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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.
. Y) Q: d! y+ J" a  x) l2 y! \
; \1 l+ n5 j$ I' o1、KBC Reset# @$ O' \" |* A% i' A( ?6 C
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. ;----------------------------------------------
    7 r& u, \) U- x+ @( N
  2. ; 文件名:KBCReset.asm+ Q7 M0 f' h; R& E& Q3 m
  3. ;----------------------------------------------
    * G' w* w, y& Y6 J
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching  C3 ~! D8 W  }( t# f$ `
  5. ;----------------------------------------------" V9 S% o: L/ A  d9 Z* Y% d9 G" Y3 x
  6.     .386
    8 L% g' u, k' a  H5 j$ Q% ^" `
  7.     .model tiny
    + {6 g, V0 B' _1 R( ?
  8.     .code3 s; d% X$ W1 x. H! C4 k
  9.     org     100h" z8 E- ]% r3 n
  10.    
      |: h  ]6 c! N5 [! U1 h
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统2 Z6 g5 I0 O+ Y: n$ `4 `- r

  12. 3 D" Z& C; q3 F% w+ E: v  S3 j( q6 G7 e2 n
  13. START:
    4 S! J" h1 S) l
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令: _3 o4 L" W, _4 O
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回
    . V1 c4 k1 D. j0 p
  16.     hlt  K! A+ B$ W/ z6 A" g9 ~8 Y8 I1 }  X' _

  17. 5 Y5 R4 }' J' y- Y: q1 B
  18. IODELAY MACRO# T! H% y& g/ Q. e7 a4 Q
  19.     out    0EDh, al9 |* ?6 n. |+ K" U" d, {
  20. ENDM
    ! @( J! b7 S4 w/ O: l
  21. ( D2 C; _3 h4 _, |8 ~
  22. ;----------------------------------------------, j, _/ x1 [6 E  v
  23. ;    keyboard_cmd()
    $ ~: ]' M% F# [+ d
  24. ;----------------------------------------------
    3 _1 t! t! F2 |+ D" \) x$ i% x, C7 K
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零' X5 C7 V0 [, N! i
  26. % X2 p& D" |5 p$ q9 S% b& w# R
  27. ;    调用    bl = 命令字节
    ; ~, N% u! s2 @+ Z1 R! B- t
  28. ;            ds = cs# J$ k! f9 e5 n+ `
  29. ;
    7 N8 L( |) F/ B' B3 f
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功1 p- V6 M. j/ ~3 E  w
  31. ;            如果 ah =1,则失败
    / |0 S4 `6 D1 {
  32. ;----------------------------------------------- V8 ~4 b* z& N( \

  33. # r/ F, ], ~1 l. D
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR* P  N* j7 b$ _
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)9 s( l/ p: L# l7 }% ]
  36. ( a  x4 \% ~4 A( x
  37. cmd_wait:" a. q9 E! n# T
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态! `+ ]0 N1 I+ F4 c8 `* b
  39.     IODELAY9 }  m. N- X2 w0 C' K+ }4 p
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    ) P/ U+ U' ?7 U; Y
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.$ d  S) K1 Z. C
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试9 m2 O% R" P4 r/ ]6 \
  43.    
    7 v3 J& y" k4 ~- E$ ~0 [
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败
    1 f/ |4 j2 l$ \% V* K; z/ k# j$ @& R
  45.     3 Y. [2 M8 r: e. Q; B
  46. cmd_send:
    1 @6 o+ d( i' a  l8 K
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节- |* Z  w( R$ ^% O' S  ]! }
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节
    / `& l. J/ u- J. h
  49.     IODELAY
    5 Z. L$ v. a( ]/ C
  50. 9 g9 H* K) l' m, B2 ^1 e3 \) q
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    3 R6 G; @& n6 n" H
  52. cmd_accept:
    + Q9 L# A1 u5 ?! O, f
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    6 n$ @& a& F1 m/ X9 O! M
  54.     IODELAY1 m+ v! m2 w3 f# u' n. w' v
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完): X$ X' K5 t" |! \1 j) c
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完: E" V! S, b) C+ o
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试
    5 s! o; W, D4 j2 L5 O( R; B( |
  58.    
    , F$ b) k3 h( G% @
  59. cmd_error:                          ; 超时失败
    ) }7 y3 e. |& e3 _' y
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零
    , ^6 v' M- g; d$ {7 }8 q2 `& V* f
  61.     jmp     cmd_exit
    ; M3 f- F6 v% C; t/ E( h

  62. / e: a6 ^9 n! A
  63. cmd_ok:
    ) n6 P' }2 x9 v9 a8 J
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零# _" |* O- l3 ?* ^/ ]1 }5 v
  65.    
    1 M5 Z, {8 }! i% u7 h
  66. cmd_exit:2 {3 q6 M2 [7 m7 O; o) r. f$ V
  67.     ret1 s' `% k% F& @0 A) J
  68. keyboard_cmd    ENDP: q+ @- p7 K4 g3 ]& S

  69. 8 |: Q# k& Q4 n- s4 C
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h* k* Y7 a4 b, _  ~( z
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# h* ~. j) v
  2. IODELAY: ^! H; a9 Y& R, ^2 `) H. V/ Z3 j& J& _
  3. or al, 1
    $ R+ q" W+ V8 i1 W, e
  4. out 92h, al
    7 L* U7 G$ F3 r. ]1 i
  5. hlt# _6 z1 w0 R, n* g4 g
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)+ b$ G6 ]1 X  {! K8 ?& C
用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。; s$ y" P& X; \, Y  A+ O! o
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 t" z' y! O' g' [          1.GIF
5 s0 v( z) T" u8 f - \- ?; A5 e# O. ^% ?
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% m; `% x* C3 r0 K) }' J1 j
6 G8 {& p- u& s& `3 U+ b3 m1 i" s
因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6: I. G0 v' J) o# s' a. _' C2 E
  2. mov dx, 0CF9h
    / }" W# @, q8 a; K& B# t$ g( ~
  3. out dx, al
    0 v/ K5 X8 c: z8 P" k4 ~+ l
  4. jmp $
    7 O# w; B0 p0 y3 C; b- C# W
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 N! Z' V" }- \
  2. mov dx, 0CF9h
    + u! W, ^! g$ a3 s' c
  3. out dx, al
    & a$ r4 }+ e9 M6 t5 j5 ?) t
  4. jmp $
    * ~2 H/ ~7 I8 \6 F
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del
4 Y; ]% F9 [# x. ~; a    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:FFF03 l: R% \0 T9 ^! k1 v4 V, 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。& n1 y' h% e8 K; [- ~6 m* N6 w
还有人这样写:* W  P- C0 ]3 k0 c. e9 R7 |
mov     dx, 64h  $ h! @- _+ J, V( @/ _+ B4 K( s7 M. ~
mov     al, 0FEh
+ A( m; q# _; W* a! Kout     dx, al         
. d$ p; V, R. n% H5 E# Win      al, 92h. X* j3 ]: [% T) y# V
or      al, 1
5 w# P0 p  K, G. u) tout     92h, al! Q4 ^' e6 P. o  I7 w. l, X' a
mov     dx, 0CF9h
) b& J; x% m0 u! Tin      al, dx3 W8 }, P7 d) O# W1 w
or      al, 6# l" g4 p1 j" S: I+ H% y$ C* k& ~
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 8 j. f2 Z" c$ N" `4 h
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:
, y% l6 ~9 n- R2 m3 u) y: K4 o% ^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) {
2 p- O) `# n2 k, z  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;/ w4 I2 W$ s$ ]8 W
} else {
, ?+ C) u4 r' g  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  M0 ^! u# m. O; x) ]
}
6 ^  r' e  x/ u. K$ @0 l) b  V) m" y5 k
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 ?
8 [* U0 L) T# U0 e! ~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$ G5 i; n. H' O0 O0 j6 M% r
IODELAY. l8 z" f3 b2 ^' }" f' w
or al, 10 U; w- S/ D/ j3 p
out 92h, al
5 p4 G$ [8 O5 k% t0 ihlt
( w& Z1 g# x3 E1 T+ m6 {- j" K; G' S8 ^' Z
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% R/ y9 P7 H: r! o4 y: r# G0 b
但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...
7 Z  x* j5 z0 M不解ing....7 `! i: q4 b2 t
这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?
0 F# s) B& Q8 l! G) ~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- M8 X4 }) f8 R1 V( l4 L; V4 V
INIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force
, R- ?+ {- r: y* N3 @, y' bINIT# 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:& S( W. C5 I% K. Y* V3 i& i
   srcore,7 D) \( e  y9 |# o
      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!9 n. ~0 N# W  Q- B# y
  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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