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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.
& s  z# K) B# V5 j" K+ `: a
8 Q' C8 V  c* U: \1、KBC Reset! W3 q% L! }  L) D8 a5 M( P
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 S  a8 Q% \6 V/ l  K  ]- R
  2. ; 文件名:KBCReset.asm
    * \. _$ F+ |$ }" \3 D1 i
  3. ;----------------------------------------------
    , [- H! I- @3 T
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching
      K' k  H* m3 Z) F! J, l
  5. ;----------------------------------------------
    : W" z% H; {# F( ~" `" i
  6.     .386
    4 h( Y# _- U- P( v# e0 b! I
  7.     .model tiny
    4 Q- x" y; }& y, b9 u* N
  8.     .code
    $ }" [3 \3 i& X. e1 h9 b% Z2 t
  9.     org     100h0 r7 o$ ?: |2 v6 n( F' u. B
  10.    
    & v6 b( E% ~. ]. v  J$ S  `
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统6 M3 k; Q; @; V) U5 F8 w
  12. 9 C# V, y# D3 D4 I5 S
  13. START:8 t8 B( C1 u) p9 A# N
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令* _  E( V$ z# ?
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回
    * H2 l4 U4 Q3 J* C# R' r6 V
  16.     hlt
    / D7 |, s0 y/ _) V7 [
  17. - k9 s% R+ R% y7 B4 L6 h9 h3 Q
  18. IODELAY MACRO7 I8 t1 M+ \# R
  19.     out    0EDh, al+ P3 I! M' Z- l5 \; b2 W4 e
  20. ENDM/ Y% n) Z2 v) O/ _5 A/ F
  21. 9 ]$ x1 v1 O5 D) P; ^" Z
  22. ;----------------------------------------------
      b3 ^  n3 n0 O2 u" ^% ]5 ?
  23. ;    keyboard_cmd()1 g) f& `- _, }# r
  24. ;----------------------------------------------5 m6 K% m5 K# Q1 w+ }
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零- ]# Q4 z  N6 b* r$ g& G; b
  26.   k) O. i" F$ H& x2 W
  27. ;    调用    bl = 命令字节* [( {1 n+ y% u) c1 L
  28. ;            ds = cs+ j$ B" ?4 p4 D+ ~$ l8 F& m
  29. ;
    & X' ]' y; _7 L
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功
    ! Z' k& `0 m0 t! g1 W" s1 I5 `
  31. ;            如果 ah =1,则失败: r9 }, Y: h9 K; {2 t  u3 N
  32. ;----------------------------------------------1 E/ P2 `, \) m1 _2 Z; A* _- E9 D
  33. . K3 z3 b. p6 a0 `; B( B
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR
    ) `2 c+ u$ ^3 R3 D
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    , u; w: {% x. Z: s+ E% B, ^

  36. 8 u3 ^9 y+ `0 r$ D* H
  37. cmd_wait:0 o& `+ B9 I9 D, `
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    1 h' i9 ~9 D2 Z- z# K
  39.     IODELAY
    + k. n2 ^& Y& z1 J4 b: g3 I
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)6 O3 N4 o; @) o" ]: p2 j
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.3 V$ A) A2 h$ O% M& [* X9 U- R
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试  W6 e# {, @1 `9 M! ^3 p3 J/ }: _% ?  I
  43.     * {# T6 E7 ?. K
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败
    - w6 [+ v. G# N
  45.    
    " W/ x( _, N# s5 W
  46. cmd_send:
    $ Q7 x- U, Y8 Z% r9 B' R; c( b
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节
    . U" \/ a" r9 |1 a( k# D
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节2 }# j4 f, R& {, v) n& M
  49.     IODELAY
    ( {# Y1 y! {+ X! m( f

  50. # G3 u2 |$ b6 Z' Z: {5 j
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    7 U8 T( Q1 z6 V2 ?7 @! u9 Y6 E
  52. cmd_accept:
    . D$ d+ Y% @3 J1 I7 q) X9 T
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
      ?0 f8 c  I& Z, N' x( a  Y
  54.     IODELAY
    , F& _& r& X* U
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    & H7 ]7 u- R. ^- z' @- F( w
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完! V' X. h, L3 S  C8 Z2 J8 D, M
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试
    9 n; u4 B! K( R/ Q3 h
  58.     , e: C) F5 U* Z" f9 G7 y3 \1 g
  59. cmd_error:                          ; 超时失败! i* R+ L* t" E2 }7 n. p8 b4 n: J
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零
    3 }! }9 ?8 p! N, d6 u/ r
  61.     jmp     cmd_exit
    . c7 A! L+ D9 H& Y( K
  62. # T& l- H" u1 y5 e
  63. cmd_ok:
    ; f+ j& w9 i+ g. L: m
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零' ]* }% p- f) C/ r
  65.     - @% r2 i  t4 G" R0 z, V5 F
  66. cmd_exit:
    ' Z4 l$ Y& Z' c5 P
  67.     ret
    1 O. l" e( N& ]' n3 p6 e  ~
  68. keyboard_cmd    ENDP8 G" g, @, @1 M: U( x+ p/ z  G; R
  69. 8 s0 f6 Z7 T6 l$ ~3 @
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h
/ v! ]2 t8 O; S7 r3 C1 n) G3 F 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
    1 M# ?% K$ @8 Y7 y( \
  2. IODELAY. Q- W2 `5 b  y+ U, {
  3. or al, 1( E5 C# H  ?. w
  4. out 92h, al
    1 N; |" R8 p* V' x; _9 S3 K4 }
  5. hlt
    8 N: @/ F9 |3 _1 V- K7 U
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)
2 ?3 t- i1 ]. |6 O, o: p 用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。0 Z' \+ V+ R3 H$ W; w
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:; K9 h2 Y/ N6 Q- b+ B
          1.GIF / c# p% Q# J. l  O9 C
  V9 K7 D8 {! }: Y8 W
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。
  [9 S, o% {- \" q) Q1 U# q ! p; U8 ?/ b" y; g
因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6
    & c0 W) s5 A- E$ v# B9 ~
  2. mov dx, 0CF9h
    * ^$ U9 g2 m! V. T) e
  3. out dx, al
    ' Z: Q9 d/ M  w) C
  4. jmp $
    & C8 J: k$ f, Z0 ~+ Y$ k, ?
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, 0Eh6 W) ]- M) o2 f  o; ?5 _
  2. mov dx, 0CF9h4 q( c' t4 x( b; f/ o
  3. out dx, al# ]; J5 H, W) x2 k: j# L! r, w3 X
  4. jmp $3 i: W) Q1 D, o3 r$ N1 V
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del
/ |8 P! i# j% l    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" l, D* Z, _# s
  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。
( q' k; m; k* n( d/ N1 _还有人这样写:
# M( U* B* O# g0 Mmov     dx, 64h  + @8 Y1 I" u5 B" d5 C  C0 c
mov     al, 0FEh 7 V' A+ u# b3 ^6 X
out     dx, al          1 Q* {( B" O( K- h
in      al, 92h
( t, a% m, E. o+ vor      al, 1; Z, c( U8 H3 N1 r6 I
out     92h, al
' ]( W( h' K0 Q$ L. q! xmov     dx, 0CF9h
! N$ K/ o# x0 w1 min      al, dx. q- z5 h; Y1 ^, k6 `) H1 O2 Q1 G
or      al, 62 }5 t8 C. T3 a. D
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
/ D# i' o& g- X8 ]6 l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:- i; t4 X2 M. `4 L( f
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) {
7 b/ M+ Z. m" f7 O4 W8 j" D$ r( A  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;% C6 j$ j, ]+ P4 v0 B7 I
} else {) L0 O" Y9 J1 B
  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( F2 g7 a, Q) d# l
}
& S/ V; y7 t! M# |0 I2 w3 l1 m# w* d7 O  F$ R5 H: v# s
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 ?: P' Q: l2 ^, P, ~: R  x0 W
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
) R- @% ]8 d1 \/ MIODELAY: c5 X1 ]9 q0 `
or al, 13 F4 d- Y" m$ K' j8 t
out 92h, al+ J1 C" f% D( {! W8 Q. J/ X+ m
hlt. T* W: N' l- ^5 l/ C1 Q# p( R( q2 h
; w, o) W9 }) G
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
2 D, l4 D# s! }7 j6 ]2 _. b但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...
) ~& t' r+ ^1 m" t$ r) d* L/ \不解ing....: \4 S. n+ ]0 q- }* |. n9 z5 b7 ^" J
这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?2 ?9 j# A$ E8 t7 H+ [! I
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 b9 ]! O1 [7 O9 r* LINIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force
% T$ Y0 C5 e- \  U! m2 @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:
% ^2 P) l' i8 L; p5 r   srcore,
0 K& B3 `/ T/ [, @$ z      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!
+ ~& |, j/ Z4 b$ K  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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