WikiDer > Дополнительное ПЗУ

Option ROM

An Дополнительное ПЗУ это часть прошивка который находится в BIOS или на карте расширения, которая затеняется в память и выполняется для инициализации устройства и регистрации его в BIOS. По сути, это драйвер, взаимодействующий между службами BIOS и оборудованием.

Спецификация загрузки BIOS

Спецификация загрузки BIOS (BBS) была разработана консорциумом, состоящим из Compaq, Intel и Phoenix Technologies для стандартизации последовательности инициализации дополнительных ПЗУ PnP BIOS и устаревших дополнительных ПЗУ, не соответствующих стандарту PnP BIOS, и порядка, в котором они перехватывают прерывания. Стандарт представляет понятие таблицы BCV и приоритета BCV. Основные принципы стандарта делают поведение более определенным и отлаживаемым, а также дают производителям BIOS возможность для дальнейшего динамического выбора загрузочного устройства для пользователя в дополнение к рекомендациям стандарта.

Обычным дополнительным ПЗУ является видео BIOS который загружается очень рано в процессе загрузки и перехватывает ИНТ 10ч так что вывод из самотестирование при включении (POST) может отображаться. Видеобиос почти всегда находится в C000 сегмент памяти, начало области памяти, зарезервированной для дополнительных ПЗУ; это связано с тем, что, когда материнская плата имеет встроенный контроллер VGA, дополнительное ПЗУ будет находиться в BIOS - BIOS знает, где оно находится, и затеняет его в память в определенное время. Остальные ПЗУ можно найти из сегментов C800 полностью до F400 в ранних ПК.[1] Окончательный поисковый адрес в конечном итоге был ограничен E000[2] в более поздних продуктах. Спецификация загрузки BIOS требует, чтобы дополнительные ПЗУ были выровнены по границам 2 КБ (например, сегменты C800, C880, C900, C980, так далее.). Первые два байта ПЗУ должны быть 55 AA.[3]

После завершения основных проверок POST BBS указывает, что BIOS обнаружит и затеняет все дополнительные ПЗУ, которые находятся в BIOS, в вышеупомянутую область, и он будет проходить пространство конфигурации PCI, заполняя XROMBAR и копируя дополнительные ПЗУ карты расширения из ММИО космос в регион. Затем BIOS сканирует регион, и если дополнительное ПЗУ имеет заголовок расширения PnP, он выполняет дальний вызов смещения + 03h в заголовке дополнительного ПЗУ для его инициализации. Затем он повторно сканирует область после того, как все дополнительные ПЗУ PnP были инициализированы (потому что, как указано в приложении E, процедура инициализации дополнительного ПЗУ могла связать больше заголовков расширения PnP для отдельных дисков, которыми владеет устройство). Он добавляет указатель BCV (при наличии) в заголовки расширения PnP. Он находит таблицу BCV или указатель BEV (при наличии) в таблицу приоритетов IPL. Записи BCV в таблице BCV затем вызываются в соответствии с приоритетом, переключаемым в NVRAM. Таблица BCV заполнена указателями функций BCV, но имеет фиксированную запись, представляющую устаревшие дополнительные ПЗУ, которая является указателем на подпрограмму BIOS, которая вызывает + 03h во всех остальных дополнительных ПЗУ, которые не имеют заголовка расширения PnP. Функция BCV инициализирует перехватчики INT 13h и INT 19h, которые, как предписывает BBS, не должны выполняться в программе инициализации при + 03h. Если устройство не имеет заголовка расширения PnP, оно может выполнить любой перехват в подпрограмме в + 03h, поскольку это устаревшая карта.

В процедуре начальной инициализации, поскольку дополнительное ПЗУ указывает на структуру данных PCI (не такую ​​же, как пространство конфигурации), код дополнительного ПЗУ знает, что идентификатор устройства и поставщика имеет фиксированное смещение от РВАТЬ. Это позволяет сканировать конфигурационное пространство PCI, чтобы найти нужное устройство и полосы BAR, которые необходимо использовать. Чтобы предотвратить это сканирование и в случае двух идентичных карт в системе, BIOS передает PFA (шина / устройство / функция) в процедуру инициализации в AX, а номер выбора карты (CSN) для дополнительных ПЗУ ISA передается в BX. Затем он может взаимодействовать с устройством, используя PMIO / MMIO чтобы узнать, сколько у него дисков и какие из них являются загрузочными, прочитав MBR. BIOS уже прочесал конфигурационное пространство, выделил BAR и заполнил таблицу ACPI перед вызовом процедуры инициализации, поэтому дополнительное ПЗУ будет использовать адреса, назначенные его BAR. BCV, однако, перехватывает подпрограммы прерывания, которые взаимодействуют с устройством, которые настраиваются на основе местоположения базового адреса MMIO, информации о диске, установленной в программе инициализации дополнительного ПЗУ, и текущего номера диска в BDA.

Затем процедура BIOS INT 19h использует приоритет таблицы IPL в NVRAM, чтобы решить, следует ли вызывать запись, содержащую обработчик загрузки, который будет читать MBR 00h (BAID гибкого диска; первое устройство в таблице BCV для регистрации диска 00h), запись, содержащая обработчик загрузки, который будет читать MBR 80h (BAID жесткого диска; первое устройство в таблице BCV для регистрации диска 80h) или одну из записей BEV в таблице. Устройство имеет BEV или BCV только в том случае, если оно является загрузочным.

SCSI

An SCSI карта контроллера может зацепиться ИНТ 13 который отвечает за предоставление дисковых услуг. Он будет делать это в своем BCV, если это карта PnP. Как только это будет сделано, любые последующие вызовы INT 13h будут "перехвачены" дополнительным ПЗУ SCSI (или "SCSI BIOS"), позволяя ему отвечать на запросы дисков, которые могут существовать на шине SCSI. До перехвата прерывания в системе могло не быть дисков, но перехватывая прерывание и изменяя возвращаемые значения, SCSI BIOS может сделать все диски на шине SCSI видимыми для системы.

В этом конкретном случае сам BIOS может вызвать INT 13h, чтобы предоставить пользователю список возможных загрузочных устройств, и поскольку SCSI BIOS перехватил прерывание, пользователь сможет выбрать не только стандартные системные устройства для загрузки, но также и какие диски SCSI. Это связано с тем, что, как предлагается в Приложении D спецификации Boot BIOS, BIOS может заполнить таблицу IPL информацией об устройстве и поставщике из вызовов INT 13h на разные диски, в сочетании с номером жесткого диска (80h, 81h ...) , чтобы разрешить загрузку с любого жесткого диска, а не только с первого диска первого контроллера, который подключит INT 13h как загрузочный (элемент с наивысшим приоритетом в таблице BCV), называемое BIOS Aware IPL Device (BAID) в спецификации.

Несколько контроллеров могут перехватывать INT 13h одновременно. Например, после контроллера SCSI контроллер AHCI может также перехватить INT 13h, поместив вызов предыдущего обработчика, который был сохранен в IDT в записи 13h контроллером SCSI, в конце своего собственного обработчика, который затем вставляет IDT в запись 13ч. Если INT 13h вызывается с DL = 83h, то ответит контроллер, назначивший диапазон диска, содержащий 83h, в противном случае он пропустит и вызовет предыдущий обработчик. Первый контроллер, подключившийся к INT 13h, увидит, что установлено 0 дисков, проверив байт в 0040:0075, который находится в области данных BIOS (BDA), и если у него есть 4 диска для перечисления, он назначит диапазон 80h – 83h и сохранит «4» в BDA.

Сетевое загрузочное ПЗУ

Другой распространенный вариант ПЗУ - это сетевая загрузка ПЗУ. Дополнительное ПЗУ содержит программу, необходимую для загрузки загрузочного кода. Оригинал Персональный компьютер IBM ПЗУ подключили INT 18H (изначально для вызова Кассета BASIC) и INT 19H, так как эти два прерывания были назначены перед началом процесса загрузки. INT 19H вызывается для запуска процесса загрузки, а INT 18H вызывается, когда система пытается загрузиться со всех возможных устройств, и ни одно из них не было загрузочным. Первоначально, подключив INT 18H, система вызывала Кассета BASIC (если есть) или попробуйте загрузиться по сети, когда все другие загрузочные устройства (флоппи-дисководы, жесткие диски и т. д.) вышли из строя. Подключив INT 19H, система попытается загрузиться по сети раньше всех других устройств. BBS указывает, что дополнительное ПЗУ NIC не перехватывает 19h, вместо этого обработчик 19h BIOS должен вызвать BEV, который затем загрузит загрузочный код.

видео

В Видео BIOS предоставляет некоторые базовые услуги отображения для BIOS и операционные системы, Например ИНТ 10H (Устаревший BIOS), VBE (Устаревший BIOS) и UEFI GOP.

Дополнительные ПЗУ UEFI

Спецификация PCI допускает использование нескольких образов дополнительных ПЗУ на одном устройстве. Эти дополнительные ПЗУ могут быть устаревшими x86 и UEFI. Если для формата дополнительного ПЗУ установлено значение «Совместимость с UEFI» в настройке UEFI, на этапе DXE будет загружено новое дополнительное ПЗУ UEFI, если оно есть, и устаревшее дополнительное ПЗУ, если оно отсутствует. UEFI может использовать устаревшие дополнительные ПЗУ, когда Модуль поддержки совместимости (CSM) включен. Обратите внимание, что когда Безопасная загрузка включен, выполнение модуля поддержки совместимости и устаревших дополнительных ПЗУ запрещено, поскольку устаревшие драйверы микропрограмм не поддерживают аутентификацию, что представляет собой угрозу безопасности.[4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Технический справочник IBM PC XT, стр. 2-10
  2. ^ Технический справочник по интерфейсу Personal System / 2 и BIOS персонального компьютера, стр. 4–12
  3. ^ Среда выполнения Etherboot
  4. ^ «Microsoft docs».