BIOS 프로그램을 작성하는 데 어떤 프로그래밍 언어가 사용됩니까?

내가 이해하는 것처럼 ROM에 들어있는 BIOS 코드 / 비트 스트림은 일반적이어야합니다 (여러 CPU 유형 또는 ISA와 함께 작동). 또한 웹에서 코드를 덤프하고 "해체"할 수 있다고 언급했습니다.

그렇다면 어떤 언어, 명령어 세트 또는 머신 코드로 작성 되었습니까? 작업을 수행하는 데 어떤 종류의 프로세서가 필요하지 않습니까? 그렇다면 외부 CPU를 사용할 것이라고 생각합니다. 그렇다면 채용 된 특정 명령 세트를 어떻게 알 수 있습니까?

내부 프로세서가 있습니까?

BIOS는 어셈블리 언어로만 작성되었지만, 코드의 대부분을 일부 고급 언어로 작성하고 가능한 한 적은 부분, 바람직하게는 부트 스트 래퍼, (시작 / 재설정 후 CPU가 이동하는 처음 몇백 개의 명령) 및 모든 기본 루틴은 기본 아키텍처의 특정 문제를 처리합니다.

BIOS는 이미 90 년대 초반에 주로 C로 작성되었습니다. (90 년대 초에 90 % C, 10 % 어셈블리로 BIOS를 작성했습니다.)

이 방향에서 크게 도움이 된 것은 다음과 같습니다.

• 특정 아키텍처를 대상으로하고 해당 아키텍처의 특성을 처리하기위한 기능 (예 : x86 아키텍처의 I / O 포트에서 바이트를 읽거나 쓰는 기능)을 포함하는 C 라이브러리. Microsoft C는 항상 이러한 종류의 라이브러리 라이브러리 기능을 제공했습니다.

• 특정 CPU 아키텍처를 대상으로 할뿐만 아니라 특수 CPU 기능을 사용하는 코드를 작성하기 위해 사용할 수있는 C 언어 확장을 제공하는 C 컴파일러. 예를 들어, x86 아키텍처는 인터럽트 처리기 (interrupt handler)라고하는 루틴을 호출하는 인터럽트 (interrupt)라고하는 것을 지원하며, 특별한 진입 / 종료 명령 시퀀스가 ​​필요합니다. 초창기부터 Microsoft C는 함수를 인터럽트 핸들러로 표시하는 데 사용할 수있는 특수 키워드를 지원하므로 CPU 인터럽트에 의해 직접 호출 될 수 있으므로 어셈블리를 작성할 필요가 없습니다.

요즘에는 대부분의 BIOS가 더 높은 수준의 언어가 아닌 경우 C ++로 작성되었다고 가정합니다.

BIOS를 구성하는 대부분의 코드는 기본 하드웨어에 따라 다르므로 실제로 이식 할 필요는 없습니다. 항상 동일한 유형의 CPU에서 실행되도록 보장됩니다. CPU는 발전 할 수 있지만 이전 버전과의 호환성을 유지하는 한 BIOS를 수정하지 않고 실행할 수 있습니다. 또한 C로 작성된 BIOS 부분을 항상 다시 컴파일하여 필요한 경우 새로운 CPU에서 기본적으로 실행되도록 할 수 있습니다.

우리가 어셈블리보다 높은 수준의 언어로 BIOS를 작성하는 이유는 실제로 이식 가능해야하기 때문이 아니라 이런 방식으로 작성하는 것이 더 쉽기 때문입니다.

이론적으로는 모든 언어로 BIOS를 작성할 수 있지만, 현대는 대부분의 BIOS가 Assembly, C 또는이 둘의 조합을 사용하여 작성됩니다 .

BIOS는 실제 하드웨어 시스템에서 이해할 수있는 머신 코드로 컴파일 할 수있는 언어로 작성해야합니다 . 이것은 직접 또는 중간 해석 언어 (Perl, Python, PHP, Ruby, Java, C #, JavaScript 등)를 BIOS 작성에 적합한 것으로 제거합니다. (이론적으로는 정적 머신 코드로 직접 컴파일하거나 어떤 식 으로든 BIOS에 인터프리터를 내장하기 위해 이러한 언어 중 하나를 구현할 수 있습니다. 예를 들어 Java 용 포기 GCJ 프로젝트 가 있습니다.)

대부분의 OEM은 American Megatrends 및 Phoenix Techologies 같은 회사의 독점적 인 일반 BIOS 구현을 확장하여 BIOS를 구현합니다 . (아마도 그 회사 중 하나가 컴퓨터의 첫 부팅 화면에 표시되어있는 것을 보았을 것입니다.) 이러한 구현에 대한 소스 코드는 공개적으로 제공되지 않지만 일부 유출되었습니다. 나는 이것을 C 및 어셈블리 소스 코드에 직접 연결하고 싶지 않지만 인터넷 에이 소스 코드가 논의 되는 사람들을 위해 논의되는 곳이 있습니다.

고성능 및 게임 시장을 목표로하는 하드웨어 제조업체와 같은 일부 하드웨어 제조업체는 정확한 구현을 위해 설계된 사용자 지정 기능, 통계 및 매력적인 사용자 인터페이스로 BIOS 구현을 포화시킵니다. 이러한 기능 중 다수는 American Megatrends 및 기타 업체에서 생산 한 일반 제품에서 제공되는 기능을 뛰어 넘습니다. 불행히도, 이들 회사는 종종 소스 코드의 릴리스를 보안 위험으로 간주 하므로 이들 하이 엔드 구현에 대해서는 알려진 것이 거의 없습니다. 물론 그러한 BIOS 구현에 액세스하고 디 컴파일하는 방법을 찾을 수 있지만 그렇게하는 것은 어렵고 불법 일 수 있습니다.

원래 기계 코드를 생성해야하기 때문에 원래 질문으로 돌아가서 BIOS는 원시 기계 코드 컴파일러가 지원하는 프로그래밍 언어 로 구현되어야 합니다 . 그러한 언어가 많고 지난 수십 년 동안 확신 할 수 있지만 여러 언어가 실험에 사용되어 왔으며, 공개 된 모든 BIOS 구현은 C 및 / 또는 어셈블리의 조합에 구체적으로 의존합니다. 이 결론을 내리기 위해 살펴본 오픈 소스 BIOS 구현에는 OpenBIOS , tinyBIOS , coreboot , Intel BIOS 및 Libreboot가 포함됩니다. 또한 오늘날에는 관련이 없지만 C 및 / 또는 어셈블리 규칙을 따르는 매우 오래된 BIOS 구현을 살펴 보았습니다.

하드웨어와 직접 상호 작용하도록 만들어진 다른 소프트웨어를 보는 것도 관련이 있다고 생각합니다. 예를 들어, Linux Kernel , OS X 커널 및 Windows 커널 은 특정 작업에 대한 일부 어셈블리 및 일부 고급 언어를 사용하는 C입니다. 우리는 또한 알고 리눅스에서 하드웨어 드라이버 및 Windows에서 하드웨어 드라이버는 C.에 크게 기록 된

BIOS로 돌아가서 선택한 프로그래밍 언어의 경제성을 고려하는 것도 중요하다고 생각합니다. BIOS는 일반적으로 하드웨어 판매를 보완하기 위해 필요합니다. 최신 BIOS 시스템은 C 및 / 또는 어셈블리로 크게 작성된 것으로 알려져 있습니다. 다른 도구로 이동하면 일반적으로 판매에 부정적인 영향을 줄 수있는 상품 제품으로 간주되는 비용에 상당한 비용이 추가됩니다. Economics 101에 들어 가지 않고도 OEM이 수십 년 동안 입증 된 검증 된 도구에서 벗어나는 것이 가치가 없다는 것을 확신 할 수 있습니다.

물론 BIOS를 작성하는 취미 프로젝트도 있습니다. 이것들도 지금까지 C 및 / 또는 어셈블리를 선택하는 것으로 보입니다. 아마도 언젠가 다른 기술이 사용될 것입니다. 그러나 오늘날의 선택은 잘 정의되어 있습니다.

컴퓨터의 실제 BIOS는 아키텍처 종속 바이너리 코드로 컴파일 된 일부 언어 (아마도 C 또는 어셈블리)로 작성됩니다. 이 코드는 다른 아키텍쳐에서 실행될 수 없습니다 (그리고 아마도 그것이 제공되는 기계에 매우 구체적이기 때문에 실제로 필요하지는 않습니다).

그러나 옵션 ROM (GPU 옵션 ROM의 "비디오 BIOS"에서와 같이 BIOS라고도 함) 에 대해 생각하고 있습니까?

실제 레거시 BIOS 호환 옵션 ROM의 경우 아마도 ISA 종속 실행 가능 코드 일 것입니다 (다시 원하는 아키텍처를 대상으로 컴파일 할 수있는 모든 언어로 생성됨). PCI는 허용 여러 ISA들에 대한 포함 코드를 부팅 과정에서 해당 바이너리 이미지를 선택하는 호스트 할 수 있습니다.

UEFI 호환 옵션 ROM의 경우 다른 아키텍처에서 실행될 수 있는 아키텍처 독립적 바이트 코드 형식도 있지만 ISA 종속 코드도 계속 사용할 수 있습니다.