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任何 firmware 都有相對應的硬體;也唯有深入瞭解硬體,才能寫出好的 firmware ! (當然,對 programming language 很熟,有技巧的的人可以寫出好的 firmware,但是,另一個層面是:對硬體很瞭解,所以所寫的firmware 與 H/W 搭配良好,這也是另一種值得追求的地步)
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BIOS 就是 "主機板的 F/W". 所以,它的對象就是主機板上的所有 devices. (為了後續的解說,我只列出一些,其他的坊間書上都可找到)
* I! d" h; D- w9 E: V. K5 B$ Y) g4 c5 c8 Y: \; k4 d
- [CPU]1 x2 M2 d6 A+ a, ^) C) x* K# c! A
=> central process unit. 依架構不同有分 Intel or AMD cpu. 其工作之一是: fetch code->decode it->fetch operands->calculate->store result.
* r$ F0 Y5 p3 j3 q' }# _! V) s$ s/ \ `6 b
- [North bridge]
% X/ U1 Y M3 l/ O$ T( W=> 即俗稱的北橋. 常見的 Intel 945/P/G,965 等是其北橋晶片代號. 它可以約略區分成四個 blocks(H/W view)
) n$ j1 t+ W) I1. Host interface: 即 與 CPU interface 的部分.
9 i3 a% I3 c% N! I9 `1 w2. DRAM interface: 即與 DRAM interface的部分" p/ i3 H3 @2 v
3. Display interface: 即與 AGP/PCIe VGA interface的部分
/ _" Z! P3 Y0 d5 K( w1 C! A3 D4. Link interface: 即與 South bridge(南橋) interface的部分
/ g4 S4 X1 \. @3 Z" G3 t
& ]: Z. u$ M! e+ V簡單說,North bridge的功能是: Host block 承接 CPU 所 issue 的 cycle, 辨認(identify),並且將之 forward至 "正確的接收者" ( Ex. DRAM block, display block, or Link block )
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M% O. e6 V+ e' [所以,它像交通警察一樣,接收中央的命令,將來自四面八方的車流引導至正確的地方,讓整個城市的各部分各角落可以相互交流無虞.
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-[South bridge]0 V" w5 p# l1 [: F6 \, w% \7 `4 G
=> 及俗稱的南橋. 常見的 Intel ICH7/8為其南橋晶片代號. 它"可能"包含以下的 blocks:6 @: P9 m. F3 ?& V8 _+ t) `' [8 T3 z
1. Link interface: 即呼應北橋的部分.
- t/ f% G# W& s; h2. PCI block: 處理 PCI request部分(即 implement PCI spec H/W part)
( x* U5 H) X2 s1 ^* m. h( V3. ACPI block: implement ACPI H/W part0 a3 |/ u8 h4 G* \) @0 T
4. USB/ H0 c3 t5 H# g% ` w
5. Audio
- Y5 C ~( j6 q9 Y: M/ z& a: n6. SATA(AHCI)' u2 u2 V2 I5 B% R+ w! Z
7. ...
0 P# t! \- ]2 a( a3 k" e n7 n& u0 m7 M0 C
所以, 南橋裡面包含許多我們常見的名詞, USB/1394/SATA/HDA/TPM/PCIE...等% b3 ^0 i, D; Q# S) x( T) ?. [
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-[BIOS ROM]
% o1 h) }7 }, C) v/ y' T3 k=> 儲存 BIOS image的device. 常見的有 ISA ROM/LPC ROM/SPI ROM. 編譯出來的 BIOS binary file透過燒錄器或是 flash tool 燒錄到此 ROM中. 內容是0101...的 binary code& i; v8 B+ x. l/ g9 ~
; W* `1 ?: O: x" R& k; ?
所以,總結來說: BIOS code被CPU fetch, 經過 decode後, 會轉發給NB.NB接到後也會自行decode 此 request;若是 與 DRAM有關的,則 forward to DRAM block;若與 display有關,則forward to display block;若是與 PCI有關的,則將之轉發給 SB(透過兩者中間的Link),請SB再找適合的人 Ex. USB, SATA, or 1394 controller ! ( 別忘了 PCI H/W是在SB裡...)
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- T) r$ g* M! G8 q$ P+ V以上依序所講到的 CPU->NB->SB->ROM,將在後面的敘述中用來說明一些觀念及flow.
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Summary:9 k& @ M, A' y1 Z/ t, ^8 c% A
1. BIOS可以說是 chipset's driver !!!
/ z x3 B4 E( v8 w- q2. CPU所 issue 的 cycle會先抵達NB,由NB判定是給誰的;若不是 for DRAM or display,則會再轉發給SB,由它判定是要給誰的 |
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