個人電腦發展至今已經數十年了，我當初最早接觸到的電腦是80386年代，在更早之前的連看都沒看過，而教科書上偶爾也會放一些老電腦的照片讓大家看看科技是進步的多麼的快速ㄚ!
我在查資料的過程中遇見了這個網站，他整理了一些老古董電腦，還很認真的幫他寫上規格註解，如果大家有興趣的話可以去這個網站看看，順便懷舊一下喔~~~
http://www.vintage-computer.com/ibm_pc.shtml
星期二, 5月 13, 2008
BIOS Data Area
放一些查資料的網站方便查閱一些資料。
[注意] UEFI Class 3 (Pure UEFI) BIOS 就可能不會完全使用這些參考位址，這部分請自行聯繫BIOS vendor或是你的BIOS core team確認.BDA - BIOS Data Area - PC Memory Map
Address Size Description
00:00 256dwords Interrupt vector table
30:00 256bytes Stack area used during post and bootstrap
40:00 word COM1 port address
40:02 word COM2 port address
40:04 word COM3 port address
40:06 word COM4 port address
40:08 word LPT1 port address
40:0A word LPT2 port address
40:0C word LPT3 port address
40:0E word LPT4 port address (except PS/2)
Extended BIOS Data Area segment (PS/2, see EBDA)
40:10 2 bytes Equipment list flags (see INT 11)
|7|6|5|4|3|2|1|0| 40:10 (value in INT 11 register AL)
| | | | | | | `- IPL diskette installed
| | | | | | `-- math coprocessor
| | | | |-+-- old PC system board RAM < 256K
| | | | | `-- pointing device installed (PS/2)
| | | | `--- not used on PS/2
| | `------ initial video mode
`--------- # of diskette drives, less 1
|7|6|5|4|3|2|1|0| 40:11 (value in INT 11 register AH)
| | | | | | | `- 0 if DMA installed
| | | | `------ number of serial ports
| | | `------- game adapter
| | `-------- not used, internal modem (PS/2)
`----------- number of printer ports
40:12 byte PCjr: infrared keyboard link error count
40:13 word Memory size in Kbytes (see INT 12)
40:15 byte Reserved
40:16 byte PS/2 BIOS control flags
40:17 byte Keyboard flag byte 0 (see KB FLAGS)
|7|6|5|4|3|2|1|0| keyboard flag byte 0
| | | | | | | `--- right shift key depressed
| | | | | | `---- left shift key depressed
| | | | | `----- CTRL key depressed
| | | | `------ ALT key depressed
| | | `------- scroll-lock is active
| | `-------- num-lock is active
| `--------- caps-lock is active
`---------- insert is active
40:18 byte Keyboard flag byte 1 (see KB FLAGS)
|7|6|5|4|3|2|1|0| keyboard flag byte
| | | | | | | `--- left CTRL key depressed
| | | | | | `---- left ALT key depressed
| | | | | `----- system key depressed and held
| | | | `------ suspend key has been toggled
| | | `------- scroll lock key is depressed
| | `-------- num-lock key is depressed
| `--------- caps-lock key is depressed
`---------- insert key is depressed
40:19 byte Storage for alternate keypad entry
40:1A word Offset from 40:00 to keyboard buffer head
40:1C word Offset from 40:00 to keyboard buffer tail
40:1E 32bytes Keyboard buffer (circular queue buffer)
40:3E byte Drive recalibration status
|7|6|5|4|3|2|1|0| drive recalibration status
| | | | | | | `-- 1=recalibrate drive 0
| | | | | | `--- 1=recalibrate drive 1
| | | | | `---- 1=recalibrate drive 2
| | | | `----- 1=recalibrate drive 3
| `---------- unused
`----------- 1=working interrupt flag
40:3F byte Diskette motor status
|7|6|5|4|3|2|1|0| diskette motor status
| | | | | | | `-- 1=drive 0 motor on
| | | | | | `--- 1=drive 1 motor on
| | | | | `---- 1=drive 2 motor on
| | | | `----- 1=drive 3 motor on
| `---------- unused
`----------- 1=write operation
40:40 byte Motor shutoff counter (decremented by INT 8)
40:41 byte Status of last diskette operation (see INT 13,1)
|7|6|5|4|3|2|1|0| status of last diskette operation
| | | | | | | `--- invalid diskette command
| | | | | | `---- diskette address mark not found
| | | | | `----- sector not found
| | | | `------ diskette DMA error
| | | `------- CRC check / data error
| | `-------- diskette controller failure
| `--------- seek to track failed
`---------- diskette time-out
40:42 7 bytes NEC diskette controller status (see FDC)
40:49 byte Current video mode (see VIDEO MODE)
40:4A word Number of screen columns
40:4C word Size of current video regen buffer in bytes
40:4E word Offset of current video page in video regen buffer
40:50 8 words Cursor position of pages 1-8, high order byte=row
low order byte=column; changing this data isn't
reflected immediately on the display
40:60 byte Cursor ending (bottom) scan line (don't modify)
40:61 byte Cursor starting (top) scan line (don't modify)
40:62 byte Active display page number
40:63 word Base port address for active 6845 CRT controller
3B4h = mono, 3D4h = color
40:65 byte 6845 CRT mode control register value (port 3x8h)
EGA/VGA values emulate those of the MDA/CGA
40:66 byte CGA current color palette mask setting (port 3d9h)
EGA and VGA values emulate the CGA
40:67 dword CS:IP for 286 return from protected mode
dword Temp storage for SS:SP during shutdown
dword Day counter on all products after AT
dword PS/2 Pointer to reset code with memory preserved
5 bytes Cassette tape control (before AT)
40:6C dword Daily timer counter, equal to zero at midnight;
incremented by INT 8; read/set by INT 1A
40:70 byte Clock rollover flag, set when 40:6C exceeds 24hrs
40:71 byte BIOS break flag, bit 7 is set if Ctrl-Break was
*ever* hit; set by INT 9
40:72 word Soft reset flag via Ctl-Alt-Del or JMP FFFF:0
1234h Bypass memory tests & CRT initialization
4321h Preserve memory
5678h System suspend
9ABCh Manufacturer test
ABCDh Convertible POST loop
????h many other values are used during POST
40:74 byte Status of last hard disk operation (see INT 13,1)
40:75 byte Number of hard disks attached
40:76 byte XT fixed disk drive control byte
40:77 byte Port offset to current fixed disk adapter
40:78 4 bytes Time-Out value for LPT1,LPT2,LPT3(,LPT4 except PS/2)
40:7C 4 bytes Time-Out value for COM1,COM2,COM3,COM4
40:80 word Keyboard buffer start offset (seg=40h,BIOS 10-27-82)
40:82 word Keyboard buffer end offset (seg=40h,BIOS 10-27-82)
40:84 byte Rows on the screen (less 1, EGA)
40:85 word Point height of character matrix (EGA)
byte PCjr: character to be repeated if the typematic
repeat key takes effect
40:86 byte PCjr: initial delay before repeat key action begins
40:87 byte PCjr: current Fn function key number
byte Video mode options (EGA)
|7|6|5|4|3|2|1|0| Video mode options (EGA)
| | | | | | | `-- 1=alphanumeric cursor emulation enabled
| | | | | | `--- 1=video subsystem attached to monochrome
| | | | | `---- reserved
| | | | `----- 1=video subsystem is inactive
| | | `------ reserved
| `--------- video RAM 00-64K 10-192K 01-128K 11-256K
`---------- video mode number passed to INT 10, function 0
40:88 byte PCjr: third keyboard status byte
EGA feature bit switches, emulated on VGA
|7|6|5|4|3|2|1|0| EGA feature bit switches (EGA)
| | | | | | | `-- EGA SW1 config (1=off)
| | | | | | `--- EGA SW2 config (1=off)
| | | | | `---- EGA SW3 config (1=off)
| | | | `----- EGA SW4 config (1=off)
| | | `------ Input FEAT0 (ISR0 bit 5) after output on FCR0
| | `------- Input FEAT0 (ISR0 bit 6) after output on FCR0
| `-------- Input FEAT1 (ISR0 bit 5) after output on FCR1
`--------- Input FEAT1 (ISR0 bit 6) after output on FCR1
40:89 byte Video display data area (MCGA and VGA)
|7|6|5|4|3|2|1|0| Video display data area (MCGA and VGA)
| | | | | | | `-- 1=VGA is active
| | | | | | `--- 1=gray scale is enabled
| | | | | `---- 1=using monochrome monitor
| | | | `----- 1=default palette loading is disabled
| | | `------ see table below
| | `------- reserved
| `-------- 1=display switching enabled
`--------- alphanumeric scan lines (see table below)
Bit7 Bit4 Scan Lines
0 0 350 line mode
0 1 400 line mode
1 0 200 line mode
1 1 reserved
40:8A byte Display Combination Code (DCC) table index (EGA)
40:8B byte Last diskette data rate selected
|7|6|5|4|3|2|1|0| last diskette data rate selected
| | | | `--------- reserved
| | `------------ last floppy drive step rate selected
`-------------- last floppy data rate selected
Data Rate Step Rate
00 500K bps 00 step rate time of 0C
01 300K bps 01 step rate time of 0D
10 250K bps 10 step rate time of 0A
11 reserved 11 reserved
40:8C byte Hard disk status returned by controller
40:8D byte Hard disk error returned by controller
40:8E byte Hard disk interrupt control flag(bit 7=working int)
40:8F byte Combination hard/floppy disk card when bit 0 set
40:90 4 bytes Drive 0,1,2,3 media state
|7|6|5|4|3|2|1|0| drive media state (4 copies)
| | | | | `------- drive/media state (see below)
| | | | `------- reserved
| | | `------- 1=media/drive established
| | `------- double stepping required
`--------- data rate: 00=500K bps 01=300K bps
10=250K bps 11=reserved
Bits
210 Drive Media State
000 360Kb diskette/360Kb drive not established
001 360Kb diskette/1.2Mb drive not established
010 1.2Mb diskette/1.2Mb drive not established
011 360Kb diskette/360Kb drive established
100 360Kb diskette/1.2Mb drive established
101 1.2Mb diskette/1.2Mb drive established
110 Reserved
111 None of the above
40:94 byte Track currently seeked to on drive 0
40:95 byte Track currently seeked to on drive 1
40:96 byte Keyboard mode/type
|7|6|5|4|3|2|1|0| Keyboard mode/type
| | | | | | | `--- last code was the E1 hidden code
| | | | | | `---- last code was the E0 hidden code
| | | | | `----- right CTRL key depressed
| | | | `------ right ALT key depressed
| | | `------- 101/102 enhanced keyboard installed
| | `-------- force num-lock if Rd ID & KBX
| `--------- last char was first ID char
`---------- read ID in process
40:97 byte Keyboard LED flags
|7|6|5|4|3|2|1|0| Keyboard LED flags
| | | | | | | `--- scroll lock indicator
| | | | | | `---- num-lock indicator
| | | | | `----- caps-lock indicator
| | | | `------ circus system indicator
| | | `------- ACK received
| | `-------- re-send received flag
| `--------- mode indicator update
`---------- keyboard transmit error flag
40:98 dword Pointer to user wait complete flag
40:9C dword User wait Time-Out value in microseconds
40:A0 byte RTC wait function flag
|7|6|5|4|3|2|1|0| INT 15,86 RTC wait function flag
| | | | | | | `--- 1= wait pending
| `-------------- not used
`--------------- 1=INT 15,86 wait time elapsed
40:A1 byte LANA DMA channel flags
40:A2 2 bytes Status of LANA 0,1
40:A4 dword Saved hard disk interrupt vector
40:A8 dword BIOS Video Save/Override Pointer Table address
(see VIDEO TABLES)
40:AC 8 bytes Reserved
40:B4 byte Keyboard NMI control flags (convertible)
40:B5 dword Keyboard break pending flags (convertible)
40:B9 byte Port 60 single byte queue (convertible)
40:BA byte Scan code of last key (convertible)
40:BB byte NMI buffer head pointer (convertible)
40:BC byte NMI buffer tail pointer (convertible)
40:BD 16bytes NMI scan code buffer (convertible)
40:CE word Day counter (convertible and after)
40:F0 16bytes Intra-Applications Communications Area (IBM Technical
Reference incorrectly locates this at 50:F0-50:FF)
Address Size Description (BIOS/DOS Data Area)
50:00 byte Print screen status byte
00 = PrtSc not active,
01 = PrtSc in progress
FF = error
50:01 3 bytes Used by BASIC
50:04 byte DOS single diskette mode flag, 0=A:, 1=B:
50:05 10bytes POST work area
50:0F byte BASIC shell flag; set to 2 if current shell
50:10 word BASICs default DS value (DEF SEG)
50:12 dword Pointer to BASIC INT 1C interrupt handler
50:16 dword Pointer to BASIC INT 23 interrupt handler
50:1A dword Pointer to BASIC INT 24 disk error handler
50:20 word DOS dynamic storage
50:22 14bytes DOS diskette initialization table (INT 1E)
50:30 4bytes MODE command
70:00 I/O drivers from IO.SYS/IBMBIO.COM
The following map varies in size and locus
07C0:0 Boot code is loaded here at startup (31k mark)
A000:0 EGA/VGA RAM for graphics display mode 0Dh & above
B000:0 MDA RAM, Hercules graphics display RAM
B800:0 CGA display RAM
C000:0 EGA/VGA BIOS ROM (thru C7FF)
C400:0 Video adapter ROM space
C600:0 256bytes PGA communication area
C800:0 16K Hard disk adapter BIOS ROM
C800:5 XT Hard disk ROM format, AH=Drive, AL=Interleave
D000:0 32K Cluster adapter BIOS ROM
D800:0 PCjr conventionalsoftware cartridge address
E000:0 64K Expansion ROM space (hardwired on AT)
128K PS/2 System ROM (thru F000)
F000:0 System monitor ROM
PCjr: software cartridge override address
F400:0 System expansion ROMs
F600:0 IBM ROM BASIC (AT)
F800:0 PCjr software cartridge override address
FC00:0 BIOS ROM
FF00:0 System ROM
FFA6:E ROM graphics character table
FFFF:0 ROM bootstrap code
FFFF:5 8 bytes ROM date (not applicable for all clones)
FFFF:E byte ROM machine id (see MACHINE ID)
Reference
http://docs.huihoo.com/help-pc/index.html
星期四, 5月 08, 2008
DIY~~Dump BIOS code
今天幫同事寫了一個Dump BIOS code的程式在Vista下去把BIOS code dump 出來，雖然是一個很簡單的程式但是卻出現一些小問題啦!
目前我是透過VB6去繪製畫面，然後透過C撰寫的IO.DLL與IO.SYS來存取4G頂端記憶體位址線的內容，由於VB每次存取時都是4Bytes 為單位，然後我又會去更新畫面，因此Dump 2MB大小的BIOS要花掉好幾分鐘的時間 ...光是看到就傻眼了!
不過目前還沒去解決這個問題，因為懶的去改C的部份，不過也算是一種體驗啦!
因為沒實做過都不知道自己會遇到什麼問題，呵呵!!!
目前我是透過VB6去繪製畫面，然後透過C撰寫的IO.DLL與IO.SYS來存取4G頂端記憶體位址線的內容，由於VB每次存取時都是4Bytes 為單位，然後我又會去更新畫面，因此Dump 2MB大小的BIOS要花掉好幾分鐘的時間 ...光是看到就傻眼了!
不過目前還沒去解決這個問題，因為懶的去改C的部份，不過也算是一種體驗啦!
因為沒實做過都不知道自己會遇到什麼問題，呵呵!!!
或許你會問我說BIOS廠商不是提供WinFlash可以去Dump了嗎? 幹麻還自己搞一個，因為多點選擇嘛! (DOS下的還沒寫，找個時間在寫一下 >.<) 而且我目前拿到的P廠商WinFlash還有問題，還沒辦法做這部份的動作，所以就自己DIY囉~~
可能你還會問我說Dump出來幹麻? 因為我要拿來比對BIOS 啦，由於有些設定BIOS是開機後才會回寫回去BIOS ROM，所以進入OS後把BIOS傾印出來後比對原來燒進去的BIOS，這樣子就可以知道在Runtime過程中BIOS回寫了哪些東西回去BIOS ROM(因為遇到DMI字串找不到的問題，所以比對一下目前BIOS是放在哪邊)。
星期三, 5月 07, 2008
PowerCfg 工具
這邊介紹一下有關Vista Power Management 的工具，這是內建在Vista裡面的工具(cmd中直接鍵入powercfg就可以用了)，在微軟的網站也可以找到相關白皮書裡面有很清楚的描述與用法說明。
會使用到這工具是因為在看一個奇怪的問題，而這個問題描述如下:
1.設定S4 : 15分鐘後進入
2.設定Scheduled Task (隨便設定一個，然後等個幾秒後使用RTC wakeup)
3.手動進入S3 (開始->S3)
4.時間到達，系統使用RTC wakeup (此時螢幕不會點亮，因為是系統規定的)
5.此時不要產生任何event (不要碰系統)
6.等兩分鐘後，系統會自動進入S3 (Vista的設計，見Note#1)
7.等15分鐘後，系統會wakeup，然後進入S4 #Problem (見Note#2)
我的問題是在步驟7，因為同樣的步驟在XP不會再進入S4而Vista會，因此查詢相關SPEC的過程中發現了這個工具。
這個工具可以去查看我們在電源選項中的設定，包含你要幾分鐘後關閉LCD..等，你可能會問我說直接在電源選項畫面設定不就看的到了，幹麻還用這個工具看，原因是因為電源選項中的每個選項都有一個GUID，每個GUID都有其代表的意義，這個意義在微軟的白皮書中有定義，所以你要去對照著看，因此才會需要用這個工具。
使用方式在微軟白皮書上都有說明，這邊就描述我去Dump的方式：
powercfg -getactivescheme (查看目前選用的電源管理的GUID)
powercfg -q 8c5e7fda-e8bf-4a96-9a85-a6e23a8c635c > T.log (查詢內容)
上面一串GUID不一定會ㄧ樣，看是GUID中的Sub-Guid就會跟白皮書上面定義的一樣，因此把它Dump到一個檔案中後你就可以對照著看了(T.log)。
Note#1 Vista Energy Conservarion 這份文件內的描述有提到Vista為什麼等兩分鐘後自動進入S3: Improved idle detection that helps ensure that a PC awakened from the network or for scheduled activity returns to Sleep after 2 minutes of idleness.
Note#2 Power Management Policy(PMPolicy_Vista.docx)這份文件中有提到如果設定哪個欄位後，Vista會從S3 wakeup然後自動進入S4:
Hibernate Idle Timeout Setting (GUID: 9d7815a6-7ee4-497e-8888-515a05f02364): Duration of time after Sleep that the system automatically wakes and enters Hibernate.
Reference
www.microsoft.com/taiwan/whdc/system/pnppwr/powermgmt
會使用到這工具是因為在看一個奇怪的問題，而這個問題描述如下:
1.設定S4 : 15分鐘後進入
2.設定Scheduled Task (隨便設定一個，然後等個幾秒後使用RTC wakeup)
3.手動進入S3 (開始->S3)
4.時間到達，系統使用RTC wakeup (此時螢幕不會點亮，因為是系統規定的)
5.此時不要產生任何event (不要碰系統)
6.等兩分鐘後，系統會自動進入S3 (Vista的設計，見Note#1)
7.等15分鐘後，系統會wakeup，然後進入S4 #Problem (見Note#2)
我的問題是在步驟7，因為同樣的步驟在XP不會再進入S4而Vista會，因此查詢相關SPEC的過程中發現了這個工具。
這個工具可以去查看我們在電源選項中的設定，包含你要幾分鐘後關閉LCD..等，你可能會問我說直接在電源選項畫面設定不就看的到了，幹麻還用這個工具看，原因是因為電源選項中的每個選項都有一個GUID，每個GUID都有其代表的意義，這個意義在微軟的白皮書中有定義，所以你要去對照著看，因此才會需要用這個工具。
使用方式在微軟白皮書上都有說明，這邊就描述我去Dump的方式：
powercfg -getactivescheme (查看目前選用的電源管理的GUID)
powercfg -q 8c5e7fda-e8bf-4a96-9a85-a6e23a8c635c > T.log (查詢內容)
上面一串GUID不一定會ㄧ樣，看是GUID中的Sub-Guid就會跟白皮書上面定義的一樣，因此把它Dump到一個檔案中後你就可以對照著看了(T.log)。
Note#1 Vista Energy Conservarion 這份文件內的描述有提到Vista為什麼等兩分鐘後自動進入S3: Improved idle detection that helps ensure that a PC awakened from the network or for scheduled activity returns to Sleep after 2 minutes of idleness.
Note#2 Power Management Policy(PMPolicy_Vista.docx)這份文件中有提到如果設定哪個欄位後，Vista會從S3 wakeup然後自動進入S4:
Hibernate Idle Timeout Setting (GUID: 9d7815a6-7ee4-497e-8888-515a05f02364): Duration of time after Sleep that the system automatically wakes and enters Hibernate.
Reference
www.microsoft.com/taiwan/whdc/system/pnppwr/powermgmt
星期五, 5月 02, 2008
WinDbg 查看Log
最近拿WinDbg查看一些藍底白字的Log，順便做一下筆記：
ㄧ般藍屏看到下面的描述如下:
STOP : 0x000000D1 (0x00000080 , 0x0000001d , 0x00000001,0x83c74674)
當Dumpfile從WinDbg中開啟並查看所看到的描述如下:
DRIVER_IRQL_NOT_LESS_OR_EQUAL (d1) <--錯誤代碼
Arg1: 00000080, memory referenced <--參考的記憶體位址
Arg2: 0000001d, IRQL <--目前的IRQL
Arg3: 00000001, value 0 = read operation, 1 = write operation <--讀/寫發生問題
Arg4: 83c74674, address which referenced memory <--有問題的Code的記憶體位址
從下面範例可以得知，記憶體位址83c74674h的地方是要把EAX值寫入到某個記憶體位址中，而這個記憶體位址在0x0023:0x00000080的地方，而寫入時發生錯誤：
83c74674 0100 add dword ptr [eax],eax ds:0023:00000080=????????
另外還可以看到下面的描述:
FOLLOWUP_IP: mssmbios!SMBiosACPIProcessACPIData+f2
8ce6b6f0 85c0 test eax,eax
結論1: 看起來是mssmbios.sys 出錯，錯誤的原因可能是ACPI code的寫入問題，所以要查看看BIOS是否有去動態更新ACPI table或是ACPI 出錯而造成這個藍屏。
另一個案例
SYSTEM_THREAD_EXCEPTION_NOT_HANDLED (7e)
Arg1: c0000005, The exception code that was not handled
Arg2: fac41750, The address that the exception occurred at
Arg3: fafb4430, Exception Record Address
Arg4: fafb 412c , Context Record Address
IMAGE_NAME: intelppm.sys
fac41750 0f 32 rdmsr
結論2:看樣子是RDMSR造成的問題。
使用WinDbg開啟Dump file的方式如下:
開啟後鍵入!analyze -v ，就可以查看相關資訊，另外要注意的事情是要安裝好symbol files，相關的WinDbg指令/安裝/設定方式請參考微軟網站說明。
Reference
微軟網站
ㄧ般藍屏看到下面的描述如下:
STOP : 0x000000D1 (0x00000080 , 0x0000001d , 0x00000001,0x83c74674)
當Dumpfile從WinDbg中開啟並查看所看到的描述如下:
DRIVER_IRQL_NOT_LESS_OR_EQUAL (d1) <--錯誤代碼
Arg1: 00000080, memory referenced <--參考的記憶體位址
Arg2: 0000001d, IRQL <--目前的IRQL
Arg3: 00000001, value 0 = read operation, 1 = write operation <--讀/寫發生問題
Arg4: 83c74674, address which referenced memory <--有問題的Code的記憶體位址
從下面範例可以得知，記憶體位址83c74674h的地方是要把EAX值寫入到某個記憶體位址中，而這個記憶體位址在0x0023:0x00000080的地方，而寫入時發生錯誤：
83c74674 0100 add dword ptr [eax],eax ds:0023:00000080=????????
另外還可以看到下面的描述:
FOLLOWUP_IP: mssmbios!SMBiosACPIProcessACPIData+f2
8ce6b6f0 85c0 test eax,eax
結論1: 看起來是mssmbios.sys 出錯，錯誤的原因可能是ACPI code的寫入問題，所以要查看看BIOS是否有去動態更新ACPI table或是ACPI 出錯而造成這個藍屏。
另一個案例
SYSTEM_THREAD_EXCEPTION_NOT_HANDLED (7e)
Arg1: c0000005, The exception code that was not handled
Arg2: fac41750, The address that the exception occurred at
Arg3: fafb4430, Exception Record Address
Arg4: fafb 412c , Context Record Address
IMAGE_NAME: intelppm.sys
fac41750 0f 32 rdmsr
結論2:看樣子是RDMSR造成的問題。
使用WinDbg開啟Dump file的方式如下:
開啟後鍵入!analyze -v ，就可以查看相關資訊，另外要注意的事情是要安裝好symbol files，相關的WinDbg指令/安裝/設定方式請參考微軟網站說明。
Reference
微軟網站
星期三, 4月 30, 2008
S3/S4 測試工具開發
源由:
前幾個星期為了解一個VS Mode (設定1分鐘後關閉螢幕) bug 所以自己寫了一個Win32工具去檢查CMOS RTC alarm 和RTC interrupt 的設定值還有監控RTC Enable bit設定值(PMBase)，而這個問題的徵狀是當系統從S4 Resume後，等個10秒後就會看到螢幕被關閉。
追蹤後發現這應該是Vista的計時器的問題，他所謂的一分鐘是指"當OS沒收到任何event後開始計時"，所以當進入S4的時候計時器可能已經跑了35秒，而當系統從S4 Resume後計時器會繼續計時，因此等個10幾秒就進入VS mode了。
會被開這條Bug是因為開Bug的人認為計時器應該重新計算，所以參考了一些其他機種做法後決定，使用相同的解決方式去解決(Notify Power button)這個問題。
而在此時我們的T學長看到我個工具，因此問我說有沒有辦法寫一個自動進入S3/S4且可以定時wakeup的工具...
原本在Vista底下就已經有工具可以測試，而我們的客戶也有撰寫一個工具也可達到這個功能，另外ALi也有一個類似的工具也做的到這個功能，因此是有機會可以自行開發出來這個工具。
實驗ㄧ過程:
原先我想的很單純，在BIOS角度就是去設定好RTC alarm時間，然後去改變RTC Enable bit，接著呼叫API讓系統進入S3/S4就應該可以了，不過實驗後發現OS會把RTC Enable 清除，所以就算我設定了也沒有用 >.<
實驗二過程:
秉持著研究的精神，所以我認為OS會去清除RTC enable bit就代表OS才能決定這個bit的狀態，我沒辦法透過Ring 0層的AP直接去修改暫存器值，因此他ㄧ定有方式去控制； 查詢了相關資訊後發現有API可以做這些事情，因此問題就只是在如何用這些API而已。
結論:
經過實驗過後，這些API真的可以達到我需要的功能，所以也只能說Windows真的管很多，想要偷偷修改暫存器都不行, 呵呵!
相關的API:
CreateWaitableTimer
SetWaitableTimer
SetSuspendState
WaitForSingleObject
CancelWaitableTimer
CloseHandle
隨便寫的程式，所以畫面看起來很難看 ^^!
Reference
Microsoft 網站
星期三, 4月 16, 2008
Scratchpad Data Register
今天看MCH Spec看到一個有趣的暫存器叫做 SKPD--Scratchpad Data Register ，因為實在是很有趣的一個東西所以自己就寫下筆記來紀錄一下。
這個暫存器的屬性是R/W，而他的說明是可以用來儲存資料的一個暫存器，長度要看Chipset，有些是16 bits 也有些是32 bits。
那這個東西是幹麻的呢? 嗯...Spec上沒說明清楚，不過我自己查了一些資料以及比較了一些用法，發現這個暫存器可以給 【任何人使用】，且"Platform reset"後"可能"不會被清除資料。
簡單的說就是任何人任何程式碼都可以把一些想要紀錄的資訊往這個暫存器去紀錄，至於寫進去的值是代表什麼意思就只有寫的人知道。
目前看到應用的時機有3個:
1. Memory init 後可以利用他儲存一些狀態值，然後給下一次開機時檢查
2. 紀錄是否是Warm boot ，例如你可以在某個點去設定這個暫存器，然後在FFFF_FFF0一進去的點去判斷，假如此暫存器不為0 則在做一次CF9h 的Full reset，以避免一些問題。
3. ME Driver
以上都是自己猜測的，所以實際的用法還是要請教懂的人啦~~呵呵!
Reference
www.google.com
www.Intel.com
這個暫存器的屬性是R/W，而他的說明是可以用來儲存資料的一個暫存器，長度要看Chipset，有些是16 bits 也有些是32 bits。
那這個東西是幹麻的呢? 嗯...Spec上沒說明清楚，不過我自己查了一些資料以及比較了一些用法，發現這個暫存器可以給 【任何人使用】，且"Platform reset"後"可能"不會被清除資料。
簡單的說就是任何人任何程式碼都可以把一些想要紀錄的資訊往這個暫存器去紀錄，至於寫進去的值是代表什麼意思就只有寫的人知道。
目前看到應用的時機有3個:
1. Memory init 後可以利用他儲存一些狀態值，然後給下一次開機時檢查
2. 紀錄是否是Warm boot ，例如你可以在某個點去設定這個暫存器，然後在FFFF_FFF0一進去的點去判斷，假如此暫存器不為0 則在做一次CF9h 的Full reset，以避免一些問題。
3. ME Driver
以上都是自己猜測的，所以實際的用法還是要請教懂的人啦~~呵呵!
Reference
www.google.com
www.Intel.com
星期四, 4月 10, 2008
Karnaugh Minimizer
卡諾圖化簡工具Karnaugh Minimizer
最近忙著解一堆Hdd password feature bugs , 幾乎都是一些Password state判斷式的問題，雖然是剛換新的廠商,也是接觸到新的bios code,但是裡面的問題也太多了吧 >.<
而目前遇到的一堆問題幾乎都是沒把相關測試條件考慮完整所造成,只是沒想到我竟然還畫起了卡諾圖來幫忙解決問題...記得上一次畫卡諾圖已經是好幾年前還在念二專的事情了,只是沒想到解Bios bug也會在拿出來用.
因為目前需要判斷的條件有很多個,因此在畫卡諾圖的變數多達6~8個,光是化解就花了我不少時間,因此秉持著Time is money的精神,所以又在一次從Google大神中找到一些工具來輔助...(講白一點叫做偷懶)
目前測試了幾個Google大神找到的工具,有些只能支援到4x4,有些能支援到更多,但是化解的結果也不一定正確(果然還是要自己動手化解一次),而目前找到了一個比較穩定的版本是Karnaugh Minimizer 最新版有出到了v2.0 , 有興趣的朋友可以參考看看。
Reference
Karnaugh map minimizing
Karnaugh Minimizer
Karnaugh Minimizer 1.2 <--只支援到4x4
工具 b...ng
最近忙著解一堆Hdd password feature bugs , 幾乎都是一些Password state判斷式的問題，雖然是剛換新的廠商,也是接觸到新的bios code,但是裡面的問題也太多了吧 >.<
而目前遇到的一堆問題幾乎都是沒把相關測試條件考慮完整所造成,只是沒想到我竟然還畫起了卡諾圖來幫忙解決問題...記得上一次畫卡諾圖已經是好幾年前還在念二專的事情了,只是沒想到解Bios bug也會在拿出來用.
因為目前需要判斷的條件有很多個,因此在畫卡諾圖的變數多達6~8個,光是化解就花了我不少時間,因此秉持著Time is money的精神,所以又在一次從Google大神中找到一些工具來輔助...(講白一點叫做偷懶)
目前測試了幾個Google大神找到的工具,有些只能支援到4x4,有些能支援到更多,但是化解的結果也不一定正確(果然還是要自己動手化解一次),而目前找到了一個比較穩定的版本是Karnaugh Minimizer 最新版有出到了v2.0 , 有興趣的朋友可以參考看看。
Reference
Karnaugh map minimizing
Karnaugh Minimizer
Karnaugh Minimizer 1.2 <--只支援到4x4
工具 b...ng
星期四, 3月 20, 2008
ACPI BIOS & Bluescreen
ACPI BIOS造成的BlueScreen 可能的原因有很多，自己整理了幾個地方。
EC: Check EC code
_INI : Check _INI code
MCFG Table : Report Range through MCFG. ACPI table defined in PCI Firmware Spec v3.0.
如果有改變PCIExpress bar or MCHBar...等
Motherboard.asl : Check System Resource allocate (ex: PCIEBAR address/MCHBar address...)
DCK_CAP : Defined in FACP Table. 如果你有定義Docking，但是沒Enable Support bit.
可以檢查ACPI BIOS造成的 Bluescreen 錯誤代碼的網址：
http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/ms793993.aspx
Reference
Microsoft
EC: Check EC code
_INI : Check _INI code
MCFG Table : Report Range through MCFG. ACPI table defined in PCI Firmware Spec v3.0.
如果有改變PCIExpress bar or MCHBar...等
Motherboard.asl : Check System Resource allocate (ex: PCIEBAR address/MCHBar address...)
DCK_CAP : Defined in FACP Table. 如果你有定義Docking，但是沒Enable Support bit.
可以檢查ACPI BIOS造成的 Bluescreen 錯誤代碼的網址：
http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/ms793993.aspx
Reference
Microsoft
星期一, 3月 10, 2008
有關規格書的相關資料
剛入門的時候，想找個資料都沒人告訴你要如何查，所以當初請教了以前的同事Sxxxk (打馬賽克)，他目前服務在某家Chipset大廠，而俗稱"S" man的好朋友很熱心的告訴我ㄧ些相關書籍的知識~~~
因此我在剛入門的時候把他告訴我的ㄧ些相關資訊整理了一些筆記，而這些筆記只是大致上介紹一些入門的相關訊息，讓想要查閱資料的時候比較有個底。
其中查閱資料除了Chipset廠商網站上所提供的一些相關訊息外，你還可以找FAE去申請ㄧ些相關書籍，另外你還可以由Chipset廠商提供的帳號登入相關網站去搜尋你要的資料..等，底下就大致上整理了一下相關入門知識：
1.Chipset廠商ㄧ般網頁與權限登入的網頁(基於保密，所以請去教你們學長，不要問我):
OEM/OEM廠商會有權限帳號可以去Chipset vendor那邊申請紅/黃皮書。
2.技術手冊分級
紅皮書 RCW(Red Cover Webside):
Chipset剛開發出來的技術規格書。
一般都是Chipset 廠商內部使用,BIOS端也可以透過。
黃皮書 YCW:
Chipset 成熟後的規格書。
一般給合作廠商使用。
白皮書 WCW:
Chipset 可公開給所有廠商使用的規格書。
一般網路上可以搜尋到的資料。
3. 每種技術手冊又分兩種類型:
PDG(Platform Design Guide):
說明線路如何拉，零件要放哪個位置，屬於硬體拉線的Spec。
EDS(External Design Specification):
屬於應用層的技術文件。
說明哪一支接腳代表的意義，接腳要接到那ㄧ個位置。
還說明內部暫存器的特性說明，一般BIOS會看這一本。
~以上是個人小筆記，如有誤請不吝指正~
因此我在剛入門的時候把他告訴我的ㄧ些相關資訊整理了一些筆記，而這些筆記只是大致上介紹一些入門的相關訊息，讓想要查閱資料的時候比較有個底。
其中查閱資料除了Chipset廠商網站上所提供的一些相關訊息外，你還可以找FAE去申請ㄧ些相關書籍，另外你還可以由Chipset廠商提供的帳號登入相關網站去搜尋你要的資料..等，底下就大致上整理了一下相關入門知識：
1.Chipset廠商ㄧ般網頁與權限登入的網頁(基於保密，所以請去教你們學長，不要問我):
OEM/OEM廠商會有權限帳號可以去Chipset vendor那邊申請紅/黃皮書。
2.技術手冊分級
紅皮書 RCW(Red Cover Webside):
Chipset剛開發出來的技術規格書。
一般都是Chipset 廠商內部使用,BIOS端也可以透過。
黃皮書 YCW:
Chipset 成熟後的規格書。
一般給合作廠商使用。
白皮書 WCW:
Chipset 可公開給所有廠商使用的規格書。
一般網路上可以搜尋到的資料。
3. 每種技術手冊又分兩種類型:
PDG(Platform Design Guide):
說明線路如何拉，零件要放哪個位置，屬於硬體拉線的Spec。
EDS(External Design Specification):
屬於應用層的技術文件。
說明哪一支接腳代表的意義，接腳要接到那ㄧ個位置。
還說明內部暫存器的特性說明，一般BIOS會看這一本。
~以上是個人小筆記，如有誤請不吝指正~
星期四, 2月 28, 2008
Keyboard Test
這是以前在寫測試程式時留下來的小作品，用C語言撰寫的。
原理是利用C語言所提供的函數去替換掉IRQ中斷服務程式，然後指向自己的函數並且自己處理Scan code。
在此程式中主要是給產線測試用，因此會顯示此按鍵是否已經測試過，有興趣的可以下載回去看看。
點我下載
原理是利用C語言所提供的函數去替換掉IRQ中斷服務程式，然後指向自己的函數並且自己處理Scan code。
在此程式中主要是給產線測試用，因此會顯示此按鍵是否已經測試過，有興趣的可以下載回去看看。
點我下載
星期四, 1月 24, 2008
2MB SPI Flash Part
這幾天為了換2MB 的SPI Flash part 真的有夠緊張的，因為急著要給產線使用，因此要在3天內把BIOS code porting 好，今天剛好把code給改好了，所以順便留下筆記給自己以後參考。
檢查項目：
1. ICH 能不能把Cycle 轉送到SPI/LPC ，預設是PCI
2.ICH 轉送的位址範圍是否支援到2MB
預設為PCI時，CPU cycle會轉送到 PCI Bus從4G頂端往下 4MB，如果改成轉送到 SPI/LPC時，需設定D0/D8暫存器，並且選擇哪一個Range需要被轉送到LPC/SPI 介面 (即BIOS Size，或Mapping 大小)。
3.EC 是否能支援到2MB ，華x 的EC chip需設定其內部暫存器，一共3個，分別是:
(1) 控制BIOS size大小的暫存器(i386 mode)
(2) SPI 暫存器 (告知EC底下的SPI Flash Part的大小)
(3)??? 暫存器(忘記叫啥名稱了，設定值需要跟BIOS size設定的一樣)
4. 目前是使用SPI cmd去Write/Erase ，但是讀取的時候是使用mapping方式，也就是直接存取線性位址內的資料就可以讀取到BIOS ROM內的資料(其他的就是HW動作做掉，當CPU讀取線性位址時，會把位址轉給LPC介面下的EC，EC內的LPC 介面會有SHM介面，此介面會把此位址訊號轉成SPI實體位址，並透過SPI Controller將資料讀取出來，所以這部份是EC支援)，除了這個方式外，還可以自己撰寫SPIRead() routine，不過一般BIOS從Power on開始，這個Routine都還不能執行，因此Power on後，都是EC負責把BIOS ROM資料Mapping 到線性位址。
ex:
線性位址方式讀取BIOS ROM資料 : Memcpy (buffer , address , size);
SPI cmd方式讀取BIOS ROM資料 : SPIRead(buffer,address,size);
void SPIRead(...)
{
SPITransfer(OPCODE=Read , buffer , address,size);
}
檢查項目：
1. ICH 能不能把Cycle 轉送到SPI/LPC ，預設是PCI
2.ICH 轉送的位址範圍是否支援到2MB
預設為PCI時，CPU cycle會轉送到 PCI Bus從4G頂端往下 4MB，如果改成轉送到 SPI/LPC時，需設定D0/D8暫存器，並且選擇哪一個Range需要被轉送到LPC/SPI 介面 (即BIOS Size，或Mapping 大小)。
3.EC 是否能支援到2MB ，華x 的EC chip需設定其內部暫存器，一共3個，分別是:
(1) 控制BIOS size大小的暫存器(i386 mode)
(2) SPI 暫存器 (告知EC底下的SPI Flash Part的大小)
(3)??? 暫存器(忘記叫啥名稱了，設定值需要跟BIOS size設定的一樣)
4. 目前是使用SPI cmd去Write/Erase ，但是讀取的時候是使用mapping方式，也就是直接存取線性位址內的資料就可以讀取到BIOS ROM內的資料(其他的就是HW動作做掉，當CPU讀取線性位址時，會把位址轉給LPC介面下的EC，EC內的LPC 介面會有SHM介面，此介面會把此位址訊號轉成SPI實體位址，並透過SPI Controller將資料讀取出來，所以這部份是EC支援)，除了這個方式外，還可以自己撰寫SPIRead() routine，不過一般BIOS從Power on開始，這個Routine都還不能執行，因此Power on後，都是EC負責把BIOS ROM資料Mapping 到線性位址。
ex:
線性位址方式讀取BIOS ROM資料 : Memcpy (buffer , address , size);
SPI cmd方式讀取BIOS ROM資料 : SPIRead(buffer,address,size);
void SPIRead(...)
{
SPITransfer(OPCODE=Read , buffer , address,size);
}
星期一, 1月 21, 2008
EFI ㄧ些小筆記
紀錄一些EFI中有關Firmware Device 內的專有名詞的解釋。
如下圖所示，這是EFI 模組化後在Firmware Device 內擺放一些模組化的範例圖：
其中：
1.FD=Firmware Device，他是一個實體的物體容器，用來儲存EFI code以及一些資料。
2.FV=Firmware volume ，卷，他是類似檔案系統的一種管理方式。
1 個FD中可以有很多個 FV
3.ㄧ般常見的FV :
(a) 儲存EFI code，你的BIOS Code可能會分成好幾個不同的FV
(b) 非揮發性資料，像是一些NV Store 變數、config 文件...等。
4. FFS = Firmware File System ，每一個FV都遵循這種檔案格式。
1 個FV 內可以有很多個FFS。
5. Section = 每一個FFS內還可以分成不同的Section。
FD > FV > FFS > Section
Reference
www.intel.com
如下圖所示，這是EFI 模組化後在Firmware Device 內擺放一些模組化的範例圖：
其中：
1.FD=Firmware Device，他是一個實體的物體容器，用來儲存EFI code以及一些資料。
2.FV=Firmware volume ，卷，他是類似檔案系統的一種管理方式。
1 個FD中可以有很多個 FV
3.ㄧ般常見的FV :
(a) 儲存EFI code，你的BIOS Code可能會分成好幾個不同的FV
(b) 非揮發性資料，像是一些NV Store 變數、config 文件...等。
4. FFS = Firmware File System ，每一個FV都遵循這種檔案格式。
1 個FV 內可以有很多個FFS。
5. Section = 每一個FFS內還可以分成不同的Section。
FD > FV > FFS > Section
Reference
www.intel.com
A20 Gate v.s A20 Mask
前面文章中有提到A20的一些相關資訊,這邊我就畫一張圖來描述清楚一些概念。
對於圖中我們要區分的是A20 Gate與A20 Mask這兩種不同名詞分別所代表的意義為何。
以下是我自己畫的圖：
對於圖中我們要區分的是A20 Gate與A20 Mask這兩種不同名詞分別所代表的意義為何。
以下是我自己畫的圖：
這邊描述幾個相關的硬體介面電路所代表的意義: 上圖中可以看到有一個A20 Gate (OR 邏輯匣)，他分別有兩支source pin，分別連接到南僑與KBC，且分別由Port 92h與KBC控制狀態，另外還有一支輸出pin連接到CPU的A20 Mask接腳。
A20M # 的由來:
A20 Gate: 一個可以用軟體控制的邏輯匣(AND/OR)...以前A20 gate 輸出腳是接到A20位址線(AND匣，其中一支src pin是接到KBC)，後來改接到如上圖的 CPU A20M# 後變成OR匣 (這邊我不確定是否正確，因為我來不及參與過去^^)
A20 Gate 只針對A20有影響，對於其他的A21~A31都沒影響。
補充資料:
我曾經看過某個EC Datasheet，裡面有提到有關Port 92h的相關敘述，由於我並不是EC Engineer ，所以只能想像一下可能的實體電路圖：
這張圖裡面的重點在於EC本身也支援Port 92h功能，也就是說可以設定南橋把Port 92h cycle往EC送(選擇使用EC的Port 92h，此時南橋的Port 92h就失去功效)，而EC內有一些組態暫存器，其中有一個是用來控制是否要開啟Port 92h功能，簡單說就是你可以選擇要使用ICH/EC 所提供的Port 92h功能，而使用EC的Port 92h功能時你就必須去設定ICH組態暫存器以及把EC內的Port92_EN_bit 打開。如果你選擇EC內的Port 92h功能時，從圖中可以看見EC內部也有一個A20 Gate，而他的Source pin是跟KBC電路連接在一起，所以控制的方式會如同我前面畫的那張圖ㄧ樣的控制方式。
這部分補充資料是我自己想像所畫出來的圖，實際的電路圖還是要EC Engineer才能夠回答，所以僅供大家參考一下。
Reference
維基百科
星期一, 12月 24, 2007
VC++ 與Windows Registry 註冊表
昨天因為工作需要寫了一個小工具去修正註冊表內的鍵值，所以自己留下一些筆記在部落格。
註冊表的存取方式由微軟文件上說明得知，需要做3種步驟：
1. 得到Handle
2. 存取你要的鍵值
3.關閉Handle
而步驟1中，最主要是透過RegCreateKey與RegOepnKey來得到Handle，而這兩種方式的不同點在於RegCreateKey會去搜尋子鍵是否存在，如果不存在時會建立一個新的子鍵，而另一個API則是找不到就找不到。
步驟2中，我們如果要去設定鍵值ㄧ般都會使用RegSetValueEx() 其中它裡面的參數有分成不同型態的鍵值，像是REG_DWORD、REG_SZ...etc，使用時需要步驟1 所得到的Handle。
步驟3中則是去關閉你開啟的Handle，因此這3個步驟必須合在一起做。
底下是我把這3個步驟整理成副程式，使用時直接呼叫就可以了：
1.SetRegValueBy_REG_DWORD();
2.SetRegValueBy_REG_SZ();
3. SetRegValueBy_REG_MULTI_SZ();
void SetRegValueBy_REG_DWORD(LPCSTR szKeyPath,LPCSTR szKeyName,DWORD *dwData)
{
HKEY hk;
if (RegCreateKey(HKEY_LOCAL_MACHINE,szKeyPath, &hk))
OutputDebugString("error!");
if (RegSetValueEx(hk,
szKeyName,
0,
REG_DWORD,
(LPBYTE) dwData,
sizeof(DWORD)))
OutputDebugString("error!");
RegCloseKey(hk);
}
void SetRegValueBy_REG_SZ(LPCSTR szKeyPath,LPCSTR szKeyName,LPCSTR keyValue)
{
HKEY hk;
if (RegCreateKey(HKEY_LOCAL_MACHINE,szKeyPath, &hk))
OutputDebugString("error!");
if (RegSetValueEx(hk,
szKeyName,
0,
REG_SZ,
(BYTE*)(LPCSTR) keyValue,
strlen(keyValue)))
OutputDebugString("error!");
RegCloseKey(hk);
}
void SetRegValueBy_REG_MULTI_SZ(LPCSTR szKeyPath,LPCSTR szKeyName,LPCSTR keyValue)
{
HKEY hk;
if (RegCreateKey(HKEY_LOCAL_MACHINE,szKeyPath, &hk))
OutputDebugString("error!");
if (RegSetValueEx(hk,
szKeyName,
0,
REG_MULTI_SZ,
(BYTE*)(LPCSTR) keyValue,
strlen(keyValue)))
OutputDebugString("error!");
RegCloseKey(hk);
}
由副程式內可以得知，我是存取主鍵"HKEY_LOCAL_MACHINE"內的子鍵，所以如果要存取不同的主鍵時，要修改副程式內的主鍵。
底下是呼叫時的範例：
BOOL MyPatch()
{
LPCSTR szKeyPath1="SOFTWARE\\Microsoft\\WindowsNT\\MyTest";
LPCSTR szKeyName1="Label";
DWORD dwData=11;
SetRegValueBy_REG_DWORD(szKeyPath1,szKeyName1,&dwData);
return 0;
}
我Win32 的程式不好，雖然上面的程式碼可以用，但是如果有發現錯誤的地方，還是請大家幫忙指正並且告訴我~~~感恩喔!
註冊表的存取方式由微軟文件上說明得知，需要做3種步驟：
1. 得到Handle
2. 存取你要的鍵值
3.關閉Handle
而步驟1中，最主要是透過RegCreateKey與RegOepnKey來得到Handle，而這兩種方式的不同點在於RegCreateKey會去搜尋子鍵是否存在，如果不存在時會建立一個新的子鍵，而另一個API則是找不到就找不到。
步驟2中，我們如果要去設定鍵值ㄧ般都會使用RegSetValueEx() 其中它裡面的參數有分成不同型態的鍵值，像是REG_DWORD、REG_SZ...etc，使用時需要步驟1 所得到的Handle。
步驟3中則是去關閉你開啟的Handle，因此這3個步驟必須合在一起做。
底下是我把這3個步驟整理成副程式，使用時直接呼叫就可以了：
1.SetRegValueBy_REG_DWORD();
2.SetRegValueBy_REG_SZ();
3. SetRegValueBy_REG_MULTI_SZ();
void SetRegValueBy_REG_DWORD(LPCSTR szKeyPath,LPCSTR szKeyName,DWORD *dwData)
{
HKEY hk;
if (RegCreateKey(HKEY_LOCAL_MACHINE,szKeyPath, &hk))
OutputDebugString("error!");
if (RegSetValueEx(hk,
szKeyName,
0,
REG_DWORD,
(LPBYTE) dwData,
sizeof(DWORD)))
OutputDebugString("error!");
RegCloseKey(hk);
}
void SetRegValueBy_REG_SZ(LPCSTR szKeyPath,LPCSTR szKeyName,LPCSTR keyValue)
{
HKEY hk;
if (RegCreateKey(HKEY_LOCAL_MACHINE,szKeyPath, &hk))
OutputDebugString("error!");
if (RegSetValueEx(hk,
szKeyName,
0,
REG_SZ,
(BYTE*)(LPCSTR) keyValue,
strlen(keyValue)))
OutputDebugString("error!");
RegCloseKey(hk);
}
void SetRegValueBy_REG_MULTI_SZ(LPCSTR szKeyPath,LPCSTR szKeyName,LPCSTR keyValue)
{
HKEY hk;
if (RegCreateKey(HKEY_LOCAL_MACHINE,szKeyPath, &hk))
OutputDebugString("error!");
if (RegSetValueEx(hk,
szKeyName,
0,
REG_MULTI_SZ,
(BYTE*)(LPCSTR) keyValue,
strlen(keyValue)))
OutputDebugString("error!");
RegCloseKey(hk);
}
由副程式內可以得知，我是存取主鍵"HKEY_LOCAL_MACHINE"內的子鍵，所以如果要存取不同的主鍵時，要修改副程式內的主鍵。
底下是呼叫時的範例：
BOOL MyPatch()
{
LPCSTR szKeyPath1="SOFTWARE\\Microsoft\\WindowsNT\\MyTest";
LPCSTR szKeyName1="Label";
DWORD dwData=11;
SetRegValueBy_REG_DWORD(szKeyPath1,szKeyName1,&dwData);
return 0;
}
我Win32 的程式不好，雖然上面的程式碼可以用，但是如果有發現錯誤的地方，還是請大家幫忙指正並且告訴我~~~感恩喔!
星期四, 12月 20, 2007
A20 開關 v.s 回繞
很多剛入行的朋友問我A20開關的知識，我這邊就整理一下相關資訊，讓大家查閱的時候可以有個參考。
首先先說明相關的CPU的工作模式：在目前x86下面工作模式與A20有關的就是保護模式跟真實模式。
真實模式下，它允許定址到1MB記憶體，所以超過1MB的位址(FFFFFh)要繞回去00000h，這就是所謂的回繞。
保護模式下則分不同時間點來談，在80286 時，位址線增加到24 pin，所以可以定址到16M，而為了向下相容，所以設計了一個開關A20 Switch來控制A20~A23，當A20=0時，強制把位址線歸零，當A20=1時，可進位。
後來因為這個開關要Reset才能回復狀態，因此出現一個新的問題就是進入保護模式後，要重新開機才能回到真實模式。
於是有人就想說找一個設備，然後控制這個設備就可以做A20的開與關，因此找上了8042 KBC，所以以後開關A20 Switch時，只要去設定8042就可以了，因此解決了每次回真實模式都要重新開機的問題。
後來80386 之後，CPU的設計可以直接從保護模式切換回去真實模式，但是為了向下相容，所以還是一值保留這個設計。
慢慢的這個留下來的設計又出現新的問題，x86設計師可能想說每次都透過8042去開關速度有點慢，因此後來又提出了Fast A20 的設計，簡單說就是透過Port 92h 直接設定A20 switch開關。
至於這個被保留下來的設計，還有沒有當初的功能我也沒去測試，不過已經變成一種習慣，就是進入保護模式要去開關A20 switch。
以上大致上就是x86對於 A20的歷史，有興趣的人可以多去找找ㄧ些資料來看，或是做做小實驗，看看A20 switch不開的時候，會發生什麼事情 ^^.
首先先說明相關的CPU的工作模式：在目前x86下面工作模式與A20有關的就是保護模式跟真實模式。
真實模式下，它允許定址到1MB記憶體，所以超過1MB的位址(FFFFFh)要繞回去00000h，這就是所謂的回繞。
保護模式下則分不同時間點來談，在80286 時，位址線增加到24 pin，所以可以定址到16M，而為了向下相容，所以設計了一個開關A20 Switch來控制A20~A23，當A20=0時，強制把位址線歸零，當A20=1時，可進位。
後來因為這個開關要Reset才能回復狀態，因此出現一個新的問題就是進入保護模式後，要重新開機才能回到真實模式。
於是有人就想說找一個設備，然後控制這個設備就可以做A20的開與關，因此找上了8042 KBC，所以以後開關A20 Switch時，只要去設定8042就可以了，因此解決了每次回真實模式都要重新開機的問題。
後來80386 之後，CPU的設計可以直接從保護模式切換回去真實模式，但是為了向下相容，所以還是一值保留這個設計。
慢慢的這個留下來的設計又出現新的問題，x86設計師可能想說每次都透過8042去開關速度有點慢，因此後來又提出了Fast A20 的設計，簡單說就是透過Port 92h 直接設定A20 switch開關。
至於這個被保留下來的設計，還有沒有當初的功能我也沒去測試，不過已經變成一種習慣，就是進入保護模式要去開關A20 switch。
以上大致上就是x86對於 A20的歷史，有興趣的人可以多去找找ㄧ些資料來看，或是做做小實驗，看看A20 switch不開的時候，會發生什麼事情 ^^.
星期三, 12月 19, 2007
純手工打造你自己的x86 BIOS(4)
上ㄧ篇文章我已經針對我的實驗做了敘述，這裡我就針對實際上我的程式碼撰寫的內容做一個介紹。
在程式碼的撰寫中，其實我只有使用了簡單的C語言跟組合語言語法，重點是要讓大家知道，其實BIOS跟一般的Boot Loader寫法沒什麼不同，只是PC上面的BIOS需要考慮的事情比一般的Boot Loader還多很多，因此程式碼 size可以大 到1MB甚至是2MB (ㄧ般Boot Loader不可能這麼大)，所以我有機會玩一個這麼大的Boot Loader也真是很榮幸的啦!
廢話不多說，我就先針對我前面提到的Build.exe 內的程式碼說明；
底下是我的Build.c 內的程式碼片段，其實我就只有使用到fopen() 、fputc() ...等基本的函數去讀寫一個檔案，所以可以很容易的把我組譯好的MyBIOS.bin 跟EC.bin 塞進去同一個檔案內，做法其實很簡單，就是像我下面做法一樣，先利用fopen()開啟檔案，然後在把你要的資料寫進去檔案，只是寫的時候你要考慮file offset 位置的問題，因為當你燒錄到BIOS part中的時候，CPU是會固定重FFFF_FFF0h的位址讀取第一條指令，因此你要像我前面說的一樣，把MyBios.bin放在固定的位址中。
//建立一個空白的MyBIOS.ROM , 裡面資料都是00h
void show_help(void)
{
printf("Build.exe v1.0.0 by Harrison Hsieh \n");
printf("===========================================\n");
printf("/C Init MyBIOS.ROM \n");
printf("/B [EC] [BIOS] Add Rom \n");
printf("Output : MyBios.ROM \n");
}
void InitBiosROM(char *argv[])
{
FILE *fo;
long i;
if ((fo = fopen (BiosRom, "wb")) == (FILE *) NULL)
{
exit(1);
}
for(i=0 ; i<= BIOSSIZE ; i++) //1MB
{
fputc(0x00,fo);
}
/* All done, close the file */
fclose (fo);
}
在說明完Build.c內的做法後，接著說明MyBIOS.bin 內的程式碼撰寫；
其實在MyBios.asm 中，我只有做4 件事情：
1. 設定好FFFF_FFF0h的第一條指令
2.開啟BigReal Mode (因為我要設定ICH9的RCRB內的暫存器，所以要開啟)
3.設定ICH9內的暫存器，把所有Port 80h的訊號轉送到LPC介面(我的Post card走LPC界面，所以要設定)
4.輸出99h 到Port 80h(所以LPC介面上面的Post card就會顯示99h)
底下是我的MyBIOS.asm 內的程式碼片段：
COLDBOOT:
CLI
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;; 1. Enable big real mode
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
JMPREG di,Make4GBSegmentDI
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;; 2. Set RCRB base address
;; 3. Config ICH9 Register
;; 4. Out 99h to Port 80h
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
....
mov dx, 0cfch
mov eax,RCRB_BaseAddr
out dx, eax
....
and BYTE PTR es:[esi], NOT (04h) ; RCRB+xxxxh bit 2=0 Output to LPC
....
fPostCode:
mov al,099h
mov dx,80h
out dx,al
jmp fPostCode ;無窮回圈ㄧ直顯示99h
...
...
wbinvd ; ...begins here on power up
PUBLIC POWER
POWER:
JMP COLDBOOT ; first jump
DB '11/14/07',00,00,00 ; My release marker
以上就是我撰寫的程式碼內容的說明，其實沒有用到什麼特別的東西，如果說比較難的部份大概就是如何把程式碼塞到正確的位址吧。
總結：
純手工打造你自己的x86 BIOS 文章(1)~(4) 在這邊就做一個結束，在這幾篇文章中的實驗我主要是要幫助剛入門的BIOS新手去了解整個BIOS vendor提供的BIOS環境架構以及實際上BIOS code撰寫的第一步，因為很多東西都是入門的第一步比較難。
還記得ㄧ年前我剛入行的時候，我們學長跟我說寫BIOS最簡單的方式就是自己把一個BIOS寫到能開機你大概就已經學會了，雖然我離能自己寫到開機還有一段距離，不過在學習的過程中也學到了很多東西，因此當初會想自己純手工寫一個能讓x86 CPU執行一段BIOS code的環境也是希望能幫助更多BIOS入門時遇到挫折的朋友 ^^Y。
在程式碼的撰寫中，其實我只有使用了簡單的C語言跟組合語言語法，重點是要讓大家知道，其實BIOS跟一般的Boot Loader寫法沒什麼不同，只是PC上面的BIOS需要考慮的事情比一般的Boot Loader還多很多，因此程式碼 size可以大 到1MB甚至是2MB (ㄧ般Boot Loader不可能這麼大)，所以我有機會玩一個這麼大的Boot Loader也真是很榮幸的啦!
廢話不多說，我就先針對我前面提到的Build.exe 內的程式碼說明；
底下是我的Build.c 內的程式碼片段，其實我就只有使用到fopen() 、fputc() ...等基本的函數去讀寫一個檔案，所以可以很容易的把我組譯好的MyBIOS.bin 跟EC.bin 塞進去同一個檔案內，做法其實很簡單，就是像我下面做法一樣，先利用fopen()開啟檔案，然後在把你要的資料寫進去檔案，只是寫的時候你要考慮file offset 位置的問題，因為當你燒錄到BIOS part中的時候，CPU是會固定重FFFF_FFF0h的位址讀取第一條指令，因此你要像我前面說的一樣，把MyBios.bin放在固定的位址中。
//建立一個空白的MyBIOS.ROM , 裡面資料都是00h
void show_help(void)
{
printf("Build.exe v1.0.0 by Harrison Hsieh \n");
printf("===========================================\n");
printf("/C Init MyBIOS.ROM \n");
printf("/B [EC] [BIOS] Add Rom \n");
printf("Output : MyBios.ROM \n");
}
void InitBiosROM(char *argv[])
{
FILE *fo;
long i;
if ((fo = fopen (BiosRom, "wb")) == (FILE *) NULL)
{
exit(1);
}
for(i=0 ; i<= BIOSSIZE ; i++) //1MB
{
fputc(0x00,fo);
}
/* All done, close the file */
fclose (fo);
}
在說明完Build.c內的做法後，接著說明MyBIOS.bin 內的程式碼撰寫；
其實在MyBios.asm 中，我只有做4 件事情：
1. 設定好FFFF_FFF0h的第一條指令
2.開啟BigReal Mode (因為我要設定ICH9的RCRB內的暫存器，所以要開啟)
3.設定ICH9內的暫存器，把所有Port 80h的訊號轉送到LPC介面(我的Post card走LPC界面，所以要設定)
4.輸出99h 到Port 80h(所以LPC介面上面的Post card就會顯示99h)
底下是我的MyBIOS.asm 內的程式碼片段：
COLDBOOT:
CLI
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;; 1. Enable big real mode
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
JMPREG di,Make4GBSegmentDI
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;; 2. Set RCRB base address
;; 3. Config ICH9 Register
;; 4. Out 99h to Port 80h
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
....
mov dx, 0cfch
mov eax,RCRB_BaseAddr
out dx, eax
....
and BYTE PTR es:[esi], NOT (04h) ; RCRB+xxxxh bit 2=0 Output to LPC
....
fPostCode:
mov al,099h
mov dx,80h
out dx,al
jmp fPostCode ;無窮回圈ㄧ直顯示99h
...
...
wbinvd ; ...begins here on power up
PUBLIC POWER
POWER:
JMP COLDBOOT ; first jump
DB '11/14/07',00,00,00 ; My release marker
以上就是我撰寫的程式碼內容的說明，其實沒有用到什麼特別的東西，如果說比較難的部份大概就是如何把程式碼塞到正確的位址吧。
總結：
純手工打造你自己的x86 BIOS 文章(1)~(4) 在這邊就做一個結束，在這幾篇文章中的實驗我主要是要幫助剛入門的BIOS新手去了解整個BIOS vendor提供的BIOS環境架構以及實際上BIOS code撰寫的第一步，因為很多東西都是入門的第一步比較難。
還記得ㄧ年前我剛入行的時候，我們學長跟我說寫BIOS最簡單的方式就是自己把一個BIOS寫到能開機你大概就已經學會了，雖然我離能自己寫到開機還有一段距離，不過在學習的過程中也學到了很多東西，因此當初會想自己純手工寫一個能讓x86 CPU執行一段BIOS code的環境也是希望能幫助更多BIOS入門時遇到挫折的朋友 ^^Y。
BIOS Boot Specification
最近有些朋友問我有關BEV以及BCV的相關資訊，這邊轉貼一篇之前收集的文章中的部分內容，希望對大家有幫助。
原文章出處：http://tw.myblog.yahoo.com/jw!T20aSgeaCQdebnoX0CAb9Xk-/article?mid=17
~以下是轉貼內容~
BIOS Boot Specification
完整的文件可以參考
http://www.phoenix.com/NR/rdonlyres/56E38DE2-3E6F-4743-835F-B4A53726ABED/0/specsbbs101.pdf
以下為一些重點整理
BBS (BIOS Boot Specification) 是用來規範 BIOS 如何選擇啟動裝置。它包含了
1. 辨識系統中的 IPL (Initial Program Load) 裝置
2. 根據使用者的選擇，尋訪每個裝置並檢視它是否能夠啟動系統
IPL
IPL 指的是可以啟動載入並執行作業系統的裝置。他包含了像是 Floppy, Hard drives, CD-ROM, PCMCIA conrtollers/cards, PnP Cards, Legacy cards 甚至像是 Network, Serial port, Parallel port 等等可開機的實體或虛擬裝置。
所有的 IPL 可以被歸類成下列三種
1. BAID
2. PnP Card (可再細分為 BCV 和 BEV 兩種裝置)
3. Legacy IPL Device
BAID (BIOS Aware IPL Device):
此類 IPL 需要 BIOS 的程式碼支援，來提供它啟動系統的能力。通常啟動的程式碼內建於 INT 19h (BIOS Bootstrap loader) 的服務之中。常見的裝置如下:
First floppy drive, First ATA Hard drive, PCI ATA card drive, ATAPI CD-ROM drive, PCMCIA controller bootable card, Ethernet controller code embedded in BIOS
PnP Cards:
此類 IPL 裝置，必須附加 option ROM 於 C0000h-EFFFFh (2K boundary)。而且在 Option ROM 中必須有 PnP Option ROM Header (Table 2)。另外，開機相關資訊會被記錄在 PnP Expansion Header (Table 3)，在此表格中，包含了 BCV 或 BEV 的指標。
BCV (Boot Connection Vector):
BCV 是一個指標，指向 Option ROM 中的某一段程式碼。這段程式碼負責執行裝置的初始化、偵測硬體 (例如是否有 SCSI 裝置連接到系統) 或者在必要時 Hook INT 13h 的服務 (Disk I/O)。常見的有:
PnP SCSI card drive, NoN-PnP card PnP Expansion Header
BEV (Bootstrap Entry Vector):
BEV 是一個指標，指向 Option ROM 中負責載入作業系統的一段程式碼，並在必要時 Hook INT 18h 或 INT 19h 的服務。通常於網路卡裝置的 Network Remote Boot 時使用。常見的有:
PnP Token Ring card, PnP Ethernet card, NoN-PnP card PnP Expansion Header
Legacy IPL Devices:
此類裝置為標準的 ISA Card，其包含了一個 Option ROM 於 C0000h-EFFFFh (2K boundary)。此類型的裝置於 Option ROM 並沒有 PnP Expansion Header 的相關資訊。在它的 Option ROM 被 BIOS 找到時，會先執行一段初始化的程式。這段程式執行期間，會根據需要來 Hook INT 19h, INT 18h 以及 INT 13h。
IPL Table
每個 BAID 以及 BEV 裝置必須在 IPL Table 中有一個相對應的欄位
範例
0: Floppy A:
1: Hard Drive C:
2: CD-ROM
3: BEV #1
4: BEV #2
IPL Priority
IPL Priority 決定 IPL 開機的順序。它存在於非揮發性記憶體中，並且可以讓使用者修改。在 INT 19h (載入作業系統) 呼叫中，它必須能夠被取用，並且根據表格中的順序來進行開機的程序。
BCV Priority
在 BIOS INT 13h (Disk I/O) 的服務之中，磁碟機代號 00-7Fh 為 Floppy Disk, 而 80-FFh 為 Fixed Disk。而這些代號和實體磁碟的對應必須在 BIOS 中完成。另外值得注意的一點就是，由於只有第一台 Floppy 和第一台 Fixed Disk 可以用來啟動 (代號 00h 以及 80h)，所以根據不同的啟動設定，也必須將 INT 13h Hook 的順序作調整才能夠順利開機。
舉例來說，如果 ATA 硬碟占用掉 80h，而 SCSI 只能占用 81h 之後的磁碟機代號的話，那麼 SCSI 硬碟就不能作為開機的硬碟了。
範例
BCV Table
0: ATA Drives
1: Legacy Cards
2: BCV #1
3: BCV #2
BCV Priority
0: 2 (BCV #1)
1: 0 (ATA Drives)
2: 1 (Legacy Cards)
3: 3 (BCV #2)
INT 13h 支援的裝置有下列幾種
1. ATA Drive
2. PnP Cards with BCVs
3. Legacy Cards with Option ROMs
4. Hard Drive BAID
關於 INT 13h 的幾個重點
1. 當 INT 13h 被 Hook 時，舊的 INT 13h Vector 必須被保存
2. 已經安裝的硬碟數目必須被保存在 BDA 0040:0075
3. 第一個安裝的硬碟會得到 80h 的代號，這也代表著它是開機硬碟
4. 一旦安裝到 INT 13h 之後，就不能被解除安裝
INT 19h
在這個服務呼叫時，所有的 IPL 已經被辨識，並且 INT 13h 的裝置也都已安裝完成。在呼叫之後，它會根據 IPL Priority 中的裝置，呼叫其 Boot handler。第一個呼叫成功的裝置會負責載入作業系統。如果全部的裝置都已呼叫過後還沒有成功載入作業系統，它會顯示一個錯誤訊息，並且等待重新開始。
INT 18h
原本的 INT 18h 的動作是將控制權交給 BIOS，顯示一個錯誤訊息並且等待使用者按下按鍵後進行下一個動作。而在 BBS 中重新定義 INT 18h 的功能為錯誤回復的中斷向量。這裡要注意的是 INT 18h 並不會返回至呼叫它的程序，並且在一開始就將堆疊重新設定。
Boot Menu (Optional)
在 POST 期間，部份 BIOS 充許使用者使用一個特定的 Hot Key 來呼叫 Boot Menu，並用它來改變 INT 19h 所使用的啟動裝置。這裡要注意的是，這個動作並不會改變 IPL Priority 的內容，它只是單純地選擇啟動的裝置。
一些相關的表格
Table 1 - IPL Table and BCV Table Entry Data Structure
Name Offset Size Description
deviceType 00h WORD See definitions below
statusFlags 02h WORD See bit definitions below
bootHandler 04h FAR PTR Far pointer to address of boot handler
descString 08h FAR PTR Far pointer to ASCIIZ description string
expansion 0Ch DWORD Reserved for future expansion
deviceType:
00h = Reserved
01h = Floppy
02h = Hard disk
03h = CD-ROM
04h = PCMCIA
05h = USB device
06h = Embedded network
07h..7Fh = Reserved
80h = BEV device
81h..FEh = Reserved
FFh = Unknown
Table 2 - PnP Option ROM Header
Offset Size Value Description
00h BYTE 55h Signature byte 1
01h BYTE AAh Signature byte 2
02h BYTE Varies Option ROM length in 512-byte blocks
03h DWORD Varies Initialization entry point
07h 17BYTES Varies Reserved.
18h WORD Varies Offset to PCI data structure
1Ah WORD Varies Offset to expansion header structure
Table 3 - PnP Expansion Header
0ffset Size Value Description
00h BYTE '$' Signature byte 1
01h BYTE 'P' Signature byte 2
02h BYTE 'n' Signature byte 3
03h BYTE 'P' Signature byte 4
04h BYTE 01h Structure revision
05h BYTE Varies Length (in 16 byte increments)
06h WORD Varies Offset of next header (0000h if none).
08h BYTE 00h Reserved
09h BYTE Varies Checksum
0Ah DWORD Varies Device identifier
0Eh WORD Varies Pointer to manufacturer string (Optional)
10h WORD Varies Pointer to product name string (Optional)
12h 3BYTES Varies Device type code
15h BYTE Varies Device indicators
16h WORD Varies Boot Connection Vector (BCV), 0000h if none
18h WORD Varies Disconnect Vector (DV), 0000h if none
1Ah WORD Varies Bootstrap Entry Vector (BEV), 0000h if none
1Ch WORD 0000h Reserved
1Eh WORD Varies Static resource information vector, 0000h if none
Table 4 - PCI Data Structure
00h BYTE 'P' Signature byte 1
01h BYTE 'C' Signature byte 2
02h BYTE 'I' Signature byte 3
03h BYTE 'R' Signature byte 4
04h WORD Varies Vendor Identification
06h WORD Varies Device Identification
08h WORD Varies Pointer to Vital Product Data
0Ah WORD Varies PCI Data Structure Length
0Ch BYTE Varies PCI Data Structure Revision
0Dh 3BYTES Varies Class Code
10h WORD Varies Image Length
12h WORD Varies Revision Level of Code/Data
14h BYTE Varies Code type
15h BYTE Varies Indicator
16h WORD Reserved
原文章出處：http://tw.myblog.yahoo.com/jw!T20aSgeaCQdebnoX0CAb9Xk-/article?mid=17
~以下是轉貼內容~
BIOS Boot Specification
完整的文件可以參考
http://www.phoenix.com/NR/rdonlyres/56E38DE2-3E6F-4743-835F-B4A53726ABED/0/specsbbs101.pdf
以下為一些重點整理
BBS (BIOS Boot Specification) 是用來規範 BIOS 如何選擇啟動裝置。它包含了
1. 辨識系統中的 IPL (Initial Program Load) 裝置
2. 根據使用者的選擇，尋訪每個裝置並檢視它是否能夠啟動系統
IPL
IPL 指的是可以啟動載入並執行作業系統的裝置。他包含了像是 Floppy, Hard drives, CD-ROM, PCMCIA conrtollers/cards, PnP Cards, Legacy cards 甚至像是 Network, Serial port, Parallel port 等等可開機的實體或虛擬裝置。
所有的 IPL 可以被歸類成下列三種
1. BAID
2. PnP Card (可再細分為 BCV 和 BEV 兩種裝置)
3. Legacy IPL Device
BAID (BIOS Aware IPL Device):
此類 IPL 需要 BIOS 的程式碼支援，來提供它啟動系統的能力。通常啟動的程式碼內建於 INT 19h (BIOS Bootstrap loader) 的服務之中。常見的裝置如下:
First floppy drive, First ATA Hard drive, PCI ATA card drive, ATAPI CD-ROM drive, PCMCIA controller bootable card, Ethernet controller code embedded in BIOS
PnP Cards:
此類 IPL 裝置，必須附加 option ROM 於 C0000h-EFFFFh (2K boundary)。而且在 Option ROM 中必須有 PnP Option ROM Header (Table 2)。另外，開機相關資訊會被記錄在 PnP Expansion Header (Table 3)，在此表格中，包含了 BCV 或 BEV 的指標。
BCV (Boot Connection Vector):
BCV 是一個指標，指向 Option ROM 中的某一段程式碼。這段程式碼負責執行裝置的初始化、偵測硬體 (例如是否有 SCSI 裝置連接到系統) 或者在必要時 Hook INT 13h 的服務 (Disk I/O)。常見的有:
PnP SCSI card drive, NoN-PnP card PnP Expansion Header
BEV (Bootstrap Entry Vector):
BEV 是一個指標，指向 Option ROM 中負責載入作業系統的一段程式碼，並在必要時 Hook INT 18h 或 INT 19h 的服務。通常於網路卡裝置的 Network Remote Boot 時使用。常見的有:
PnP Token Ring card, PnP Ethernet card, NoN-PnP card PnP Expansion Header
Legacy IPL Devices:
此類裝置為標準的 ISA Card，其包含了一個 Option ROM 於 C0000h-EFFFFh (2K boundary)。此類型的裝置於 Option ROM 並沒有 PnP Expansion Header 的相關資訊。在它的 Option ROM 被 BIOS 找到時，會先執行一段初始化的程式。這段程式執行期間，會根據需要來 Hook INT 19h, INT 18h 以及 INT 13h。
IPL Table
每個 BAID 以及 BEV 裝置必須在 IPL Table 中有一個相對應的欄位
範例
0: Floppy A:
1: Hard Drive C:
2: CD-ROM
3: BEV #1
4: BEV #2
IPL Priority
IPL Priority 決定 IPL 開機的順序。它存在於非揮發性記憶體中，並且可以讓使用者修改。在 INT 19h (載入作業系統) 呼叫中，它必須能夠被取用，並且根據表格中的順序來進行開機的程序。
BCV Priority
在 BIOS INT 13h (Disk I/O) 的服務之中，磁碟機代號 00-7Fh 為 Floppy Disk, 而 80-FFh 為 Fixed Disk。而這些代號和實體磁碟的對應必須在 BIOS 中完成。另外值得注意的一點就是，由於只有第一台 Floppy 和第一台 Fixed Disk 可以用來啟動 (代號 00h 以及 80h)，所以根據不同的啟動設定，也必須將 INT 13h Hook 的順序作調整才能夠順利開機。
舉例來說，如果 ATA 硬碟占用掉 80h，而 SCSI 只能占用 81h 之後的磁碟機代號的話，那麼 SCSI 硬碟就不能作為開機的硬碟了。
範例
BCV Table
0: ATA Drives
1: Legacy Cards
2: BCV #1
3: BCV #2
BCV Priority
0: 2 (BCV #1)
1: 0 (ATA Drives)
2: 1 (Legacy Cards)
3: 3 (BCV #2)
INT 13h 支援的裝置有下列幾種
1. ATA Drive
2. PnP Cards with BCVs
3. Legacy Cards with Option ROMs
4. Hard Drive BAID
關於 INT 13h 的幾個重點
1. 當 INT 13h 被 Hook 時，舊的 INT 13h Vector 必須被保存
2. 已經安裝的硬碟數目必須被保存在 BDA 0040:0075
3. 第一個安裝的硬碟會得到 80h 的代號，這也代表著它是開機硬碟
4. 一旦安裝到 INT 13h 之後，就不能被解除安裝
INT 19h
在這個服務呼叫時，所有的 IPL 已經被辨識，並且 INT 13h 的裝置也都已安裝完成。在呼叫之後，它會根據 IPL Priority 中的裝置，呼叫其 Boot handler。第一個呼叫成功的裝置會負責載入作業系統。如果全部的裝置都已呼叫過後還沒有成功載入作業系統，它會顯示一個錯誤訊息，並且等待重新開始。
INT 18h
原本的 INT 18h 的動作是將控制權交給 BIOS，顯示一個錯誤訊息並且等待使用者按下按鍵後進行下一個動作。而在 BBS 中重新定義 INT 18h 的功能為錯誤回復的中斷向量。這裡要注意的是 INT 18h 並不會返回至呼叫它的程序，並且在一開始就將堆疊重新設定。
Boot Menu (Optional)
在 POST 期間，部份 BIOS 充許使用者使用一個特定的 Hot Key 來呼叫 Boot Menu，並用它來改變 INT 19h 所使用的啟動裝置。這裡要注意的是，這個動作並不會改變 IPL Priority 的內容，它只是單純地選擇啟動的裝置。
一些相關的表格
Table 1 - IPL Table and BCV Table Entry Data Structure
Name Offset Size Description
deviceType 00h WORD See definitions below
statusFlags 02h WORD See bit definitions below
bootHandler 04h FAR PTR Far pointer to address of boot handler
descString 08h FAR PTR Far pointer to ASCIIZ description string
expansion 0Ch DWORD Reserved for future expansion
deviceType:
00h = Reserved
01h = Floppy
02h = Hard disk
03h = CD-ROM
04h = PCMCIA
05h = USB device
06h = Embedded network
07h..7Fh = Reserved
80h = BEV device
81h..FEh = Reserved
FFh = Unknown
Table 2 - PnP Option ROM Header
Offset Size Value Description
00h BYTE 55h Signature byte 1
01h BYTE AAh Signature byte 2
02h BYTE Varies Option ROM length in 512-byte blocks
03h DWORD Varies Initialization entry point
07h 17BYTES Varies Reserved.
18h WORD Varies Offset to PCI data structure
1Ah WORD Varies Offset to expansion header structure
Table 3 - PnP Expansion Header
0ffset Size Value Description
00h BYTE '$' Signature byte 1
01h BYTE 'P' Signature byte 2
02h BYTE 'n' Signature byte 3
03h BYTE 'P' Signature byte 4
04h BYTE 01h Structure revision
05h BYTE Varies Length (in 16 byte increments)
06h WORD Varies Offset of next header (0000h if none).
08h BYTE 00h Reserved
09h BYTE Varies Checksum
0Ah DWORD Varies Device identifier
0Eh WORD Varies Pointer to manufacturer string (Optional)
10h WORD Varies Pointer to product name string (Optional)
12h 3BYTES Varies Device type code
15h BYTE Varies Device indicators
16h WORD Varies Boot Connection Vector (BCV), 0000h if none
18h WORD Varies Disconnect Vector (DV), 0000h if none
1Ah WORD Varies Bootstrap Entry Vector (BEV), 0000h if none
1Ch WORD 0000h Reserved
1Eh WORD Varies Static resource information vector, 0000h if none
Table 4 - PCI Data Structure
00h BYTE 'P' Signature byte 1
01h BYTE 'C' Signature byte 2
02h BYTE 'I' Signature byte 3
03h BYTE 'R' Signature byte 4
04h WORD Varies Vendor Identification
06h WORD Varies Device Identification
08h WORD Varies Pointer to Vital Product Data
0Ah WORD Varies PCI Data Structure Length
0Ch BYTE Varies PCI Data Structure Revision
0Dh 3BYTES Varies Class Code
10h WORD Varies Image Length
12h WORD Varies Revision Level of Code/Data
14h BYTE Varies Code type
15h BYTE Varies Indicator
16h WORD Reserved
Flat Memory Mode
最近在逛ㄧ些網站看到下面這篇文章，在講所謂的Flat Memory Mode，由於資料說明的很詳細，所以就收集文章在自己部落格中，有興趣的朋友可以去原作者部落格看這篇的完整文章，以下是轉貼部份內容。
原文章出處：http://w3tony.blogspot.com/2006/04/flat-real-mode_114619442075796383.html
~以下是轉貼內容~
Flat real mode 或者是 unreal Mode，名詞很多，不過主要的用處都一樣，在 Real Mode 存取超過 1MB 以上的記憶體空間，下面就來介紹怎麼進入 Flat Real Mode。
要能夠使用 32bit 的 segment，首先需要進入保護模式，最簡單的方法是：
cli
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax
sti
cli 的目的是將中斷遮蔽，避免臨時的中斷服務打斷我們的工作，透過設定 CR0 的 PE bit 就可以進入 Protected Mode，接下來我們需要 descriptor table 才能夠將 segment limit 從 64K 換成 4G，
DataSel = 8
GDT dw 4 dup(0) ; NULL descriptor
dw 0ffffh,0ffh,9200h,8fh ;Data segment descriptor
GDT_ptr label fword
dw offset GDTptr-1-offset GDT
dd offset GDT
DataSel 指 Data segment entry 的 selector，設定為 8 表示我們的 entry 是在 NULL Descriptor 的下一個位置，GDT_ptr 用來存放 GDT Table 的長度以及 GDT Table 的 Linear Address，再來我們要將 GDT Table 載入到 gdt 暫存器，方法如下
mov ax,cs
mov ds,ax
movzx eax,ax
shl eax,4
add dword ptr ds:GDT_ptr+2,eax ;將 GDT 的 Linear Address 存入 GDT_ptr
lgdt fword ptr ds:GDT_ptr ;載入 GDT table
cli
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax
sti
然後需要一個 jump 的動作，目的是清除 instruction queue 的 real mode instruction：
mov ax,cs
mov ds,ax
movzx eax,ax
shl eax,4
add dword ptr ds:GDT_ptr+2,eax ;將 GDT 的 Linear Address 存入 GDT_ptr
lgdt fword ptr ds:GDT_ptr ;載入 GDT table
cli
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax
sti
jmp short pmode ; Clear the execution pipe
pmode:
mov ax,DataSel ; 進入保護模式
mov ds,ax ; 設定 selector limits 為 4 GB
mov es,ax
mov fs,ax
mov gs,ax
現在我們已經進入 Protected Mode，不過這樣只是單純的保護模式，還不是 Flat Real Mode，所以我們還需要一個步驟，返回 Real Mode，方法如下：
mov ax,cs
mov ds,ax
movzx eax,ax
shl eax,4
add dword ptr ds:GDT_ptr+2,eax ;將 GDT 的 Linear Address 存入 GDT_ptr
lgdt fword ptr ds:GDT_ptr ;載入 GDT table
cli
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax
sti
jmp short pmode ; Clear the execution pipe
pmode:
mov ax,DataSel ; 進入保護模式
mov ds,ax ; 設定 selector limits 為 4 GB
mov es,ax
mov fs,ax
mov gs,ax
jmp short Real_mode
Real_mode:
clc;我們已經返回 real mode了並且將 carry flag 清除，通常這代表正確執行
sti ;解除中斷遮蔽
ret
進行到這，我們已經將 fs 與 gs 設定成 4G 範圍的 segment，試試看使用
mov eax, 6400000H
mov edi, eax
mov eax, dword ptr gs:[edi]
能不能讀取到 100MB 的記憶體內容，是不是很有趣？Flat real mode 的應用很多，不過有個很大的缺點，執行的 code 還是只能放在 1MB 的範圍，只有 data 才能存取 4GB 的空間。往後我還會繼續介紹怎麼返回真實模式，有許多注意事項是常常被人乎略的，尤其是當我們需要重複進入跟退出保護模式時，很容易破壞暫存器的設定，例如 SS:SP 就是最常忘記的地方，下次有機會再繼續討論這個部份。
延伸閱讀：
Flat real mode
http://www.df.lth.se/~john_e/gems/gem0022.html
Flat real mode interface http://www.programmersheaven.com/zone5/cat19/1365.htm
原文章出處：http://w3tony.blogspot.com/2006/04/flat-real-mode_114619442075796383.html
~以下是轉貼內容~
Flat real mode 或者是 unreal Mode，名詞很多，不過主要的用處都一樣，在 Real Mode 存取超過 1MB 以上的記憶體空間，下面就來介紹怎麼進入 Flat Real Mode。
要能夠使用 32bit 的 segment，首先需要進入保護模式，最簡單的方法是：
cli
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax
sti
cli 的目的是將中斷遮蔽，避免臨時的中斷服務打斷我們的工作，透過設定 CR0 的 PE bit 就可以進入 Protected Mode，接下來我們需要 descriptor table 才能夠將 segment limit 從 64K 換成 4G，
DataSel = 8
GDT dw 4 dup(0) ; NULL descriptor
dw 0ffffh,0ffh,9200h,8fh ;Data segment descriptor
GDT_ptr label fword
dw offset GDTptr-1-offset GDT
dd offset GDT
DataSel 指 Data segment entry 的 selector，設定為 8 表示我們的 entry 是在 NULL Descriptor 的下一個位置，GDT_ptr 用來存放 GDT Table 的長度以及 GDT Table 的 Linear Address，再來我們要將 GDT Table 載入到 gdt 暫存器，方法如下
mov ax,cs
mov ds,ax
movzx eax,ax
shl eax,4
add dword ptr ds:GDT_ptr+2,eax ;將 GDT 的 Linear Address 存入 GDT_ptr
lgdt fword ptr ds:GDT_ptr ;載入 GDT table
cli
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax
sti
然後需要一個 jump 的動作，目的是清除 instruction queue 的 real mode instruction：
mov ax,cs
mov ds,ax
movzx eax,ax
shl eax,4
add dword ptr ds:GDT_ptr+2,eax ;將 GDT 的 Linear Address 存入 GDT_ptr
lgdt fword ptr ds:GDT_ptr ;載入 GDT table
cli
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax
sti
jmp short pmode ; Clear the execution pipe
pmode:
mov ax,DataSel ; 進入保護模式
mov ds,ax ; 設定 selector limits 為 4 GB
mov es,ax
mov fs,ax
mov gs,ax
現在我們已經進入 Protected Mode，不過這樣只是單純的保護模式，還不是 Flat Real Mode，所以我們還需要一個步驟，返回 Real Mode，方法如下：
mov ax,cs
mov ds,ax
movzx eax,ax
shl eax,4
add dword ptr ds:GDT_ptr+2,eax ;將 GDT 的 Linear Address 存入 GDT_ptr
lgdt fword ptr ds:GDT_ptr ;載入 GDT table
cli
mov eax,cr0
or al,1
mov cr0,eax
sti
jmp short pmode ; Clear the execution pipe
pmode:
mov ax,DataSel ; 進入保護模式
mov ds,ax ; 設定 selector limits 為 4 GB
mov es,ax
mov fs,ax
mov gs,ax
jmp short Real_mode
Real_mode:
clc;我們已經返回 real mode了並且將 carry flag 清除，通常這代表正確執行
sti ;解除中斷遮蔽
ret
進行到這，我們已經將 fs 與 gs 設定成 4G 範圍的 segment，試試看使用
mov eax, 6400000H
mov edi, eax
mov eax, dword ptr gs:[edi]
能不能讀取到 100MB 的記憶體內容，是不是很有趣？Flat real mode 的應用很多，不過有個很大的缺點，執行的 code 還是只能放在 1MB 的範圍，只有 data 才能存取 4GB 的空間。往後我還會繼續介紹怎麼返回真實模式，有許多注意事項是常常被人乎略的，尤其是當我們需要重複進入跟退出保護模式時，很容易破壞暫存器的設定，例如 SS:SP 就是最常忘記的地方，下次有機會再繼續討論這個部份。
延伸閱讀：
Flat real mode
http://www.df.lth.se/~john_e/gems/gem0022.html
Flat real mode interface http://www.programmersheaven.com/zone5/cat19/1365.htm
星期四, 12月 06, 2007
BootBlock 程式碼流程
有關於P Code的BootBlock 相關流程在下面有詳細的解釋，如果你在追蹤程式碼的時候有問題，可以參考下面流程。
搜尋討論區's Keyword: "關於boot block... "
~轉載自程式設計俱樂部討論區~
1. Power on
2. BB's entry point
3. check shadow enable or NOT
if Enabled then jump far to F000:E05B
else jump far to BB tasktable ( <- step 4 )
4. many tasks within BB phase
...
check if BIOS checksum fails or specific device attached ?
if Y then jump to BB flashtable and execute crisis
else jump to POST entry point ( < step 5 )
5. many tasks within POST phase
...
...
shadow BIOS and enable shadow (address F000:FFF0 is set EA 5B E0 00 F0)
...
...
Boot to OS or DOS
如同前人所言,只是檢查是否 shadow有開或關. 因為:cold reset及 s/w reset都會進來這裡 !
Case 1:
s/w reset 只對CPU reset,chipset setting仍保留,如此將導致: shadow still enabled when s/w reset !!! 也導致 s/w reset後 CPU是到 DRAM裡抓指令執行,所以在那邊放了 EA 5B E0 00 F0 (最後將跳到 POST entry point)
Case 2:
cold reset 連同 CPU/chipset/others 都 reset,因此 shadow is disabled.故 reset 後CPU是去 ROM抓指令. 在該處也有 jump instruction(只是它會讓 CPU跳到BB去執行...非 POST entry point)
Notes:
1. "why shadow enabled or NOT" 會影響 "去哪裡抓指令",請查閱本網站的文章.
2. shadow control 會 embedded 在 chipset內.故 chipset 被 reset 會讓 shadow 是 disabled
* trace 過程中倒是發現:不管 BB entry point 或是 POST entry point,1st instruction都是 cli ( machine code: FA ) ^_^
搜尋討論區's Keyword: "關於boot block... "
~轉載自程式設計俱樂部討論區~
1. Power on
2. BB's entry point
3. check shadow enable or NOT
if Enabled then jump far to F000:E05B
else jump far to BB tasktable ( <- step 4 )
4. many tasks within BB phase
...
check if BIOS checksum fails or specific device attached ?
if Y then jump to BB flashtable and execute crisis
else jump to POST entry point ( < step 5 )
5. many tasks within POST phase
...
...
shadow BIOS and enable shadow (address F000:FFF0 is set EA 5B E0 00 F0)
...
...
Boot to OS or DOS
如同前人所言,只是檢查是否 shadow有開或關. 因為:cold reset及 s/w reset都會進來這裡 !
Case 1:
s/w reset 只對CPU reset,chipset setting仍保留,如此將導致: shadow still enabled when s/w reset !!! 也導致 s/w reset後 CPU是到 DRAM裡抓指令執行,所以在那邊放了 EA 5B E0 00 F0 (最後將跳到 POST entry point)
Case 2:
cold reset 連同 CPU/chipset/others 都 reset,因此 shadow is disabled.故 reset 後CPU是去 ROM抓指令. 在該處也有 jump instruction(只是它會讓 CPU跳到BB去執行...非 POST entry point)
Notes:
1. "why shadow enabled or NOT" 會影響 "去哪裡抓指令",請查閱本網站的文章.
2. shadow control 會 embedded 在 chipset內.故 chipset 被 reset 會讓 shadow 是 disabled
* trace 過程中倒是發現:不管 BB entry point 或是 POST entry point,1st instruction都是 cli ( machine code: FA ) ^_^
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