用于Linux的开放BIOS开源项目介绍

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2016-01-29 17:40

用于Linux的开放BIOS开源项目介绍,用于 Linux 的开放 BIOS开源项目介绍

  在很多系统上,引导时间中有很大一部分都花费在为 MS-DOS 提供传统支持上面了。有很多项目,包括 LinuxBIOS 和 Open Firmware,都试图使用最新的代码来替换原有的 BIOS 系统,它们只实现加载并运行 Linux 内核所必需的功能。本文对这个领域的内容简要进行了介绍。

  响铃!

  尽管在 PC 硬件加电时喇叭响一下看起来似乎是件非常自然的事情,但实际上却有一些代码来驱动喇叭发声。这段代码就是引导固件。在大部分 PC 上,这都称为 BIOS(这个单词是 basic input/output system(基本输入/输出系统)的缩写)。BIOS 提供了底层的硬件支持,早期的 x86 操作系统就是使用它们来访问磁盘、显示器和其他东西的。

(本文来源于图老师网站,更多请访问http://m.tulaoshi.com/linux/)

  BIOS 要做的第一件事情是执行各种加电测试:确定(还可能要测试)可用内存、确定时钟速度等。如果测试成功,机器的喇叭就会响一声。这个过程就称为加电测试(power-on self test)或 POST.计算机对于自己是相当幽默的,这个术语通常会被当作动词来使用:“这台机器根本通不过 POST 测试,因此我们应该更换内存”。

  通常的诊断包括响铃代码(不同供应商提供的代码都不相同),或者可以写入到某个特定裸地址的代码。有些后插的卡可以简单地访问这些代码;标准的解决方案是诊断代码都写到 80 端口中。有些制造商会销售一种卡,它可以以 16 进制的形式显示最新写入到 80 端口的内容。如果我们要进行严格调试,可能就会希望有一个这种卡,或者希望使用一个更好的发明,例如 PC Weasel,它可以记录最新的(256)POST 代码以供大家阅读。(有关 PC Weasel 的更多信息请参看下面的 参考资料 一节的内容。)当然,这些代码的确切含义对于各个 BIOS 来说不尽相同,只有部分供应商提供了文档。幸运的是,开源供应商提供了很好的文档。

  BIOS 还为我们实现了哪些功能?

  诸如 MS-DOS 之类的操作系统可以加载其他设备驱动程序,例如 CD-ROM 驱动器,但是需要所有硬件驱动程序在启动时就已经加载上来了。为这些驱动程序提供的标准接口是由 BIOS 来处理的,正是由于这个原因,BIOS 需要对设备进行探测、识别,还可能要进行初始化。

(本文来源于图老师网站,更多请访问http://m.tulaoshi.com/linux/)

  同样,BIOS 要负责对内存进行初始化。并非所有的操作系统都需要对内存进行初始化,但是早期的 DOS 系统通常都需要进行这种操作,即使在今天大部分 BIOS 为了兼容性的目的也需要进行初始化。这个过程自己可能需要很长时间才能完成,很多现代系统允许彻底或部分地将其禁用。同时,BIOS 还会试图确定系统中有多少内存可用。其他的引导时操作还可能包括对处理器缓存的初始化和启用,配置双 CPU,构建有关处理器的信息表,构建连接到系统中的 PCI 设备,甚至运行这些设备提供的引导 ROM,这可以加载其他驱动程序。

  这里有很多工作需要做。实际上这些工作是如此繁杂,我的某些系统要花一分钟甚至更长时间才能完成 POST 和后续的驱动程序初始化过程。BIOS 可以执行各种硬件扫描,从而寻找可引导的设备,在某些系统上,BIOS 甚至可以执行通过以太网进行的网络引导。我的一个系统就会花大约 5 秒钟的时间来初始化网络引导参数,即使在禁用了网络引导功能的情况下也是如此。这可真令人懊恼!

  最后一点(但不是最不重要的一点),BIOS 还需要做相当多的初始化工作。不管您要引导什么系统,这些工作中的一部分(但并非全部)都会非常有用。为设备分配中断请求(IRQ)的确是一个非常有用的服务,因为它允许 OS 只获取一个服务列表并开始运行,而不用对它们进行编程。很多设备都有配置寄存器,BIOS 可以基于系统可写内存中的设置向其中写入合理或正确的值。(通常来说,这种内存都称为 CMOS,尽管它们并非严格要求使用这种技术来实现。)

  在 BIOS 完成上面这些功能之后又会发生什么呢?它会在某个地方(通常是在磁盘上)查找一段代码,并运行它,这通常会加载一个操作系统。如果操作系统是 DOS,或其他类似的东西,那么这种设置工作就意味着我们可以很快就有自己的命令提示符了。

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