BIOS开发笔记：CMOS简介
简介
cmos原来指的是一种生产电子电路的工艺，在pc上一般指的是rtc电路单元，因为早期它是由这种工艺生产出来的，所以又把rtc称作了cmos。
rtc（real time clock）即实时时钟，用于保存记录时间和日期，也可以用来做定时开机功能。 rtc靠一组独立的电源给它供电，这样设计的目的就是为了不受系统电源的影响，可以保持一直有电，哪怕是在关机状态下。 当然这是理想状态下的，因为会有一些不可抗拒的原因，可能会导致断电，比如电池电量消耗完。
rtc的供电设计有两种：台式机上使用常见的rtc电池，笔记本上也有使用rtc电池的，但有些为了节省空间和减低成本，直接共用笔记本电池的电源。 rtc功耗极低，根本不需要忧虑它会对对电池造成大的负担。
要使rtc正常工作，除了电源，还需要一个32.768khz的晶振。 rtc通过对晶振所产生的振荡频率分频和累加，得到年、月、日、时、分、秒等时间信息，并将其保存在一段ram中。
实时传输单元内存
在uefi问世之前，bios存储一些变量（如bios setup设置）的方法就是放在rtc ram中的，只要rtc有电，数据就可以一直保存。 如果要恢复默认设置，或忘记密码等，便可以通过拆卸 rtc 电池的办法来达到目的。
至今，“清cmos”这个词还在沿用，虽然目的都是为了恢复bios setup初始值，但原理已经变了，uefi中“清cmos”并不能达到恢复默认设置的目的，因为数据不是存放在cmos中了，而是bios rom。 那现在的“清cmos”是怎么实现的呢？ 原理就是bios启动的时候去判断rtc是否掉过电（如intel中的rtc_pwr_sts），是的话代码就执行恢复动作。 注意，这里的恢复是代码实现的，而原来利用的是rtc掉电，数据会清除的原理！
rtc ram 共有128字节，前14字节是有标准定义的，可以用来控制实时时钟，而其它字节对现在来说都已经过时了，基本没什么用，最多拿来临时存一些数据作标记。
前14字节定义（具体需要参照各平台芯片设计厂商相关的手册）
前面所写的指的是传统的rtc ram，后面又有了一个扩展的rtc ram，它相比传统的rtc ram，可使用的寄存器增加到了256个，不过也很少用到。。
访问
rtc ram分为两部分，第一部分传统cmos，只有128字节，第二部分为扩展cmos，有256字节，需要分开使用70/71或72/73端口访问，每次读写只支持单字节操作。 通过rw查看，如下：
rw中直接可以看到在跳动的秒数，操作系统下的时间和日期都是从rtc读出来的。 如果在os下更改时间或日期，rtc中相关寄存器也会被变更。
代码访问cmos直接使用 ioread8() 和 iowrite8() 就可以了，比较简单，edk2中有相关函数，如下：
uint8 efiapi cmosread8 ( in uintn index ){ iowrite8(0x70, (uint8) index); return ioread8 (0x71); } uint8 efiapi cmoswrite8 ( in uintn index, in uint8 value ){ iowrite8 (0x70, (uint8) index); iowrite8 (0x71, value); return value;}定时开机
定时开机的叫法有几种，如rtc wake up、rtc alarm、wake up from s5 等，原理就是设置rtc中几个alarm寄存器，当alarm寄存器的值跟当前时间一样时，rtc就会产生一个alarm，如果此时rtc alarm enable有被设置启用的话，则会产生一个唤醒事件（wake event）唤醒计算机，达到一个定时开机的作用。
定时开机常见的应用场景有两种，一种是在bios setup做的定时开机功能，另一种则是由app设置的定时开机，如常用于测试跑自动开关机的工具pwrtest.exe（它是微软提供的，在sdk中可找到它，由于ewdk包含sdk，所以ewdk也有，用everything搜一下很快可以找到），原理也是在关机的时候设置了rtc alarm， 然后不断重复这个动作，便实现了自动开关机的功能。
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至今，“清cmos”这个词还在沿用，虽然目的都是为了恢复bios setup初始值，但原理已经变了，uefi中“清cmos”并不能达到恢复默认设置的目的，因为数据不是存放在cmos中了，而是bios rom。 那现在的“清cmos”是怎么实现的呢？ 原理就是bios启动的时候去判断rtc是否掉过电（如intel中的rtc_pwr_sts），是的话代码就执行恢复动作。 注意，这里的恢复是代码实现的，而原来利用的是rtc掉电，数据会清除的原理！
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rw中直接可以看到在跳动的秒数，操作系统下的时间和日期都是从rtc读出来的。 如果在os下更改时间或日期，rtc中相关寄存器也会被变更。
代码访问cmos直接使用 ioread8() 和 iowrite8() 就可以了，比较简单，edk2中有相关函数，如下：
uint8 efiapi cmosread8 ( in uintn index ){ iowrite8(0x70, (uint8) index); return ioread8 (0x71); } uint8 efiapi cmoswrite8 ( in uintn index, in uint8 value ){ iowrite8 (0x70, (uint8) index); iowrite8 (0x71, value); return value;}定时开机
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