用於 Linux 的開放 BIOS開源專案介紹(轉)

用於 Linux 的開放 BIOS開源專案介紹(轉)[@more@]　　在很多系統上，引導時間中有很大一部分都花費在為 MS-DOS 提供傳統支援上面了。有很多專案，包括 LinuxBIOS 和 Open Firmware，都試圖使用最新的程式碼來替換原有的 BIOS 系統，它們只實現載入並執行 Linux 核心所必需的功能。本文對這個領域的內容簡要進行了介紹。

　　響鈴！

　　儘管在 PC 硬體加電時喇叭響一下看起來似乎是件非常自然的事情，但實際上卻有一些程式碼來驅動喇叭發聲。這段程式碼就是引導韌體。在大部分 PC 上，這都稱為 BIOS（這個單詞是 basic input/output system（基本輸入/輸出系統）的縮寫）。BIOS 提供了底層的硬體支援，早期的 x86 作業系統就是使用它們來訪問磁碟、顯示器和其他東西的。

　　BIOS 要做的第一件事情是執行各種加電測試：確定（還可能要測試）可用記憶體、確定時鐘速度等。如果測試成功，機器的喇叭就會響一聲。這個過程就稱為加電測試（power-on self test）或 POST.計算機對於自己是相當幽默的，這個術語通常會被當作動詞來使用：“這臺機器根本通不過 POST 測試，因此我們應該更換記憶體”。

　　通常的診斷包括響鈴程式碼（不同供應商提供的程式碼都不相同），或者可以寫入到某個特定裸地址的程式碼。有些後插的卡可以簡單地訪問這些程式碼；標準的解決方案是診斷程式碼都寫到 80 埠中。有些製造商會銷售一種卡，它可以以 16 進位制的形式顯示最新寫入到 80 埠的內容。如果我們要進行嚴格除錯，可能就會希望有一個這種卡，或者希望使用一個更好的發明，例如 PC Weasel，它可以記錄最新的（256）POST 程式碼以供大家閱讀。（有關 PC Weasel 的更多資訊請參看下面的 參考資料 一節的內容。）當然，這些程式碼的確切含義對於各個 BIOS 來說不盡相同，只有部分供應商提供了文件。幸運的是，開源供應商提供了很好的文件。

　　BIOS 還為我們實現了哪些功能？

　　諸如 MS-DOS 之類的作業系統可以載入其他裝置驅動程式，例如 CD-ROM 驅動器，但是需要所有硬體驅動程式在啟動時就已經載入上來了。為這些驅動程式提供的標準介面是由 BIOS 來處理的，正是由於這個原因，BIOS 需要對裝置進行探測、識別，還可能要進行初始化。

　　同樣，BIOS 要負責對記憶體進行初始化。並非所有的作業系統都需要對記憶體進行初始化，但是早期的 DOS 系統通常都需要進行這種操作，即使在今天大部分 BIOS 為了相容性的目的也需要進行初始化。這個過程自己可能需要很長時間才能完成，很多現代系統允許徹底或部分地將其禁用。同時，BIOS 還會試圖確定系統中有多少記憶體可用。其他的引導時操作還可能包括對處理器快取的初始化和啟用，配置雙 CPU，構建有關處理器的資訊表，構建連線到系統中的 PCI 裝置，甚至執行這些裝置提供的引導 ROM，這可以載入其他驅動程式。

　　這裡有很多工作需要做。實際上這些工作是如此繁雜，我的某些系統要花一分鐘甚至更長時間才能完成 POST 和後續的驅動程式初始化過程。BIOS 可以執行各種硬體掃描，從而尋找可引導的裝置，在某些系統上，BIOS 甚至可以執行透過乙太網進行的網路引導。我的一個系統就會花大約 5 秒鐘的時間來初始化網路引導引數，即使在禁用了網路引導功能的情況下也是如此。這可真令人懊惱！

　　最後一點（但不是最不重要的一點），BIOS 還需要做相當多的初始化工作。不管您要引導什麼系統，這些工作中的一部分（但並非全部）都會非常有用。為裝置分配中斷請求（IRQ）的確是一個非常有用的服務，因為它允許 OS 只獲取一個服務列表並開始執行，而不用對它們進行程式設計。很多裝置都有配置暫存器，BIOS 可以基於系統可寫記憶體中的設定向其中寫入合理或正確的值。（通常來說，這種記憶體都稱為 CMOS，儘管它們並非嚴格要求使用這種技術來實現。）

　　在 BIOS 完成上面這些功能之後又會發生什麼呢？它會在某個地方（通常是在磁碟上）查詢一段程式碼，並執行它，這通常會載入一個作業系統。如果作業系統是 DOS，或其他類似的東西，那麼這種設定工作就意味著我們可以很快就有自己的命令提示符了。