使用键盘驱动程序重新启动计算机如何工作？答案

【问题标题】：How does rebooting a computer with a keyboard driver work?使用键盘驱动程序重新启动计算机如何工作？
【发布时间】：2019-11-23 15:20:16
【问题描述】：

我只是从本教程中学习内核编程，它是波兰语 - https://pl.wikibooks.org/wiki/Pisanie_OS 它在那里说键盘驱动程序有很多用途，包括重新启动计算机。这是一个代码：

reset: 
     call kbd 
     mov al,0xfe 
     out 0x64,al 

kbd0:   
     jmp short $+2 
     in al,60h 
kbd:    jmp short $+2 
     in al,64h 
     test al,1 
     jnz kbd0 
     test al,2 
     jnz kbd 
     ret

我不明白这段代码。谁能给我解释一下？

【问题讨论】：

实际向键盘控制器发送复位命令的代码是mov al,0xfeout 0x64,al向键盘控制器写入命令0xfe的2条指令。 0xfe 是复位命令。首先调用的其余代码有效地确保了包含键盘已发送到 PC 的数据的键盘控制器缓冲区是空的。如果不是，则读取存在的数据，然后再次进行相同的检查，直到缓冲区为空。
然后它检查发送缓冲区是否已满（在发送命令之前，请确保发送缓冲区为空）。如果是，则重新完成整个过程。一旦它发现发送缓冲区和接收缓冲区都是空的，那么函数kbd会在此时返回重置命令。
至于jmp short $+2 与跳转到JMP后的指令相同。它只会在访问端口之前产生一小段延迟。我认为即使在旧硬件上也不需要它们。
我个人认为代码正在做它不需要做的事情。向键盘控制器发送命令（如 0xfe 重置系统）时，只需要确保发送缓冲区（从 8042 芯片的角度来看的输入缓冲区）在发送命令之前为空。

标签： assembly x86 keyboard kernel driver

【解决方案1】：

8086 处理器有一个复位引脚。置位后，这会将处理器重置为其初始状态。该引脚连接到键盘控制器；如果您要求键盘控制器将复位引脚向上拉然后再向下拉（这是您发布的代码所做的），处理器将被重置。

现代 x86 处理器的工作方式与此有所不同，键盘控制器不再是单独的芯片。但是，同样的方法仍然会导致南桥产生一个复位信号，重新启动计算机。

【讨论】：

@RomanKwaśniewski：不是，但是当 IBM PC/AT 硬件问世时，并不是所有的信息（我们现在知道的）。硬件制造商 (IBM) 通过键盘控制器方法设计了重置。直到后来 OS/2 1.x 出现时，有人才发现如果你能产生一个三重故障，你就会得到保证的 CPU 复位。键盘方法较慢，有人正在寻找更快的方法。我相信 286 的 OS/2 最终使整个中断描述符表无效，然后导致异常。这会导致三重故障。
@RomanKwaśniewski ：用于重置的键盘重置方法适用于所有模式（实模式和 16 位保护模式），因此从实模式重置也很有用。三重故障只能在保护模式下发生。这是在高级电源管理 (APM) 服务出现之前，您可以通过这种方式进行重置。
@MichaelPetch 8086 没有三重故障的概念。在 80286 上，三重故障机制记录在指令集参考中。
@fuz，AT 之前的 IBM-PC/XT 变体在端口 0x60（数据）和 0x61（控制）上使用 8255（PPI）作为键盘。没有用于重置的位，您也无法向键盘控制器发送重置命令。随着 IBM-PC/AT(80286) 的出现，他们开始使用 8042 控制器。然后他们添加了一个键盘控制器可以理解的 0xfe 命令。他们还通过控制器将 A20 线路分流。可以通过 8255 向键盘控制器发送命令的端口 0x64 在 IBM-PC 上不存在。
8255 的复位输入引脚与系统的复位线相连，因此当确实发生复位时，8255 上的所有端口都返回到默认输入状态。