【我所認知的BIOS】—>PCI option rom

By LightSeed

2009-5-22

在這裡添加一句，畢竟什麽東東都是有相應的組織來定義了spec的，那麼不管做什麽動作我們都必須嚴格按照spec規定的動作來，否則你做出來的信號就只有你自己知道了，或者起碼說不適用於業界，所以處在我現在的這個初級階段我還是想把spec都理解透徹，也鑒於此可能很多我的總結也都是會提到spec裏的東西。

1、基本概念

PCI option rom其實是叫做PCI Expansion ROM，只是平時叫PCI option rom比較多而已，當然這都沒有什麽區別啦。談談它的定義，其實到處都有的這裡簡單羅列一下。

2、PCI Expansion ROM header

按照PCI spec 2.3可以看的出， PCI Expansion ROM header是一個很重要的東西。它需要支援以下幾個功能：

①標誌了PCI device ROM在初始化時需要佔用的位址空間大小

②表明ROM address 空間的類型

③版本號

④Vendor ID 和device ID

要記住，PCI Expansion ROM永遠都不在space裏執行，它總是被copy到相對應的RAM處，在RAM裏執行它。（筆者：隨便提一下，有些PCI device的ROM是不在PCI卡上的，那麼本應該有ROM的卡，怎麼才能讓PCI device跑起來呢？這個一般都會把ROM裏的code壓入到BIOS code中，在initial PCI option ROM的時候再加壓出來。這也就是下一張要講的解壓縮過程。）圖1是PCI Expansion ROM header的格式截圖，圖片來源於spec。

圖1 PCI Expansion ROM header的格式表

Sepc是這樣定義的，那樣我們的rom實際又是不是這樣的呢，我就曾經懷疑過。所以我就查了一下我上有的一個rom檔，我們來看看它的二進位形式。入圖2.

圖2 實際的PCI Expansion ROM 的header 截圖

從圖2中我們可以清楚地看到PCI Expansion ROM header在每個byte上對應的格式。其他的資訊應該都比較容易掌握，但是有個資訊是很重要的還得提一下：offset 03h處是ROM的入口地址。在initial的時候，直接call segment：03h。（segment 是ROM在RAM中的鏡像的端地址。）

3、PCI Data Structure Format

顧名思義，ROM的資料結構也有一定的格式，它的格式如圖3

圖3 PCI Data Structure Format截圖

相互與header的對應資訊還可以參見圖2的格式紅線標明處。

4、PCI option ROM的初始化過程

目前我遇到的PCI option ROM是作為一個模組放入到BIOS的bin檔裏，燒到BIOS晶片裏的。這種過程當然是可以省下一定的成本啦。那麼這種PCI設備的初始化應該怎麼樣去做呢？我做了一個簡單的流程圖，見圖4。

文字敘述如下：

①在BIOS code中有一個標誌”= AwXXX Decompression Bios =“，這是爲了cbrom識別用的。那麼在程式編譯的過程中，就會生成一些規定的格式，比如說一些table，它們是供CBrom在壓縮其他rom進BIOS.bin的時候方便改寫裏面的值。或者說這些框架與cbrom都是相輔相成的，cbrom在壓rom進去的時候就是按照table逐個填入一些值。
②而被壓縮進BIOS.bin的rom在E group的某個地方，它在bootblock的時候被BIOS code copy到高端地址（比如說900000H處）

③在準備initialPCI option ROM的時候會被decompress engine解壓到了一個buffer（如4000：0H）處，然後再被copy到低端的ram處（比如D000~E000h）

④就是整個POST的過程了，如下

⑤在option rom initial之前，把用cbrom壓入到BIOS code中所有的PCI 模組都解壓到指定的ram處。（200000H起始處）這裏的資料包括全部的VGA，PCI option rom完整資訊。同時生成一個ROMOrderList。
   ⑥遍曆所有的PCI設備，看是否還有網卡的存在。（如果班子需要用LAN boot故特殊處理）這判斷網卡的存在一般會先查看卡上是否存在，如果不存在那麼再掃描BIOS code是否被壓入了？在上面解壓的全部PCI模組中去掃描，如果Vendor ID和device ID都對應的上那麼說明屬於這個PCI設備的ROM找到。
   ⑦如果網卡存在，那麼check是否是需要boot的（當然如果是VGA則skip）。不存在直接skip。
   ⑨以上步驟後，確實需要從LAN boot，並且rom也存在。那麼插入相應資訊到ROMOrderList中去。
   ⑩根據ROMOrderList裏的Address，把rom 的全部資訊都copy到特定的buffer，再做相應的判斷，把buffer裏的資訊copy到shadow RAM裏面去。（比如說D0000H，當然這裏的目的地址是會變化，並做好記錄的。）同時把ES的segment指向目的地址。然後從ES：0處取rom的入口地址，call並初始化。直到ROMOrderList結束。

圖4 PCI option ROM的初始化過程。

（筆者：以上的理解均來自于AwXXX code，個人理解錯誤在所難免，不正之處望各位斧正。以上的理解過程在程式設計俱樂部和BIOS人的罎子我都有發問的全過程，有興趣也可以去看看。這裡只是那裡的一個小結。關於解壓縮的過程，我想很多很看到這裡都很想知道，敬請關注下一篇，【我所認知的BIOS】—>decompression）