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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.4 R( I, H# k; R& t
. S+ O+ p, ]3 M- n! v3 o6 X
1、KBC Reset# O  N: f4 F& D; D% j1 n
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. ;----------------------------------------------
    8 F# W0 l; m7 }: q) w0 V& O
  2. ; 文件名:KBCReset.asm# ^  k- ?6 G; N$ W& u
  3. ;----------------------------------------------
    3 N! D! B* Z9 S* b9 B, g
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching5 `4 N4 x: b$ c$ a: F
  5. ;----------------------------------------------2 U1 q8 k  ^* W7 O2 i) v! T
  6.     .386, M/ b4 S0 u; Q* a* q6 O
  7.     .model tiny
    / v7 t+ [5 b0 r( M
  8.     .code
    2 E0 \9 D; z( m  J
  9.     org     100h
    3 M. X( n+ c; N9 `
  10.     0 H, A( L' E( D( G
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统
    " g! J7 N* \" b7 ~
  12. $ ?  ~0 N" j) v* G4 m! C# `& c/ Z
  13. START:
    " a; M3 o; \# x, i5 L
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令* D; s4 f/ H" k. u
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回' Q( ^( L# o9 P! @8 A
  16.     hlt
    4 R. Q0 ?3 R' c( J8 [0 ^( D
  17. 9 o& @$ i' p4 S; s3 A% M; f' c8 I
  18. IODELAY MACRO6 `' O6 v4 T2 ]+ u) W
  19.     out    0EDh, al; ~/ {* W( y! \* }0 d
  20. ENDM7 V( ~. m- N8 ^% L
  21. 6 t- f9 ?! a! B
  22. ;----------------------------------------------
    & n1 L6 G4 l$ D' H7 {) v
  23. ;    keyboard_cmd()6 a) d5 C8 ~, K4 X2 K
  24. ;----------------------------------------------
    , n% j" j; H6 n8 z8 b, C9 ]
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零
    1 u3 b- [2 ]" K; O' H7 Y! M

  26. : D( `; q9 {6 ~7 H1 j
  27. ;    调用    bl = 命令字节! Y" x8 {/ n- B7 j3 P
  28. ;            ds = cs
    & i# x+ D/ m' l
  29. ;, c( j1 L; d, @* H' N
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功5 a# j& k8 a: q/ l; Q' v: Q
  31. ;            如果 ah =1,则失败
    ' {" v5 q4 n( o& U% g
  32. ;----------------------------------------------
    $ O2 ~5 ]9 \9 X: `

  33. ) o) \+ N9 h! m; _8 e
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR/ n, u  ?; t- G- v" S- L
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)8 ^0 r, @0 n4 w3 J$ ^, B
  36. . ^2 w6 u0 K6 n
  37. cmd_wait:
    , _) N- ?+ o) y5 T3 a( o
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态/ L* Z- ]2 a) ^  k; e$ C& Y) b
  39.     IODELAY
    5 _* B0 Z5 E: S# e5 h$ P
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)% M8 V) [5 ~0 X. R- ?" ]0 a! d
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.
    2 W1 i! i/ h2 F. O0 C
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试. b" U' _1 c" I0 \, h. d8 Y
  43.     5 z6 H$ e) H. e; w" z
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败
    + r0 d7 v5 ~+ D: R4 U
  45.     : d2 w5 ]  J; d' v- W
  46. cmd_send:" N% C7 W6 O$ i2 w
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节
    3 C' N0 g+ t! R% [9 \- M+ I  |
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节
    + v# V( P& ?" N
  49.     IODELAY8 p5 q; g0 X- @7 B# s
  50. ) c! {" z2 |/ X/ i8 u* o3 M! _
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)8 V7 d. V: G0 M( E+ v2 U
  52. cmd_accept:
    2 y( J: }  q7 m  y; K4 {. R7 X
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    ) }; m0 Z* ?9 i- ~2 F$ ^4 o
  54.     IODELAY1 m* ~/ f# p/ K1 t& y
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)$ O$ C7 m/ e/ e+ {" m; p- D
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完
    $ K. Q! k- M" T$ J* n
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试$ L6 b) x, K- \4 G  z
  58.     6 }$ i, R7 z. j7 ]$ F
  59. cmd_error:                          ; 超时失败9 J* n/ s% O  A0 b; `
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零
    " ~0 i! b# h5 s' n% V
  61.     jmp     cmd_exit
    2 N6 S8 @( Z. P9 j: D7 b* L# q
  62. ( O$ V- v2 ^& ~3 P) a* P+ K" S% x
  63. cmd_ok:
    2 Y( u$ l# U  ?3 T  Y2 c" _
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零
    # G: {  B- y4 g( F
  65.     + k3 r- R3 N9 _! f4 ]
  66. cmd_exit:1 x! f( C, Y1 T: _& @- V
  67.     ret
    & D6 {' c; s4 C
  68. keyboard_cmd    ENDP7 Z& I/ D& R9 |9 E

  69. 1 K) ^; ?% H& W1 }: u. |# p1 V; G# p6 r
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h
1 L* i" `$ t2 X 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
    ) ~# w) e, Y1 X5 z
  2. IODELAY" p$ @( |; C$ o8 t% l: B
  3. or al, 1' C7 i5 T  p- y; r
  4. out 92h, al4 j- ]6 L3 J, X! q2 l
  5. hlt! {. j+ ]* p, f; |. W
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)
% w+ K. m2 C: |7 f* [6 c% W 用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。4 r: B6 _" f& z+ ~; y# G
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:
: p6 Y) \. w- J2 f8 J, Z6 @# Q% |          1.GIF
# S( h0 R  r* P# B + |1 D' e4 w! U
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/ q4 |% p4 Y0 B1 z 6 C- q2 w( D2 ]
因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6% o9 n& o, {" i: m: }
  2. mov dx, 0CF9h  {4 g) ]' x# i; K5 F! R2 q" |
  3. out dx, al3 s  l8 Y- A4 J5 w2 h
  4. jmp $
    1 {5 }$ O# H5 @
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, 0Eh5 M, Y* O4 [5 h+ r7 Z5 E
  2. mov dx, 0CF9h4 p3 u+ |( m+ B' ~4 y2 H
  3. out dx, al
    . n" {2 L5 i. b) i- Y, E
  4. jmp $& g, b2 `" p; p) N# S+ p# ]
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del
2 T" _5 C+ w: Y; q) P* L  f3 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:FFF0" m' |" [, N- d9 A: N# l: |+ ^. `
  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。; V% _5 K3 A$ O" u  I
还有人这样写:$ {6 i+ a0 `+ ~& L+ M
mov     dx, 64h  0 k' _! y4 L4 ^' C- E
mov     al, 0FEh
9 z4 W+ i" g6 z3 B: Eout     dx, al            Z$ a* l. \6 d
in      al, 92h
& T/ [. U! x  K4 G# }; h! e' u4 Y$ bor      al, 1) S; M4 }* M. n
out     92h, al
4 N# h7 R6 \' Cmov     dx, 0CF9h
3 x, }& B0 u/ {% d# zin      al, dx
0 b, q5 Q  _7 m6 V! por      al, 6
' l& _+ j6 F6 @! H0 ~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
+ w4 R) [( ^1 k. k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:
& x" M/ P8 I# _0 B4 o7 X: n) p& PIf(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) {/ X2 J" T1 H" |1 v- s3 z
  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;
* N: h7 n7 p8 E5 h} else {/ y! h! X* d- P! k6 s3 z# d
  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 reset0 S4 k* X' H- O3 a
}/ m7 r+ G* S! Q" d9 ?# e9 K
, V9 \. U2 M7 P& `4 L
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 ?2 Z7 B/ p# {$ b
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
& q' A+ K- E9 RIODELAY/ K/ T0 m! {+ L$ G7 T3 S. g* W/ ~# H1 j
or al, 1; e, x# S, X) ?# H4 [+ N$ q
out 92h, al7 Z" N! {* f  b" Q+ s
hlt1 T  B! ~2 R% y5 ?2 b
4 ]7 l* x7 J  U
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  E4 X: k/ \) I  G
但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...
% x3 N8 j! ]7 x& f不解ing....( ?1 t, `* W2 {1 ~" e6 T! _5 S& }' J
这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?3 e" t5 W! }! I9 l
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4 e* n; o! L2 R
INIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force3 O( X% a0 c4 k8 E; [( }
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:
, Q" n" S) j: f( A4 u& l' S9 i   srcore,
+ B3 s% A3 d# g8 N" V      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!$ B/ S4 N. q' L! C; l
  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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