外文翻譯--pci bios 中文版

1、<p>　　南 京 理 工 大 學(xué)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯</p><p>　　學(xué)院（系）： 機械工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器</p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號：

2、 </p><p>　　外文出處：PCI SYSTEM ARCHITECTURE</p><p>　　(FOURTH EDITION) </p><p>　　附 件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文</p><p>　　注：請將該封面與附件裝訂成冊。</p><p>　　附件1：外文資料翻譯

3、譯文</p><p>　　二十六章 PCI BIOS</p><p><b>　　上一章內(nèi)容提要</b></p><p>　　上一章主要講述了控制簡單設(shè)備的行為的順序規(guī)則和通過PCI-PCI橋的多個交易間的關(guān)系，并且描述了這些規(guī)則如何預(yù)防死鎖的發(fā)生。</p><p><b>　　本章內(nèi)容提要</b>

4、;</p><p>　　本章將介紹PCI BIOS的規(guī)范，版本為2.1，日期是1994年8月26號</p><p><b>　　下一章內(nèi)容提要</b></p><p>　　下一章將詳細描述PCI鎖定機構(gòu)及PCI鎖定機構(gòu)允許EISA橋鎖定主存儲器或者允許主/PCI橋鎖定EISA存儲器目標</p><p>　　26.1 PC

5、I BIOS的用途</p><p>　　OS（除了平臺指定的微核心外）、應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動程序不可直接訪問PCI配置寄存器、中斷路由邏輯（見14.6節(jié)中斷路由），或者專用周期產(chǎn)生邏輯（見18.5.3節(jié)專用周期軟件生成）。實現(xiàn)這些能力的硬件辦法是平臺指定的，因此，任何直接訪問這些機構(gòu)的軟件都是平臺指定的，這可能會導(dǎo)致兼容問題（軟件在一些平臺上可以工作而在其它平臺上則不能）。</p><p>

6、　　相反，請求將被發(fā)至PCI BIOS。這個BIOS是平臺指定的，它在硬件中實現(xiàn)，也可能在OS的硬件抽象層（HAL）中實現(xiàn)，PCI BIOS提供的服務(wù)如下：</p><p>　　●允許確定PCI 芯片組支持的配置機構(gòu)（見18.4節(jié)配置機構(gòu)簡介）。</p><p>　　●允許確定芯片組在軟件控制下產(chǎn)生PCI專用周期交易的能力及所使用的機構(gòu)。想要更多的信息，參見18.5.3節(jié)軟件專用周期的生成

7、。</p><p>　　●允許確定PCI總線在系統(tǒng)中的存在范圍</p><p>　　●查找某一指定PCI設(shè)備或?qū)儆谀骋活愒O(shè)備的實例</p><p>　　●允許PCI專用周期交易（如果芯片組在軟件控制下支持產(chǎn)生PCI專用周期交易）。</p><p>　　●允許調(diào)用者獲得PCI中斷路由選擇并且為機構(gòu)分配一個中斷線</p><p

8、>　　●允許對設(shè)備的配置寄存器的讀或?qū)憽?lt;/p><p>　　26.2 支持的OS環(huán)境</p><p><b>　　26.2.1概述</b></p><p>　　不同的OS有不同的操作特性（比如用于定義系統(tǒng)存儲器的方法和用于調(diào)用BIOS服務(wù)的方法）。在基于X86處理器家族的系統(tǒng)中，在特定平臺上執(zhí)行的OS屬于下面三種中的一種：</p&

9、gt;<p>　　●實模式操作系統(tǒng)（即MS-DOS）</p><p>　　●286保護模式（禁止使用）</p><p>　　●386保護模式。有兩種386保護模式</p><p>　　●段模式（禁止使用）</p><p><b>　　●平臺模式</b></p><p>　　PCI B

10、IOS規(guī)范定義了實現(xiàn)BIOS和調(diào)用PCI BIOS的軟件的規(guī)則：</p><p>　　規(guī)則1. PCI BIOS必須支持所有上述提到的OS環(huán)境。</p><p>　　規(guī)則2.BIOS必須保持除了用于返回參數(shù)以外的所有的寄存器和標記。</p><p>　　規(guī)則3.調(diào)用者將被返回到與入口一致的EFLAG寄存器中的中斷標記位的狀態(tài)。</p><p>

11、;　　規(guī)則4.在執(zhí)行BIOS功能調(diào)用時中斷將不可使能。</p><p>　　規(guī)則5.BIOS路徑必須是可重入的（他們可以在自身內(nèi)部調(diào)用）</p><p>　　規(guī)則6.OS必須為BIOS定義一個容量至少為1KB的堆棧存儲器區(qū)域。</p><p>　　規(guī)則7.OS為BIOS定義的堆棧段和代碼段必須有相同的容量（16位或32位）</p><p>　

12、　規(guī)則8.用INT 1Ah調(diào)用BIOS的保護模式OS必須將CS寄存器設(shè)置為F000h。</p><p>　　規(guī)則9.OS必須保證為BIOS定義的優(yōu)先級允許中斷使能/禁止并且執(zhí)行IO命令。</p><p>　　規(guī)則10.BIOS的實現(xiàn)者必須假定OS為BIOS定義的CS是只執(zhí)行，DS是只讀。</p><p>　　26.2.2 實模式</p><p&g

13、t;　　實模式OS，比如MS-DOS，被寫進8088處理器執(zhí)行。這個處理器最多只能對1MB的存儲器進行尋址（00000h至FFFFFh）。用四十六位段寄存器（CS，DS，ES，SS），編程人員定義了存儲器的四個段，每段的長度固定為64KB。當(dāng)一個程序開始執(zhí)行時，四個段寄存器的每一個用存儲器中相應(yīng)段的起始地址的上四個十六進制數(shù)字對其進行初始化。</p><p>　　●代碼段包含當(dāng)前執(zhí)行的程序</p>

14、<p>　　●數(shù)據(jù)段定義了包含程序運行的數(shù)據(jù)的存儲器區(qū)域</p><p>　　●堆棧段定義了用來暫時保存值的存儲器區(qū)域</p><p>　　●額外的數(shù)據(jù)段可用來定義與當(dāng)前執(zhí)行的程序有關(guān)的另一個數(shù)據(jù)段</p><p>　　MS-DOS通過裝入一組帶有請求參數(shù)的處理器的寄存器組，執(zhí)行軟件中斷命令，指定中斷表中的1Ah入口作為包含BIOS的入口點，調(diào)用BIOS。

15、在INT 1Ah指令執(zhí)行時，處理器將INT 1Ah后面的指令的地址壓入堆棧存儲器。保存完這個返回地址后，處理器在中斷表中讀條目1Ah的指針并且在一個指定的地址開始運行。這就是BIOS的入口點。</p><p>　　調(diào)用BIOS的另一個方法就是在物理存儲器位置000FFFE6Eh直接調(diào)用BIOS入口點。使用這個方法可以確保調(diào)用者不用擔(dān)心在中斷表中的1Ah入口已經(jīng)被其它設(shè)備占用。</p><p&g

16、t;　　26.2.3 286保護模式（16︰16）</p><p>　　BIOS規(guī)范稱之為16︰16模式是因為286處理器有16位段寄存器并且編程人員通過定義段內(nèi)（代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段或額外數(shù)據(jù)段）設(shè)備的16位偏移量來指定存儲器中設(shè)備的地址。盡管每段的最大容量仍然為64KB（如同8088處理器一樣），OS編程人員可以將段長度設(shè)置為1到64KB之間的任何值。當(dāng)在實模式操作時，286地址存儲器就如同具有同樣固定的6

17、4KB段長度的8088處理器一樣并且只能訪問存儲器空間中第一個MB內(nèi)的位置。</p><p>　　當(dāng)在保護模式操作時，然而，286以不同的方式尋址存儲器。不同于存儲器中包含段的五位物理起始地址的上四位十六進制數(shù)字，段寄存器中的值被稱為段選擇值。它指向存儲器中由OS建立和保存的段描述表的每一個條目。段描述表中的每一個條目都包含了定義如下內(nèi)容的八個字節(jié)的信息：</p><p>　　●存儲器中段

18、的24位起始物理地址。換句話說，段起始地址可以被指定在存儲器空間的第一個16MB的處任意地方。</p><p>　　●段長度（從一個字節(jié)到64KB）</p><p>　　●允許程序訪問存儲器的段的方式（只讀、只執(zhí)行、讀/寫或者不允許）</p><p>　　一些OS（如在286模式下操作時的3.1系統(tǒng)）用段能力在16MB總體的存儲器空間里為每一個程序分配單獨的代碼、數(shù)

19、據(jù)、堆棧段。當(dāng)OS執(zhí)行一個任務(wù)切換時，它必須在段寄存器內(nèi)裝入一組屬于當(dāng)前應(yīng)用程序的存儲器的段的值。</p><p>　　正如在實模式OS環(huán)境中，通過INT 1Ah的執(zhí)行或者通過直接調(diào)用BIOS的工業(yè)標準入口點（物理存儲器位置000FFE6Eh）調(diào)用BIOS。</p><p>　　26.2.4 386保護模式（16︰32）</p><p>　　386處理器將每個段的最

20、大容量從64KB變?yōu)?GB。486、奔騰和P6家族處理器像386一樣具有相同段的的最大的容量。為了將段的最大容量增加到4GB，386還引進了一個32位的寄存器組，它允許編程人員在一個段內(nèi)指定設(shè)備的32位偏移量。段寄存器的容量仍然是16位的。不包含存儲器中段的五位物理起始地址包含的上四十六進制數(shù)字，段寄存器的值被稱為段選擇器（當(dāng)處理器在保護模式操作時）。它指向存儲器中OS建立和保持的段描述表中的一個條目。段描述表中的每一個條目包含八個字節(jié)

21、的信息，定義如下內(nèi)容：</p><p>　　●存儲器中段的32位起始物理地址。換句話說，段的基地址可以在存儲器空間的總體4GB的范圍內(nèi)的任意地方。</p><p>　　●段的長度（從一個字節(jié)到4GB）</p><p>　　●程序允許訪問存儲器的段的方式（只讀、只執(zhí)行、讀/寫或者不允許）</p><p>　　一些操作系統(tǒng)（如在386升級模式下操

22、作的3.1系統(tǒng)）用段能力在4GB總體的存儲器空間里為每一個程序分配單獨的代碼、數(shù)據(jù)、堆棧段。當(dāng)OS執(zhí)行一個任務(wù)切換時，它必須通過定義屬于當(dāng)前應(yīng)用程序的存儲器的段的值裝入段寄存器。在PCI BIOS規(guī)范中，這被稱為16︰32模式，因為16位段寄存器定義（直接地）段起始地址并且編程人員可以用一個32位值在總的4GB存儲器空間中任意地方去指定設(shè)備的偏移量。</p><p>　　在32位OS環(huán)境中，BIOS不是用INT

23、1Ah調(diào)用的，實際上，如果一個應(yīng)用程序嘗試執(zhí)行一個INT指令結(jié)果將是一個一般保護例外，而調(diào)用程序?qū)IOS入口點執(zhí)行遠調(diào)用。這就意味著這個入口點地址是已知的。本章下文的部分將定義BIOS入口點是如何被發(fā)現(xiàn)的。</p><p>　　26.2.5今天的OS用平臺模式（0︰32）</p><p>　　更簡單的存儲器模式是為所有的段寄存器設(shè)置為指向?qū)⒚總€段的起始地址定義為物理存儲器位置000000

24、00h，長度為4GB的段描述值。這被稱為平臺存儲器模式。BIOS規(guī)范稱之為0︰32模式,所有段的起始地址是00000000h，長度為32位長度FFFFFFFFh（4GB）。由于不為每個程序定義單獨的段，OS有負責(zé)管理存儲器并且確保不同的程序不在其他程序的空間執(zhí)行，OS使用分頁表格中的屬性位來完成這個任務(wù)。</p><p>　　正如上文所說明的，在32位OS環(huán)境中，BIOS不是用INT 1Ah調(diào)用的，而是由調(diào)用程序

25、對BIOS入口點執(zhí)行一個遠調(diào)用。這就意味著這個入口點是已知的。本章下文將定義是如何發(fā)現(xiàn)BIOS入口點的。</p><p>　　26.3 確定系統(tǒng)是否實現(xiàn)32位BIOS</p><p>　　在嘗試著調(diào)用32位BIOS（如PCI BIOS）以前，32位OS必須首先確定需要的32位BIOS是否存在，它的入口點是什么。BIOS規(guī)范規(guī)定,OS必須掃描物理存儲器區(qū)域000E0000h到000FFFF0

26、h的范圍,查找表26-1所定義的16位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須排列在16字節(jié)的地址邊界。</p><p>　　表26-1 32位BIOS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) </p><p>　　26.4 確定32位BIOS支持的服務(wù)</p><p>　　現(xiàn)在32位服務(wù)目錄程序（BIOS圖書管理員）的存在和入口點已經(jīng)確定，OS可以詢問確定32位BIOS規(guī)范是否實現(xiàn)了PCI BIOS。通過調(diào)用

27、入口點和提供如下內(nèi)容作為輸入?yún)?shù)可完成這個任務(wù):</p><p>　　●EAX=服務(wù)識別器 為了確定指定的服務(wù)（例如PCI BIOS服務(wù)）是否被32位BIOS支持，服務(wù)目錄程序根據(jù)EAX寄存器中調(diào)用者提供的四個字節(jié)服務(wù)識別器執(zhí)行查找（詳見26.5節(jié)確定32位BIOS是否支持PCI BIOS服務(wù)） </p><p>　　●BL=服務(wù)目錄功能識別器.目前只定義了00h,它指揮服務(wù)目錄程序查找

28、EAX寄存器中提供的服務(wù)識別器.EBX中的上三個字節(jié)為保留并且必須清零.</p><p>　　在調(diào)用服務(wù)目錄程序返回后,寄存器 組包含以下值:</p><p>　　●如果指定的服務(wù)存在則AL包含00h,如果不存在則包含80h,如果BL提供的功能識別器未實現(xiàn)則包含81h.</p><p>　　●EBX包含指定的BIOS服務(wù)的物理起始地址</p><

29、p>　　●ECX包含指定的BIOS服務(wù)的長度</p><p>　　●EDX包含指定的BIOS 服務(wù)的入口點,這是EBX中返回的起始地址的偏移量</p><p>　　26.5確定32位BIOS是否支持PCI BIOS服務(wù)</p><p>　　PCI BIOS的服務(wù)識別器包含ASCII串“$PCI” ,在EAX中被指定為49435024h.假定服務(wù)目錄程序調(diào)用指示

30、PCI BIOS存在,可以通過對EDX寄存器中返回的入口點執(zhí)行遠程調(diào)用來調(diào)用PCI BIOS.在調(diào)用PCI BIOS之前,OS必須把BIOS的代碼和數(shù)據(jù)段定義為具有EBX和ECX中返回的物理地址范圍. 代碼和數(shù)據(jù)段必須有相同的起始地址.OS必須起動BIOS優(yōu)先級以允許IO操作并且必須為BIOS定義一個容量至少為1KB的堆棧區(qū)域.BIOS作者必須假定OS定義代碼段為只執(zhí)行,數(shù)據(jù)段為只讀.</p><p>　　26.

31、6調(diào)用PCI BIOS</p><p>　　正如本章上文所提到的那樣, 可以通過執(zhí)行一個INT 1Ah指令或者在物理存儲器空間000FFE6Eh直接調(diào)用PCI BIOS的方法來調(diào)用16位PCI BIOS.通過執(zhí)行遠程調(diào)用來32位BIOS.</p><p>　　在這兩種情況中,調(diào)用者必須首先把要求的請求參數(shù)裝入處理器的寄存器組.在入口,</p><p>　　●AH寄存

32、器必須包含PCI功能ID B1h.</p><p>　　●AL寄存器必須包含PCI下級的功能識別器.</p><p>　　表26-2定義了各種類型PCI功能調(diào)用的輸入?yún)?shù).在出口,傳送標記的狀態(tài)表明了調(diào)用是成功還是失敗.BIOS規(guī)范包含了這些功能調(diào)用的詳細地描述.由于它們在規(guī)范中已經(jīng)清楚地描述了,本章下問將不再重復(fù)了.</p><p>　　表26-2 PCI BIO

33、S功能請求代碼</p><p>　　26.7 PCI BIOS存在調(diào)用</p><p>　　在調(diào)用PCI BIOS之前,AH設(shè)置為B1h(PCI BIOS的ID),AL設(shè)置為01h.返回后,寄存器組包含以下值:</p><p>　　●EDX包含ASCII字符串”PCI”,DL=”P”,DH=”C”,DH以上的字節(jié)=”I”,以及ASCII空間字符的EDX的上部分字節(jié).

34、</p><p><b>　　●AH=00h</b></p><p>　　●AL包含表26-1中的信息</p><p>　　●BH=BCD的主要版本BIOS</p><p>　　●BL=BCD的次要版本BIOS</p><p>　　●CL=系統(tǒng)中最后的PCI總線的編號</p><