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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.
9 r1 G  m$ w- ?8 O" [2 ^% d* A4 q& X% e) {
1、KBC Reset0 J9 B8 A8 O. d' 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. ;----------------------------------------------
      [, T8 d9 l! Q. z1 G3 |
  2. ; 文件名:KBCReset.asm* _: r' ~1 ?- Z$ W
  3. ;----------------------------------------------
    & V8 i3 }- ^9 P9 A8 o
  4. ;    2007-12-11    bini.Yi/易祝兵    For teaching( C2 a7 B- d6 V) [
  5. ;----------------------------------------------! M0 B' S' X) b/ m3 N  B
  6.     .386" X* k7 h1 n/ P+ I, f
  7.     .model tiny
    . c. _9 a5 g7 `, |6 w2 w& m! [
  8.     .code# a% n/ P  x& ?$ \3 _
  9.     org     100h" d0 `9 c( S9 v6 ~; C/ Z3 ?
  10.    
    $ k$ A7 j7 @1 R( J! T1 v
  11. ;; 如下代码参照 《PC技术内幕》第8章 键盘系统' }3 i' q0 i' K7 a2 \" n! A) A
  12. % L' G9 T3 o9 `2 p
  13. START:% L. f- @7 b3 M8 x; X" [# X
  14.     mov     bl, 0FEh                ; KBC Reset命令! `0 B4 J% w1 F+ }
  15.     call    keyboard_cmd            ; 不应该有返回
    & Q' h& p7 w  o! Y+ ~
  16.     hlt) G8 A5 h& C! C

  17. 5 @( e( X! o4 _) `
  18. IODELAY MACRO0 F# g0 y0 F4 C
  19.     out    0EDh, al
      D" t% K2 S5 D9 ]
  20. ENDM
    : X2 a8 t3 d2 O' D! h
  21. - i+ G1 v: A) `8 T: Y# [
  22. ;----------------------------------------------% k9 s9 l/ m  f$ \
  23. ;    keyboard_cmd()
    2 q! |* y9 F/ y
  24. ;----------------------------------------------
    6 v2 W9 V3 a, m; m) j4 _! z
  25. ;    如果由于缓冲区满超时,则 ah 返回非零
    $ S( X7 l. s7 T3 f5 R/ T

  26. " S' E3 {; M$ T& d/ ?/ G! d
  27. ;    调用    bl = 命令字节+ o) Q' v1 \' o  b1 T# D
  28. ;            ds = cs
    " O. Z& v* O+ _6 z
  29. ;
    & j2 k/ s; N. I( H
  30. ;    返回    如果 ah =0,则成功
    5 X  H5 Z' t) F2 Y
  31. ;            如果 ah =1,则失败
    " ~2 n1 i0 p. c# O* y, M
  32. ;----------------------------------------------
    : Y, v4 W, X2 d4 R$ v9 \
  33.   S/ m* K% |  G7 ]$ Q' b, ^5 z
  34. keyboard_cmd    PROC    NEAR
    ; q! u: L/ A9 E
  35.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)4 \' F# S1 x  W2 |) m) T8 U

  36. , D6 ~3 R# o8 |" ]# e* O! W; w8 n
  37. cmd_wait:
    ; g# T% M2 g9 [( F( r. r, O" ~
  38.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态
    ; i- \+ E$ `4 X/ c
  39.     IODELAY  E0 G; K6 q: F( U
  40.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)" c( V+ N% S% f
  41.     jz      cmd_send                ; 缓冲区空,准备接收命令.* U/ ?! q4 x, n5 V
  42.     loop    cmd_wait                ; 缓冲区满,重试: s0 V7 t; r& Y, I: Z
  43.    
    . i& A9 `2 F( }# S' j  M) z
  44.     jmp     cmd_error               ; 超时,失败
    4 x, l/ r3 e9 v& D
  45.     0 Y" ^7 l6 m  w- d
  46. cmd_send:# N5 s; {( S8 b1 J% f* ^
  47.     mov     al, bl                  ; 取 bl 中的命令字节
    7 y* T5 [; [( T( x3 F0 a
  48.     out     64h, al                 ; 发送命令字节
    * Z3 F! X! M. k, |* ~9 ^
  49.     IODELAY
    , F2 j) p. P& y6 `; S' F5 q4 |
  50. " l( ~7 N6 N+ [' ~1 \
  51.     xor     cx, cx                  ; 超时计数器(64K)* C2 U" h7 p3 D* }. E4 l' r
  52. cmd_accept:
    5 W6 f. b5 }+ `* [' Z# I8 O
  53.     in      al, 64h                 ; 获取控制器状态# J7 u; P. o: O( u# ^& b! t- L
  54.     IODELAY) K& H! K" C2 W: L
  55.     test    al, 2                   ; bit1,输入缓冲区满?(控制器是否有数据没处理完)
    " D# H% B6 r) p
  56.     jz      cmd_ok                  ; 缓冲区空,处理完5 _0 U* V/ d" P
  57.     loop    cmd_accept              ; 缓冲区满,重试
    ; }' q; Q5 Z5 C2 ^
  58.    
    , B- y, Q5 K2 c" Q, T& d) ]
  59. cmd_error:                          ; 超时失败
    ' N% I- M5 E2 E2 A) h
  60.     mov     ah, 1                   ; 失败返回状态非零  m3 \- q: U# b+ C9 t' y0 K7 u( B
  61.     jmp     cmd_exit) t, Y3 h7 ~7 T7 h1 {6 _2 `
  62. , k& X1 k* r1 u+ H4 ~& f; y
  63. cmd_ok:
    % o, f8 v3 T; S1 i. O
  64.     xor     ah, ah                  ; 成功返回零
    4 ~* f% ^: H: U0 a2 @  O! i
  65.     . B# F- l; K1 W$ t9 W8 v
  66. cmd_exit:, ]! d; ^* p# X# W& {$ G
  67.     ret
    " R7 c7 O' a/ H" f* W$ T  T: ~
  68. keyboard_cmd    ENDP
    * f, \( g  P) o7 x" R% W/ H

  69. 3 \0 v  W7 g* L, S' @6 F# I# }
  70.     END    START
复制代码
2、PORT 92h
# F6 q2 a& l% a8 C* O( n# c4 R: Y6 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( s9 ]: i* [  B& H$ B
  2. IODELAY
    " U# ?7 _$ `: }4 m4 R1 ~& }
  3. or al, 1' c4 H! ^) ]5 B' j' R' _5 o
  4. out 92h, al
    " Z1 a8 ]5 k" b' a
  5. hlt
    7 H" t3 {# p% O4 j/ k% l
复制代码
3、Reset Control Register(Port CF9h)
* C1 u5 _2 U+ ?* `+ _0 ^& x 用此方法控制Reset,各Chip极有可能各芯片产商的做法会不同。
6 ?6 g% P! F9 d8 |  z 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:# ?6 E* O4 Q( u& R6 h7 C* g( p) X
          1.GIF 3 `0 z  c6 ]/ C% ^, I9 _2 G
0 m0 A, n( t' I4 p
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。* ]+ i, h8 k! E* Y

. K" u$ K; t  Q8 m 因此你可以用下如代码Hard Reset:
  1. mov al, 6
    ' ]  e) J, Z9 L
  2. mov dx, 0CF9h; H- n' q& K! E, T1 X
  3. out dx, al
    1 \$ [% X( y6 H% ^3 G* i
  4. jmp $
    7 t0 w( \9 q% l3 [1 w; t; G
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 j# v8 n6 a) b! s
  2. mov dx, 0CF9h
    " \1 i1 C; _& g$ {" r; M2 a
  3. out dx, al
    : ]( z  Q' s; K- F
  4. jmp $2 k+ @* j! r# n& B0 }
复制代码
4、Ctrl+Alt+Del3 D, j0 ~! P9 }
    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
    & I# F5 O& @% \& G
  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。! ^5 N3 {( }# Z) U: q
还有人这样写:
9 h/ l) `% _$ p9 y' e' M9 umov     dx, 64h  & Q% x" w! @$ i, N' o
mov     al, 0FEh
6 i6 G& \6 X/ _out     dx, al          8 Q2 t# j. i$ x# I
in      al, 92h' m1 s2 ]3 M* Q1 o! ^$ @0 x* c
or      al, 1* w" {9 e+ u, M0 z1 P  d
out     92h, al# R" Z% {' n/ @4 Y* Z
mov     dx, 0CF9h
/ ~* B  @& N9 @: k9 L: bin      al, dx" X  \6 u9 y6 `) ~1 v7 ^* N& D$ ?
or      al, 6: L- D# Z/ Q; g) N
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 " }4 d+ P: |6 N. o! g
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:
2 E  o% O  f9 ?) T0 |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 q9 \, |) F" G4 u& ]2 ?& v  通过FADT报的RESET REGister和REset value reboot;
, V+ a. R" m8 u4 c$ r- {" u} else {4 [$ f# E# H! [3 x* Y( e& v: F
  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
* y. S- H  w/ \4 [6 Q9 A}
4 H8 l3 Y; s1 H! q  o
0 t: M' i5 y$ p0 l4 [! c) _- \2 q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 ?
+ F! N+ y: Q: K. u1 _( g; H( K6 g1 xReset 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; v0 z* e; s  e& X2 s3 l! a6 E, a
IODELAY
" v6 `. B4 J% a* ], ?1 U( U1 i4 Jor al, 1& k+ x# X  R& f& |: h: ?- `
out 92h, al
& b+ j' P, n# R4 y6 @* uhlt
0 B1 V/ N8 o& A0 o& W; K3 b7 k  R+ c  n
' t: J# e3 b; z1 R; u8 I  x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
* s. D/ p3 H+ G: d1 p- u但是在EISA中 bit0 只给了4个字的说明 :普通情况...
# j6 J7 H0 b' y不解ing....8 h( S% y$ i5 |
这样看 是不是 bit0 = 1也是做了重启?还是别的?
. g# Q2 [7 w$ F5 Z& \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 L3 ~+ ^* B+ j
INIT_NOW — R/W. When this bit transitions from a 0 to a 1, the Intel® ICH7 will force
* _. {. w) C/ _+ E2 MINIT# 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:
/ b' R1 u  A/ ]( D   srcore,
7 m" d6 R0 i7 K3 d+ F      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!
- o: d% k1 n$ S$ P/ N9 h3 M  melow 平台(SCH+AMI CORE8)
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