轉：BIOS的恢復技術之Top Swap的原理應用

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一版又一版的BIOS推送，目的無外乎就是爲了用戶更好的體驗。領略到BIOS更新重要性的（或者領情的或者有更新強迫症的）用戶，會動手去更新BIOS。不少用戶擔憂BIOS更新後的安全問題，尤爲是不敢面對更新過程當中被打斷後帶來的「災難後果」。

華碩BIOS更新界面

其實，你能夠徹底的將心放在肚子裏，咱們將全程爲您的BIOS更新保駕護航，這就是今天科普的BIOS恢復技術。

BIOS恢復技術

BIOS恢復技術，就是當用戶在更新BIOS的時候，出現了意外狀況（好比斷電）而致使的BIOS更新失敗，下次開機的時候，BIOS還能正常啓動的過程。

Dual

常見的BIOS恢復技術以Top Swap /Dual BIOS爲主。在這裏，針對Top Swap作一詳細介紹。

Top Swap

首先，Top Swap（TS）是橋（PCH）裏面的一個Bit位，默認值爲0。須要注意的是：這個bit值，是由主板上battery（鈕釦電池）保存的。

鈕釦電池

其次，既然要說BIOS的恢復技術，就必需要提到Bios的內容存儲結構。BIOS ROM就是若干個FV(Fireware Volume)組成的，每一個FV都有本身的使命，並且對於一些特殊的FV，佔有的空間大小甚至是固定的。

好比業內常常提到的NVRAM（NVRAM_BACKUP），在Rom Layout中就是一個FV，大小通常是128K；FV_BB，inel目前規定大小爲1M。（以下具備Top Swap功能的Rom Layout部分組成FV，FV_BB_BACKUP爲FV_BB的備份）

你們都知道，CPU開始拿的第一條指令，是位於0xFFFFFFF0的地方。FV_BB存放的是SEC和PEI階段的Code，在0xFFFFFFF0的位置，拿的第一條指令永遠都是SEC的Code。（下圖：Rom Layout結構圖）

從UEFI啓動順序就知道，SEC和PEI是UEFI開始的地方。因此FV_BB這塊代碼在開始的時候就決定着BIOS能不能運行下去。

Top Swap的目的，就是爲了保證SEC和PEI階段的數據完整性。簡單的說就是，當電源上電的一刻起，CPU要能正確執行到BIOS裏面的代碼。

Top Swap原理以及應用

BIOS更新FV_BB過程

1. BIOS在更新以前，FV_BB和FV_BB_BACKUP區域的數據都是同樣的。

2. BIOS在更新BIOS的時候，也是一塊一塊刷的，咱們這裏假設先刷的是FV_BB區域。

3. 當在開始刷FV_BB區域的時候，Top Swap bit位就會被寫爲1，等刷完FV_BB，Top Swap再被寫爲0。

那麼，若是在刷的過程當中，出現了異常狀況(好比斷電)致使FV_BB階段未完成，下一次開機再從FV_BB啓動，就會出現啓動失敗。這個時候，Top Swap做用就來了。由於更新FV_BB階段未完成，因此Top Swap bit位的就是1。

下一次開機的時候，Cpu下地址0xFFFFFFF0給PCH，PCH會去檢查Top Swap的值，若是是1，就不會從FV_BB開始啓動，會將FV_BB的地址+1M(FV_BB的大小)，從FV_BB_BACKUP位置啓動，而FV_BB_BACKUP這塊數據並未被破壞，啓動天然沒問題。(下附流程圖)

簡單總結一下：

若是FV_BB未完成更新，下一次啓動將會從FV_BB_BACKUP啓動，並繼續完成更新BIOS的大業；若是FV_BB完成更新，直至BIOS更新完成前，無論出什麼意外，下一次啓動都將從FV_BB啓動，並繼續後續相關動做。