[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]
! O1 W1 t( R6 o  i=> 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.
  K1 K2 w6 s) N( d3 [9 O
- [North bridge]
" c1 h1 q% ]! ]" e$ {9 n=> 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.
, R0 F) s' [4 O; D. L2. DRAM interface: 即與 DRAM interface的部分
! r/ F: M7 G( _# p* B5 \$ v3. Display interface: 即與 AGP/PCIe VGA interface的部分
/ J- q+ _$ |8 o& c4. Link interface: 即與 South bridge(南橋) interface的部分

8 l. {, ]/ S; J! v7 o8 {6 W# L# F  W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 )
8 m' A/ P' h; S1 v
" C! u$ `5 S  o4 F; f8 h& R+ Q! D. Z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.

- x: j0 D5 B( _; P. {-[South bridge]
3 `5 f7 A/ H3 A0 z5 W- C% d=> 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.
6 `4 i: i+ [8 t! l( m* F+ R2. PCI block: 處理 PCI request部分(即 implement PCI spec H/W part)
3. ACPI block: implement ACPI H/W part
4. USB
: c5 V. y3 L' e5 [! X5. Audio
6. SATA(AHCI)
7. ...

9 Q' j& n$ w' M" E! X& r& A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* r& s$ e' e-[BIOS ROM]
* g4 f6 e% W$ V; h; t, x=> 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
; U6 `  P7 R; u' k% w" z
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...)
6 K4 V; V/ {7 \6 u0 P
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.
4 w& g# R3 w$ ~) n& }5 o
! p) q* T+ |: p' `+ k0 l  uSummary:
1. BIOS可以說是 chipset's driver !!!
! t8 C" l, a# R. b* H6 Y2. 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

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