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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., T% p' d( m& B' j- P  |9 s
0 c6 i. B2 c( V# d. h
1、KBC Reset
3 M& X4 U) t4 Q 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. ;----------------------------------------------) G2 U  D& |8 _6 i/ T( S7 c; U
  2. ; 文件名:KBCReset.asm
    - d0 j3 x: g' H% Q# j5 q
  3. ;----------------------------------------------
    ; I! `7 J% I. q, }% P
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching  b( `: I0 r. b* I* b( E6 t
  5. ;----------------------------------------------
    4 i2 A* P( s; f
  6.     .386* t" l$ T* P  _. e
  7.     .model tiny3 i0 g* M. T* n/ U% m
  8.     .code
    # g$ [) |# p  j8 \0 l
  9.     org     100h) D  y9 p) I! [- u0 @
  10.     - m4 X7 t. G8 J  a* A/ S2 |
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统
    1 r2 Z, {7 A3 ~/ @8 H
  12. ' i, {( y8 H6 s* E9 m% i
  13. START:  h  a' G& U& t" N* O" Z
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令% b6 L5 E/ C6 ?
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回6 F+ H. H9 u3 j0 S
  16.     hlt) b, f" a/ P5 V4 H& g% n% e$ N: x

  17. ) x/ d2 q7 l0 r+ J$ b
  18. IODELAY MACRO( ?1 p' w; X8 A* w
  19.     out    0EDh, al
    0 o; m- ~5 B' L) S# N
  20. ENDM
    , g5 L3 j9 ?4 L) @9 b$ f
  21. 7 C. Q& y' L# G  H' p! E
  22. ;----------------------------------------------6 b& }6 @9 E, [# N7 L
  23. ;    keyboard_cmd()
    " ^* X/ H, L2 ]8 a
  24. ;----------------------------------------------
    5 a$ c1 A& f, a; L* S
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零! S& M9 \! n  e1 G! [4 [

  26. 6 o5 O- `- z: R
  27. ;    调用    bl = 命令字节
    * U' d; n' {: W% p) ^" q
  28. ;            ds = cs
    1 K- H; c0 M- e" J" \% E7 b
  29. ;
    - c+ u) a; e' @8 {2 E
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功
    " W' O, J; Y$ y7 S+ n. f
  31. ;            如果 ah =1,则失败
    1 X% c9 u5 t6 J6 Y* A
  32. ;----------------------------------------------
    9 I2 l, ?1 t% z4 k6 A

  33. - r  q' T6 ^3 d7 o
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR' f, A3 v2 s. }9 Z( U3 ~
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    , ^: J; H4 p1 y, E

  36. 3 A7 A/ |6 o- r2 R' a( p( J
  37. cmd_wait:8 y, L7 q  n6 L1 V% q% f. ^
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    8 ~/ ^$ n" b0 i1 s
  39.     IODELAY
    * x5 @. k9 c3 K
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    . d$ \& X* O" H/ N
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.' ?1 j- G& s$ _2 y- f
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试
    6 \; _4 }1 [% [/ G4 ]7 s8 Q
  43.     2 S1 i  H( h3 W9 h$ _
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败
    . I6 w( j3 N# d5 Q6 B& W" p* R" g
  45.    
    2 ^1 ]" F) O& Y. ~
  46. cmd_send:) e  r: L" H, N; s# z
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节1 @3 g; l4 R! O6 j
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节
    5 {8 ]6 J) v- G) t
  49.     IODELAY
    5 A' a, q- @6 m$ ?+ |1 Y

  50. + Z4 u) V  ?5 _/ S$ p4 D2 j
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)
    , U9 v0 L& F' \
  52. cmd_accept:
    ' u3 ?2 @" U7 J1 v) @) h9 M$ u- X
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    7 T) m" l- P! x4 Q3 Q2 s
  54.     IODELAY
    8 a* v3 R1 i* M: N
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    ! @( p+ A( ^0 @6 H4 b5 Y" E" z
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完4 r; C6 b8 u- ?/ w7 m, i2 h5 \6 ^
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试
    . l3 |; Y( Y/ X' y- o" o
  58.     + J. ?; r; p  H1 F0 D
  59. cmd_error:                          ; 超时失败
    , x" a9 X+ m1 H5 p
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零. y7 c: q; m, |" J# G9 w. p
  61.     jmp     cmd_exit
    ( a: o/ S; V. N6 |
  62. 5 N& O0 _/ g1 N3 B  O2 Q0 k( Z
  63. cmd_ok:
    + `4 s6 L) Y& n. ?  {
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零8 J  p& V* I* C4 b. H
  65.     9 E% q2 u; g1 u' r7 I; ?3 {
  66. cmd_exit:
    " G* x3 {, A% p; y# @
  67.     ret
    ! A' J- e. n3 z/ S" e# l
  68. keyboard_cmd    ENDP1 b$ `3 P* z( x7 Q# V; ^
  69. * d' `3 {' @8 `1 G! X6 L
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h
5 }. ]6 V% z+ \- C- h5 s6 Y 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, 92h1 g' l$ N+ F& Y
  2. IODELAY
    1 t% F& D) A2 Y1 Z! T+ W
  3. or al, 1
      G6 T3 G, p0 O
  4. out 92h, al3 F5 F& E! A5 K( M9 c4 D2 V6 n" b
  5. hlt
    ' I  z5 J* o$ @; V; @$ ?' M0 e6 B8 i' _
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)
* U7 X$ h* V; |5 l1 @/ I  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。5 g  \9 n+ ^  Y* B( 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:
* [! ~3 u1 X5 c( `& @2 s6 p          1.GIF - T+ m( j' [( B+ k
, V9 {) v6 r7 H
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。
+ G- x& X0 D0 u' T" Z* P  f
' j5 U  j! R+ l1 z" ~5 D3 r9 i! U" L 因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6/ r1 R4 [( r6 Q8 _4 I1 t
  2. mov dx, 0CF9h
    9 g- J/ m7 u: ]$ g
  3. out dx, al
    8 l! Z+ N+ a3 z5 O9 w9 |; J
  4. jmp $! X6 i# i2 W1 v$ b8 I5 T
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( e4 z! C' ?$ ^/ O
  2. mov dx, 0CF9h7 G8 k! H) j! i! r9 v! z+ R9 C
  3. out dx, al
    , s( _/ h, |1 e6 m( `; S% }4 X' l; Z& q
  4. jmp $
    ( u; n; s2 K: ^' A9 r. i' h
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del- [0 L% G! ?/ I7 p# G, ]
    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:FFF01 ]$ Q0 t& G, O1 t$ i  O& b
  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

好

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。+ _' ?! t, w- r3 a  v
还有人这样写:
- H. G. R4 O  T' s: f% u  imov     dx, 64h    y' U1 q7 Y9 i
mov     al, 0FEh 8 ?; t. {% z$ r+ s5 v
out     dx, al         
' r6 S3 h  \& z0 N. Rin      al, 92h2 P2 |5 R( O/ E" w3 S
or      al, 14 ~" H2 R, k- M) a  j
out     92h, al
( f& c7 K1 @9 [& t' y4 Z1 Xmov     dx, 0CF9h ; w, u" r& Y# x
in      al, dx( |0 z1 Y4 |( ?" v8 K6 ^5 H
or      al, 6
# `7 V7 x9 Q, F/ x+ @. @/ A0 v* [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 T5 x+ y* w- z) 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:
1 C8 h; I' d1 X1 R; V9 [: [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) {
4 H- u3 U; {) x  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;
8 T. z3 f6 ?* y# `} else {- v$ f! \; G3 _0 c/ ?
  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
2 Y; e0 y" J8 h( K8 x, x- _}
7 }% S, h7 @1 y) m3 ~
- E$ H9 ~9 g0 t1 l1 f0 \6 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 ?
9 ?9 e+ a$ I: M1 N& N/ L/ gReset 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/ O( A, C; ~  u5 x( ~& J
IODELAY
6 L5 J0 f. l9 vor al, 1
' @' W" I+ M; h/ h# D1 Vout 92h, al
  q- a0 z3 G& Z7 B/ V; j+ }hlt% k) D0 i1 E# M2 T4 y( D+ a6 S7 @

0 v. J* ]2 V$ b0 p! u5 l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
9 ~* B5 C. r  E( ^但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...2 I$ i* ?' E5 ~$ g) _, t7 ]' B" t
不解ing....
. C" m9 Z6 Y& h6 e! u这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?
1 a! s0 G; S4 M! |7 v9 O( f4 J2 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
& `0 l& e0 L8 Q5 W8 w" pINIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force
) P: e. F7 [8 a1 q2 l% l% V* lINIT# 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:
% p# E/ E1 W3 r+ f* X   srcore,4 q. a7 M8 t( @: d, |+ ]2 _: d4 [
      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 X+ @! e5 w3 F/ s/ G5 L  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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