笔记本开机原理

news2024/11/23 18:48:32

从按下开机键开始，机器是如何开到OS的呢？今天这篇文章和大家极少EC-BIOS-OS的整个开机流程。首先大家要对笔记本的基本架构有所了解，基本架构如下图所示（主要组成部分为大写黑体内容）。

在这里插入图片描述
一、按下PowerButton按钮，首先是最底层的ec芯片会侦测到开机按钮的变化，然后开始跑上电时序G3-S5，S5-S0，如下图所示这是个EC开机时序，我只截取了S5-S0的代码

在这里插入图片描述

二、以Intel平台为例，如果ec开机时序完整执行完后，且CPU的PLT_RST_N信号Assert后，才开始轮到BIOS执行代码。对于BIOS工程师而言，大家都知道BIOS Post 过程无非分为SEC-PEI-DXE-BDS-TSL五个阶段，但是ec时序跑完到SEC阶段，乃至于SEC阶段的代码是怎么执行的呢？其实CPU刚启动的时候，它是从BIOS ROM 中执行的代码，CPU为了找到它，硬件进行了一系列转换工作，这个过程也就是Shadow(映射)。

在这里插入图片描述
具体来讲，再CPU上电的时候Programmable Attribute Map(PAM) 寄存器缺省值会把0xD0000到0xFFFFF 的“内存decode”消息传递给DMI，同样也会把0XFFFD0000-0xFFFFFFF的Memory Decode传递给DMI ，这段内存区间也可以称为Reset Vector 。注意看红色虚线Core1作为BSP(仅举例)，它在PAM范围内Memory Dcode 会转给DMI，再通过DMI总线传递到南桥PCH，PCH会把MemoryDecode 的消息传递给SPI Contorller，它会把它翻译成SPI的封包放到SPI总线上；然后从BIOS ROM中读到数据源后再原路返回给到CPU
这种操作，对Core1来说是透明的，它在Reset Vector 上开始运行程序和在普通内存上并没有什么不同，只是速度慢些。需要强调的是，保存BIOS的Flash，是一块NOR Flash，它是支持字节寻址的，可以“原地执行代码”，而不需要加载到某块内存中执行。因为其实这个时候，内存还没有进行初始化，所以这一特性很重要。
总结起来就是如下几点
1、CPU上电后，内核Core需要Reset Vector的代码，它把该地址放到地址总线上。
2、memory Decode的这块空间通过DMI总线发送给南桥
3、南桥的SPI控制器缺省decode这块地址空间，通过SPI总线问FLASH芯片索要内容
4、SPI芯片响应请求，返回内容。
5、SPI控制器相应请求，当二传手返回内容。
6、DMI控制器，当三传手返回内容。
7、CPU内核收到指令，开始解码执行。