delphij's Chaos

选择chaos这个词是因为~~实在很难找到一个更合适的词来形容这儿了……

26 Aug 2022

BIOS 串口波特率设置

今天 Warner 改了一段注释,我于是学到了一些新的 犀利而无用的知识,在这记一笔。

当从 BIOS 引导时,假如是使用 FreeBSD 的 boot manager(写入VBR的boot0或boot0sio), 该 boot manager 实现了一个菜单,因为这个菜单的原因,实现串口异步通讯的代码就塞不下了, 于是 boot0sio 会调用 BIOS int 14h 去初始化串口。

然而 int 14h 提供的接口是1981年的设计(IBM 5150的BIOS是1981年4月24日发表的, 当时只有 8 kB),用来表达波特率的只有3个bit,这3 bit作为波特率除数表的索引值, 该表在1981年写死成了:1047, 768, 384, 192, 96, 48, 24, 12,因此最高的波特率就是 115200 / 12 = 9600

由于 9600 还是比较慢(每秒只能传1200字节),因此现时的 BIOS / EFI 往往默认将串口波特率设为 115200,然而 FreeBSD 的 boot0sio 在引导时仍然会一上来就把串口波特率设为 9600, 解决方法是干脆不要用 boot0sio 而是使用 BIOS 提供的 Console Redirect 功能, 或是在编译时将 BOOT_COMCONSOLE_SPEED 设置为 0

另一个事是 FreeBSD 的 loader(8) 也越来越膨胀了。 经过讨论后的解决方案是增加一个人为的 508,000 字节的限制(我的机器上今天的尺寸是 503,808)。 由于实模式的常规内存只有 640 kB,而其中还需要有一些空间留给类似中断向量表一类的结构去使用, 因此这些内存并不能完全给代码使用,这样如果 loader(8) 再膨胀下去的话就必须采取别的措施了。

比较明显的可以砍掉的功能是图形支持(如果机器够新,就用EFI;如果机器很老,就去掉图形支持); 把 Lua 换回 Forth 的话大约可以省掉 60 kB,或是把解释器砍成最基本的(可以省掉 116 kB)。 更激进一些的做法则是把 UMA / HMA 区域的内存给用起来,但在 2022 年使用这类禁术的风险确实不太合算了。