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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.
* r7 ^: b# J4 g0 o; s9 i8 W' I0 Y8 p+ x
1、KBC Reset- r: M0 ~6 H2 J8 _& ^
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. ;----------------------------------------------
      e/ d: _" M% `& c+ {, a7 }8 }
  2. ; 文件名:KBCReset.asm
    ' s/ m( A& _& s0 u( G
  3. ;----------------------------------------------5 J' U2 |) s3 q4 ?
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching4 X1 a5 s7 y9 A5 H5 u& M8 {
  5. ;----------------------------------------------
    * T. z0 h1 g6 n- I7 f
  6.     .386( Z# A3 H3 u. d0 e# O
  7.     .model tiny
    " F  n, [% Z. ~- v% x
  8.     .code
    % X5 J( W; a3 r2 `$ R5 A4 d
  9.     org     100h7 |/ p3 u2 {1 h/ k
  10.    
    5 K4 q  W6 X2 O1 X; [+ S, ?
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统
    " l- W: x: [2 T

  12. ' j- c  e! ]/ z4 l* Q% j; b5 [6 ?
  13. START:
      _) y( @: g. ~
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令" w; o+ l8 L8 P  R5 `9 m
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回8 u  }6 ?) k2 }" q+ @5 E" s
  16.     hlt
    " B# g& M& Q0 o6 j* V8 |' E! Y

  17. 4 l- N( v4 c) t% K8 A; j- R
  18. IODELAY MACRO  y$ E. d7 t: {& S* `+ W0 t. S/ A. F
  19.     out    0EDh, al
    " K7 f$ ]) u8 Y2 _
  20. ENDM
      _( {% |1 g, Q! B, o9 Z3 M
  21. ( X- F( U% ]0 p9 u1 l
  22. ;----------------------------------------------1 \' w- I, v8 j7 g  r/ Z7 f
  23. ;    keyboard_cmd()
    ; L. B0 D9 Z6 E7 ]. J' C- R4 M
  24. ;----------------------------------------------
    - ~- x+ \  k( t  z% E
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零# ^: R  |$ Y5 r; m/ {. h

  26. + H: K( h8 w* L5 W* ]
  27. ;    调用    bl = 命令字节& }5 M- p  |" A$ n: H: b) A
  28. ;            ds = cs) y+ F' x% c0 s
  29. ;
    3 a" V/ u; ~# o' V) U& E
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功
    / S7 t! p9 M' n8 a) D
  31. ;            如果 ah =1,则失败2 U  a, x# j' A& M0 K2 Y
  32. ;----------------------------------------------
    ( u+ P1 b& f: v
  33. $ [0 f- l& R, z
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR5 D9 d+ X9 i# P
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    ) P9 W" }& ~0 F' U
  36. * P( H$ d# Y- x* z
  37. cmd_wait:
    4 r$ C0 p' g8 i8 K
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    ; _5 ^: g3 x( e& }! T7 v
  39.     IODELAY
    % F, c8 u) n& J# W0 [' ~3 j
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    3 G$ V" L6 c% w- z3 j* a
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.* f8 p/ X5 i9 T! }' D
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试6 i5 J: m: X! T! ?# R# I
  43.    
    : O0 m0 F0 d- ?7 i1 l4 F
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败4 W' {8 `6 C, f) U
  45.    
    ! w$ }8 |6 k0 O) B( C* ?' J: C; b
  46. cmd_send:1 e) w: _, G  {! F* I) Y& C$ H3 l
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节  b' i& W: ~' X$ Q$ i0 V
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节
    # ^0 B/ j. v/ R/ y, f; @
  49.     IODELAY
    " u: Z8 y1 x/ x  o0 {
  50. ; A3 u  H' n+ U, i* ]3 R) ^! r
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    & M/ D; b3 H3 `- ], h) p
  52. cmd_accept:( ~" e4 O! h" S
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态4 `4 J  i$ P  r2 k0 v1 u
  54.     IODELAY8 a' ]- S6 V5 \: O
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)& k- P" S" p. T$ ?9 ~( j7 Z# {! B& c
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完3 y* W' i/ M: H( }' @" M5 c
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试- {9 W7 M% h. E5 k9 C
  58.    
    ) k4 @6 N* f5 j
  59. cmd_error:                          ; 超时失败6 p  [& Z" ?8 f* q! O% q* o( N8 R8 O
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零) u6 X; z9 N7 M3 j& D5 d; H
  61.     jmp     cmd_exit7 H, C/ M* `1 u

  62. # {# k# r4 K- [
  63. cmd_ok:3 H- O, I  a8 l0 e; ?1 U6 J+ k! _
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零
    ' R% T# E$ ?" v
  65.    
    2 D  S# e( y* w. S! W: s5 o' Z/ l. f* X
  66. cmd_exit:$ x2 ?: D% Z" G5 b* |) O/ J+ }
  67.     ret9 [( X' e# n$ t, P* L6 o. ]- d$ `
  68. keyboard_cmd    ENDP0 \" u+ b1 |; |& p

  69. # [& H5 b7 T5 \
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h
$ W) @% _5 f. e 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: D. h  r/ n9 X
  2. IODELAY' c8 ]3 Z* I/ w# {
  3. or al, 1
    2 H6 B- y* S5 o7 G( _: t  E
  4. out 92h, al6 ]. `" G& n( O# s9 t7 e" W
  5. hlt
    4 C4 e) J* l2 T' L3 ~
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)6 y5 d6 _8 f! C! l3 x2 o* _6 h
用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。& t' \3 J8 p$ _2 y
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:# @% G6 ^8 q5 T3 M, p; X
          1.GIF + m9 D( l1 o/ J2 m

& h4 u7 o: j; G2 d, J  j' X 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。' r: {. Q: c9 \" F5 ]6 a0 W

3 j# @: v# N# N# {! K2 m) S/ t 因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6
      U+ ?1 k8 B$ J0 e0 ^) p, Y3 u
  2. mov dx, 0CF9h
    6 C1 W3 D- h# h7 h' U6 e: f
  3. out dx, al# \+ \7 q/ T! @+ D, w8 ?9 N
  4. jmp $1 t! \) E7 r; o- p% ^0 T4 j* ?
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
    : y' y9 o7 o" T* B' u/ }
  2. mov dx, 0CF9h1 M. n+ [9 L: `4 d! X
  3. out dx, al$ x5 x) e& R) A% h+ B
  4. jmp $
    ' w# {1 G! V) h
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del
+ @9 u6 m: W- N) A) U    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
    * y& @4 w2 z+ h2 s% I
  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。. l4 A8 B# ~$ I# ]' d& K
还有人这样写:
* r8 ?9 t8 Z/ Q: U" Y6 hmov     dx, 64h  
6 x0 ]1 v5 f* i8 ]' ]; dmov     al, 0FEh
' O" ~  u  g# x8 Hout     dx, al          ) C$ l, d. |& n# Z% r
in      al, 92h
0 l9 K; J# \8 T0 {& Cor      al, 1/ X) A& o1 X" ^
out     92h, al
: _! ~% a" C9 R  ]' {mov     dx, 0CF9h
- c* [# S- T  }4 [in      al, dx8 D3 r: Q; L0 U; J' t3 n0 h: T+ o
or      al, 6! P0 a' ~4 A' ~
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
2 o; b1 ]1 H8 u( T! E7 I9 |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:/ u% \1 X+ G; t5 T, B
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) {
! N0 @  d; ^! ~# h- V0 Y+ j  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;
" L& S% X, N8 o( g6 B/ L, b+ q! q, A} else {
: h. h9 b5 L( F$ 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! H; a5 v4 h: k6 U0 L$ w: ^; _
}% A) T* n9 P3 t: G" ^) _! n

& P5 [. z9 X4 ^1 J7 x1 a; b0 Y( [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 ?) z+ E4 [  C8 ~" T* V( |/ g1 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$ D& `# h+ u8 ~! b
IODELAY
; F# p. h" p5 M0 For al, 1
0 u% Q; i- P# {; W$ u9 jout 92h, al
" g3 K5 r5 @% mhlt
/ C2 v+ A6 C, `9 d
6 R! v* a6 Q6 y( V3 d6 G9 `2 ^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 Z( \+ ?) V+ |$ |
但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...
5 C7 I8 D" Y& K. H不解ing....0 w5 z9 G4 g' Y" K7 H2 M. @8 z
这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?1 A' q, U/ k. X" b1 Q$ K$ h4 G: x8 v& 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; ]9 w9 t6 P; ]! D4 V
INIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force
  U/ o1 b- y$ E- KINIT# 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:3 u+ v( ?/ j/ [& H
   srcore,
+ N# h, O6 E9 N      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!
4 t+ f( F; R9 Z1 i: j# Y7 Q1 |3 G  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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