关于BIOS和Embedded Controller Program的讨论

seabreeze

在深度技术讨论区，响应HOPE老大的号召，回复了该贴：http://www.ibmnb.com/viewthread.php?tid=203703&fpage=1

本人所发表的内容如下：
先把概念搞清楚，概念清楚了，区别和联系也就清楚了：
1、BIOS：
－－英文Basic Input/output System的缩写，意思是“基本输入/输出系统”。
实际上它是被固化在计算机ROM（只读存储器）芯片上的一组程序（但大多数人把他当成了一块芯片或是CMOS），为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制与支持。更形象地说，BIOS就是硬件与软件程序之间的一个"桥梁"或者说是接口(虽然它本身也只是一个程序) ，负责解决硬件的即时需求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。负责在电脑开启时检测、初始化系统设备、装入操作系统并调度操作系统向硬件发出的指令。
PS：谈到BIOS，不能不先说说Firmeare(固件)和ROM（Read Only Memory,只读存储器）芯片。Firmeare是软件，但与普通的软件完全不同，它是固化在集成电路内部的程序代码，集成电路的功能就是由这些程序决定的。ROM是一种可在一次性写入Firmware(这就是“固化”过程)后，多次读取的集成电路块。由此可见，ROM仅仅只是Firmware的载体，而我们通常所说的BIOS正是固化了系统主板Firmware的ROM芯片。

2、Embedded Controller：
－－即：嵌入式控制器，简称EC。
EC在笔记本电脑中有着相当重要的作用，用于控制主要I/O的周边设备，例如：键盘、鼠标、触控板等。EC中一般内建某种型号的微处理器（如8032），可以让笔记本完成各种复杂的ACPI电源管理（包括风扇控制管理）等等。EC除了本身硬件之外，还需要Firmeare（微代码），这个部分主要由EC厂商和和几大BIOS生产公司（如Phonix等）配合开发完成。
很多EC都采用了share memory的架构，也就是EC的代码和系统BIOS代码共同储存于同一个FlashRom内。
－也正是因为这一点，IBM的BIOS升级时，往往需要连同EC一块升级。

3、Embedded Controller Program
－－我们就简称为ECP吧。知道了EC，ECP的意思就不难理解了。
通常，我们能看到IBM发布最新的BIOS后，同时还发布了相对应版本的Embedded Controller Program Update Utility，这也就是EC固件的升级工具（类似PC机上常用的Winflash等软件）。
而由厂家所提供的升级程序中，往往包含了对应版本的Embedded Controller Program，这也就是前面所说的－－EC的固件（controller firmware）。

综上所述，大家应该明白这其中的区别和联系所在了吧？

◇深度技术讨论区◇太没人气了，没人参与讨论，发到这里来，欢迎大家拍砖！

seek3w

沙发。这么好的贴，不顶不行啊。长见识

茄子

基本上没什么问题，补充一点，EC有一个很重要的作用就是电池管理。

hankshen

说的很详细啊，收藏了

seabreeze

不知道这个帖子是否符合HOPE老大的要求，也不知道能否领到200NB的奖金……*.*

HOPE

发奖金了，恭喜并感谢楼主。

温暖你的手

原来有这样的帖子啊，其实这些定义google一下就知道了，我当初就是不知道EC的意思，google的

seabreeze

QUOTE:

Originally posted by 温暖你的手 at 2005-1-26 10:23:
原来有这样的帖子啊，其实这些定义google一下就知道了，我当初就是不知道EC的意思，google的

牛！

seabreeze

QUOTE:

Originally posted by HOPE at 2005-1-26 10:10:
发奖金了，恭喜并感谢楼主。

谢谢老大呀！

6502

以前机器没有EC, 后来硬件东西越来越多，又是风扇控制，又是温控，为了省电各个芯片又有各种不同的状态，事情多了就要有人管，纯硬件不好实现，于是干脆弄了个低级的微处理器用程序来管这事。此系统便成为EC。上面跑的程序称之外EC program, 有了固化程序自然就需要升级了, 于是就有了EC program update。
个人理解了。

茄子

QUOTE:

Originally posted by 6502 at 2005-1-26 03:56 PM:
以前机器没有EC, 后来硬件东西越来越多，又是风扇控制，又是温控，为了省电各个芯片又有各种不同的状态，事情多了就要有人管，纯硬件不好实现，于是干脆弄了个低级的微处理器用程序来管这事。此系统便成为EC。上面 ...

有键盘的时候就有EC了，因为键盘就需要一个单片机，加上笔记本上有很多特殊键，所以笔记本键盘只是一个按键矩阵，不象台式机里面自带单片机，笔记本键盘控制器就做在板子上，这就是EC

fasthorse

不错，好文章。可以澄清某些人的错误认识。

MMXYMM

BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）在整个系统中的地位是非常重要的，它实现了底层硬件和上层操作系统的桥梁。比如你现在从光盘拷贝一个文件到硬盘，您只需知道“复制、粘贴”的指令就行了，您不必知道它具体是如何从光盘读取，然后如何写入硬盘。对于操作系统来说也只需要向BIOS发出指令即可，而不必知道光盘是如何读，硬盘是如何写的。BIOS构建了操作系统和底层硬件的桥梁。
而我们平时说的BIOS设定仅仅是谈到了其软件的设定，比如设置启动顺序、禁用/启用一些功能等等。但这里有一个问题，在硬件上，BIOS是如何实现的呢？毕竟，软件是运行在硬件平台上的吧？这里我们不能不提的就是EC。如图是H8，记得在某型号的IBM里有应用。

MMXYMM

EC（Embed Controller，嵌入式控制器）是一个16位单片机，它内部本身也有一定容量的Flash来存储EC的代码。EC在系统中的地位绝不次于南北桥，在系统开启的过程中，EC控制着绝大多数重要信号的时序。在笔记本中，EC是一直开着的，无论你是在开机或者是关机状态，除非你把电池和Adapter完全卸除。
在关机状态下，EC一直保持运行，并在等待用户的开机信息。而在开机后，EC更作为键盘控制器，充电指示灯以及风扇等设备的控制，它甚至控制着系统的待机、休眠等状态。主流笔记本系统中，EC在系统架构中的地位如下图：

MMXYMM

现在的EC有两种架构，上图左边是比较传统的，即BIOS的FLASH通过X-BUS接到EC，然后EC通过LPC接到南桥，一般这种情况下EC的代码也是放在FLASH中的，也就是和BIOS共用一个FLASH。右边的则是比较新的架构，EC和FLASH共同接到LPC总线上，一般它只使用EC内部的ROM。至于LPC总线，它是INTEL当初为了取代低速落后的X-BUS而推出的总线标准。
EC上一般都含有键盘控制器，所以也称KBC(Keyboard Controller)。
那EC和BIOS在系统中的工作到底有什么牵连呢？在这里我们先简单的分析一下，具体的过程在本文的最后会详细介绍。
在系统关机的时候，只有RTC部分和EC部分在运行。RTC部分维持着计算机的时钟和CMOS设置信息，而EC则在等待用户按开机键。在检测到用户按开机键后，EC会通知整个系统把电源打开（这部分在最后详细介绍）。CPU被RESET后，会去读BIOS内一个特定地址内的指令（其实是一个跳转指令，这个地址是由CPU硬件设定的）。
这里开始分两种情况，对于上图左边的结构：CPU发出的这个地址通过FSB到北桥，然后通过HUB-LINK到南桥，通过LPC到EC，再通过X-BUS一直到达BIOS。在CPU读到所发出的地址内的指令后，执行它被RESET后的第一个指令。在这个系统中，EC起到了桥接BIOS和南桥（或者说整个系统）的作用。
对于上图右边的结构：在这地址南桥后，会直接通过LPC到BIOS，不需要EC的桥接。
这里需要说明的是，对于台式机而言，一般是不需要EC的。这里原因有很多：比如台式机本身的ATX电源就具有一定的智能功能，他已经能受操作系统控制来实现待机、休眠的状态；其次由于笔记本的键盘不能直接接到PS/2接口，而必须接到EC之上；还有就是笔记本有更多的小功能，比如充电指示灯、WIFI指示灯、Fn等很多特殊的功能，而且笔记本必须支持电池的冲放电等功能，而智能冲放电则需要EC的支持；另外，笔记本TFT屏幕的开关时序也必须由EC控制。这些原因导致了笔记本使用EC来做内部管理的必要性。
总体来说，EC和BIOS都处于机器的最底层。EC是一个单独的处理器，在开机前和开机过程中对整个系统起着全局的管理。而BIOS是在等EC把内部的物理环境初始化后才开始运行的。
看到这里，我想大家也明白EC到底是呵方神圣。如果说BIOS 是底层系统的话，那EC 似乎更加底层。

6502

QUOTE:

Originally posted by 茄子 at 2005-1-28 09:06 AM:


有键盘的时候就有EC了，因为键盘就需要一个单片机，加上笔记本上有很多特殊键，所以笔记本键盘只是一个按键矩阵，不象台式机里面自带单片机，笔记本键盘控制器就做在板子上，这就是EC

很久以前的Apple IIe, 键盘电路还没有EC, 键盘信号只做了简单的整形便交给CPU全权处理了，那个时候CPU就像一个皮包公司的老板，财务出纳什么都管。现在计算机体系更像一个集团公司，层层分管，各自独立运转。

seabreeze

感谢MMXYMM！
图文并茂，这个话题说得更清楚了！

MMXYMM

QUOTE:

Originally posted by 6502 at 2005-1-31 02:17 PM:


很久以前的Apple IIe, 键盘电路还没有EC, 键盘信号只做了简单的整形便交给CPU全权处理了，那个时候CPU就像一个皮包公司的老板，财务出纳什么都管。现在计算机体系更像一个集团公司，层层分管，各自独立运转。

这也类似与OSI的分层模型，减少了在升级计算机架构的时候做的重复的设计。呵呵

茄子

QUOTE:

Originally posted by 6502 at 2005-1-31 02:17 PM:
很久以前的Apple IIe, 键盘电路还没有EC, 键盘信号只做了简单的整形便交给CPU全权处理了，那个时候CPU就像一个皮包公司的老板，财务出纳什么都管。现在计算机体系更像一个集团公司，层层分管，各自独立运转。

EC在是特指LAPTOP出现后的东西，那时候APPLE II系列早就作古了。

再说，6502比8048强不了多少吧？ 也就是说那个CPU比现在的EC的功能要弱。

6502

6502目前的好处是没有版权。有人根据6502规范重新设计的CPU可是超级省电，一枚纽扣电池就可以用上n个月。

duweijing

太好了，谢谢，收藏了。

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