BIOS 从不同端口连续读取两次到同一寄存器答案

【问题标题】：BIOS reads twice from different port to the same register in a rowBIOS 从不同端口连续读取两次到同一寄存器
【发布时间】：2017-07-24 10:53:09
【问题描述】：

我是组装新手。在试图弄清楚 BIOS 的作用时，我使用 gdb 来跟踪它。但是，我发现了一些对我来说非常奇怪的东西。
代码段是这样的：

[f000:d129]    0xfd129: mov    eax,0x8f
[f000:d12f]    0xfd12f: out    0x70,al
[f000:d131]    0xfd131: in     al,0x71
[f000:d133]    0xfd133: in     al,0x92
[f000:d135]    0xfd135: or     al,0x2
[f000:d137]    0xfd137: out    0x92,al

我想知道为什么 BIOS 连续从端口 0x71 和 0x92 读取。第二条指令会覆盖从端口 0x71 读取的值吗？那为什么从 0x71 端口读取呢？

谢谢！

【问题讨论】：

标签： assembly operating-system bios

【解决方案1】：

IO口0x70为“CMOS/RTC索引寄存器”，IO口0x71为“CMOS/RTC数据寄存器”。要访问 CMOS 中的某些内容，您应该设置索引，然后读取/写入数据寄存器。

对于某些 RTC 芯片，如果您设置了索引并且不读取或写入数据寄存器，则芯片将处于未定义状态。这意味着如果您想为以后设置索引，您必须从数据寄存器中读取，以避免现在和以后之间的“未定义状态”。

换句话说；读取的值不相关 - 读取会产生副作用，而重要的是副作用。

【讨论】：

端口 0x70 也用于禁用/启用 NMI，如果位 7 为 0，则启用 NMI，如果位 7 为 1，则禁用 NMI。因此，由于您给出的原因，代码正在禁用 NMI，然后对端口 0x71 进行虚拟读取。
@RossRidge：我花了好几年才终于忘记了可怕的“忽略灾难性的硬件故障并继续勇敢地前进而不知道”的可能性。我现在好悲伤。 ;-)
哦，是的 - 屏蔽不可屏蔽中断的想法是邪恶的。我们真的不应该再提起这个。叹息……

【解决方案2】：

端口0x70 和0x71 是CMOS registers。

我找到的关于这个主题的最佳列表is from the BOCHS emulator。
根据这个列表，代码如下：

mov    eax,0x8f   ; sets 'NMI disabled ' and 'CMOS RAM index' = 64
out    0x70,al    ; write
in     al,0x71    ; any write to 0x70 should be followed by an action to 0x71 or the RTC wil be left in an unknown state.
in     al,0x92    ; read PS/2 system control port A
or     al,0x2     ; set BIT1 = indicates A20 active
out    0x92,al    ; write PS/2 system control port A

因此，此代码禁用 NMI 并将 A20 line 设置为活动状态。最后三行实现Fast A20 Gate。

我想知道为什么 BIOS 连续从端口 0x71 和 0x92 读取

原因很简单

any write to 0070 should be followed by an action to 0071 or the RTC will be left in an unknown state.

所以第一次读取（读取到in al,0x71）除了确保这一点之外没有其他目的，因此可以忽略它的结果。

【讨论】：