1 d$ c, }- E
  32. ;----------------------------------------------
    + b, V4 b: \, r- f" _; C7 n. j

  33. & q. q  J" Z% I% B4 P$ ^
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR
    3 [  @0 a+ h$ `: t3 `6 M: B
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)9 U( Q9 ?9 |7 @. `! _; O
  36. 4 F+ Y2 Y4 U& {% P" u* i
  37. cmd_wait:
    + a  H+ _3 h6 J- h7 ]" c/ y
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    2 b2 z4 F9 L0 i( u% a
  39.     IODELAY
    5 B- J) @+ A) c9 ?8 F0 p, T5 j* E
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)) z1 t3 m  e* I3 P8 F# \
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.; A. l) {  O/ w  E& ^
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试0 x6 }( e6 \% |4 G
  43.     " |( V1 V! c: O
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败
    , ]+ Q( y9 i4 z  O" n3 {+ a
  45.    
    ! R8 M5 m& I7 D
  46. cmd_send:
    : Y' V9 e- P2 @0 p7 F: u  ?9 \
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节; B( n& p  W1 O  b. i2 w( [
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节
    ! x# S( t  o& d
  49.     IODELAY/ |  p- m7 q' N0 [

  50. 7 S$ X+ {8 d' u1 }2 a; F
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)+ P3 a* k' C: b6 s
  52. cmd_accept:
    7 s8 I; x$ J4 U* w% A4 a" {
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态' t& m7 P- i$ @; q! \
  54.     IODELAY
    " \: ]6 `9 d& o% d9 |
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)- e( u) M6 J% c; H( b/ H4 ?
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完( s$ I* Y( j/ H
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试0 V4 B; u- K4 J9 {8 w- C
  58.     7 C! X# B! v; Y3 E
  59. cmd_error:                          ; 超时失败/ Q, J0 g: a- z7 X6 J2 {
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零9 q+ H# \+ {( h, {( g4 h" X! k
  61.     jmp     cmd_exit1 j' U6 C+ U7 |2 t/ j( d
  62. ; q" i( A# D/ S9 i& ^
  63. cmd_ok:% O/ Q# @% ~5 p
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零
    5 r' ]4 `- e3 D8 w9 j
  65.    
    6 W" ~+ O# i) B' G/ Q
  66. cmd_exit:: T% Y5 v5 h% F, s
  67.     ret; ~- v- H- P! J1 w
  68. keyboard_cmd    ENDP
    ( f- p+ ^- w" W1 ^
  69. 5 Y& p5 j+ |2 {! A. y# a, o
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h2 x5 ]* q2 P* h$ R3 @1 f# J1 }
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- y; z1 ~% B4 b! O( @1 {4 t# A
  2. IODELAY
    $ ~( A" F$ r1 v7 J+ v+ V/ R
  3. or al, 1' U" P# s0 _  ?0 _
  4. out 92h, al
    ' ?6 w2 d% }2 }4 e( S
  5. hlt
    ' F# {0 ?' ]& c5 \  v2 h
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)
5 A+ H' W- u  N3 [( K' Q' m 用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。
$ @& b" f- G; {% p+ {( |6 ]5 ~ 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:8 S) ~# l' b6 a8 m6 u$ {
          1.GIF
* E$ {+ d( P. V, {8 j . w4 V; `3 t) l$ ?) e
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! F- k) h6 Z5 r

6 R3 }, z9 Y$ g+ M) _1 p 因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6
    " Y. P3 P8 P. }( i
  2. mov dx, 0CF9h
    7 M; n  D: l# D4 @
  3. out dx, al) U  L- ?4 C2 f' C- x+ {: W4 P3 Y. _
  4. jmp $) n. b5 ?, j5 G# F. p9 k8 Z
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* s% i& \6 }& L: u( J6 e
  2. mov dx, 0CF9h8 I  u5 P, I& _  L, A" C) N
  3. out dx, al* n' G; e6 S9 v; c
  4. jmp $
    8 g9 o/ ?8 j5 s  ?: L3 e/ b+ k7 {
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del
$ r: w% {2 X# u' J    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:FFF06 K; e3 _7 h. N
  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。
5 U; |; g+ \' e% n6 y还有人这样写:+ B, p7 N3 M- [7 C5 z- ]2 q
mov     dx, 64h  7 }$ O' H1 K* x! Y6 d3 V
mov     al, 0FEh
$ F1 z% i% L' [; b* n% n) ~! bout     dx, al         
/ U* F# g- L( X" j2 w8 N2 U% kin      al, 92h
8 W* @9 a9 ?( U4 ?5 W, P* q9 V3 uor      al, 1
3 q  p9 m( F& U$ _/ v( [out     92h, al
! V* i" @( O- y6 n- I2 }mov     dx, 0CF9h 1 p* k- W2 v1 S4 w( R* ]$ y  Z
in      al, dx
$ }1 {$ y& w; F+ P! Gor      al, 6
1 z( p  Y, X1 ~/ A1 S: mout     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
' f9 p7 m1 U* N2 Y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:
: d8 M8 r3 K$ FIf(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) {
, n/ |2 {" p+ v$ {/ w9 M  z  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;
& p9 s' P$ E2 }( y5 B% n( i  ]} else {# V0 E3 Q, T, H9 \8 o( x/ ]
  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
( h- N; L" _, v4 t$ F4 F}/ \% w/ I0 h' k
7 l; }# f% p' o# ^
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 ?. G# G3 B9 g6 p; \# z5 l
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
$ [8 L  Y2 o2 O9 aIODELAY; o0 ]5 u& O$ \* D5 ?8 q) o
or al, 1: d; w9 }8 `- F8 U8 ?, `; N0 _6 y! ?
out 92h, al
! [- w1 |1 _' O& qhlt
& o4 o2 B% K( y* R* I( n' S8 F8 t
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; F& T0 z0 Q( s5 j, U
但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...1 @. n& D# _8 C+ x
不解ing....$ l) `  ^3 m) x9 `3 z" C( H$ k
这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?# s/ A2 ?4 w. K( t) `8 h
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
5 l& _0 _1 b: k' `) Q7 RINIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force, b8 Z4 m% S4 ], W+ Z
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:  C$ H3 p& W! j
   srcore,
& t' z. @) g  E      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!
& G- I1 [$ t) g, y. ?& k  g! [  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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