BIOS DATA LOSS分析方法

顆粒供應商:Winbond,MX IC,PMC…… 顆粒封裝:DIP,PLCC,QFP,SOP,QFN,BGA 顆粒大小:256K,512K,1M,2M,4M,8M BIOS分類:AMI公司,award(Phoenix)公司
UEFI BIOS(圖形化)及傳統Legcy BIOS UEFI BIOS全称“统一的可扩展固定接口”（Unified Extensible Firmware Interface）
BIOS DATA LOSS分析方法
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目錄
1. BIOS分類
2. BIOS資料保存及刷新
3. 穩定性驗證 4. 查看BIOS版本 5. 查看BIOS架構
6. BIOS資料比對
7. 逆向實驗及其它
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其它
其它邏輯分析儀
邏輯分析儀可以抓主板運行過程中BIOS的讀寫動作,在MSIK RD有這種設備,對一些疑 難點可以做深入排查分析. BIOS分析範例如下附件:
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延伸資料
• BIOS，完整地说应该是ROM－BIOS，其中文為 只读存储器基本输入／输出系统，英文為:Basic Input output system. • BIOS实际上是被固化到计算机中的一组程序， 为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。 准确地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个 “转换器”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。 • 除主板有BIOS外,VGA、HDD……都會有自已的 BIOS.
保存刷新
Refalsh BIOS(AMI)的畫面一般如下圖:
Reading flash Erasing Boot BlockUpdating Boot BlockVerifying Boot Block Erasing Main BlockUpdating Main BlockVerifying Main Block Erasing NVRAM BlockUpdating NVRAM BlockVerifying NVRAM Block Erasing RomHole BlockUpdating RomHole BlockVerifying RomHole Block 擦除時會將對應磁區全部變成”1”,寫入時將按需求將”1”變成”0”
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AMIBIOS動作（24步）
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AMIBIOS動作（24步）
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Award Bios（33步）
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Award Bios（33步） Nhomakorabea26
BIOS&CMOS
• BIOS是主板上的一块ROM芯片，里面装有系统的 重要信息和设置系统参数的设置程序(BIOS Setup 程序) • CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片，里面装 的是关于系统配置的具体参数，其内容可通过设 置程序进行读写。CMOSRAM芯片靠后备电池供电 ，即使系统掉电后信息也不会丢失。 • BIOS与CMOS既相关又不同：BIOS中的系统设置程 序是完成CMOS参数设置的手段；CMOS RAM既是 BIOS设定系统参数的存放场所.
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查看架構
查看BIOS架構,BIOS模塊區分
一般情況下,Legcy BIOS分為MAIN,NV,BOOT三個區塊,EFI BIOS(intel)分為 ME,NV,MAIN,BOOT四個區塊
ME
MAIN MAIN
NV
NV BOOT
BOOT
Legcy BIOS
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EFI BIOS(因為intel芯片有ME FW)
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模擬反推
根據具體不良段別做一些反推模擬
逆向工程實驗,可以先刻意的分別將Boot&Main&NV做改寫,看體現出來的現象是什麽, 跑什麽不良代碼. 有碰到不良的時候,根據不良現象和不良代碼去做對應,起到縮小分析範圍的作用. BOOT區修改后,表現出來的不良代碼為...FF MAIN區修改后,表現出來的不良代碼為…E9 一般情況下,NV區和ME區資料在開機過程中會有複寫,所以開過機的資料,和原始的資 料是會有差異的.
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保存刷新
保存不良bios資料,刷新BIOS
AMI
Afudos.exe /O 保存資料 /B 刷新bootblock /P 刷新mainblock /N 刷新NVRAM FPT.exe(intel) -D 保存資料 -F 刷新資料
Award:
Afudxxx.exe
Phoenix:
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Flash2.exe
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查看版本
查看BIOS版本信息
最好使用Beyond Compare工具來找版本,先用16進制形式打開資料,用Ctrl+F調出查找 介面,輸入關鍵版本信息,勾選上”Find ASCII”,如下圖有查找出來BIOS版本為 ETKT15A.
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查看版本
查看BIOS版本信息
用AMIBCP工具打開對應的BIOS資料,選DMI Tables,可以直接看到BIOS版本和建立日 期,如下圖有查找出來BIOS版本為F1KT52AUS/05/24/2013.
用ultraedit32工具打開不良的bios資料用ctrlf調出查找介面輸入關鍵版本信息勾選上findascii如下圖有查找出來bios版本為f1kt52a8查看版本查看bios版本信息最好使用beyondcompare工具來找版本先用16進制形式打開資料用ctrlf調出查找介面輸入關鍵版本信息勾選上findascii如下圖有查找出來bios版本為etkt15a9查看版本查看bios版本信息用amibcp工具打開對應的bios資料選dmitables可以直接看到bios版本和建立日期如下圖有查找出來bios版本為f1kt52aus0524201310查看架構查看bios架構bios模塊區分一般情況下legcybios分為mainnvboot三個區塊efibiosintel分為menvmainboot四個區塊me11mainlegcybiosefibios因為intel芯片有mefwnvbootmainnvboot查看架構查看bios架構legcybios使用rominfoexe工具確認對應的bios不同的區塊對應的位置和大小
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查看版本
查看BIOS版本信息
如知道當前不良BIOS資料的機種,可以使用搜索關鍵字符的方法來查找對應的BIOS版 本. 用UltraEdit-32工具打開不良的BIOS資料,用Ctrl+F調出查找介面,輸入關鍵版本信 息,勾選上”Find ASCII”,如下圖有查找出來BIOS版本為F1KT52A.
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BIOS分類
1、硬件初始化： 主要是對動態內存、芯片組、外圍設備做初始化設置並檢測是否可以 正常工作。 2. BIOS系统设置程序： 我們可以通過調用系統設置程序對相關硬件設備進行設置，並將此信 息保存在 RAM芯片中。也就是我們常講的CMOS。 3. POST上电自检： 微机接通电源后，系统首先由(Power On Self Test,上电自检)程序来对内 部各个设备进行检查。通常完整的POST自检将包括对CPU,640K基本内 存, 扩展内存,ROM,主板,CMOS存储器,串并口,显示卡,软硬盘子系统及 键盘进行测试，一旦在自检中发现问题，系统将给出提示信息或鸣笛 警告。 4. BIOS系统启动自举程序： 系统完成POST自检后，ROM BIOS就首先按照系统CMOS设置中保存的 启动顺序搜索软硬盘驱动器及CD-ROM,网络服务器等有效地启动驱动 器，读入操作系统引导记录，然后将系统控制权交给引导记录，并由 引导记录来完成系统的顺序启动。
BIOS分類
BIOS : Basic Input Output System
直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实，它是一组固化到计算机内主板上 一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信 息、开机后自检程序和系统自启动程序。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直 接的硬件设置和控制 BIOS设置程序是储存在BIOS芯片中的,一般在计算机启动时按F2或者Delete进入BIOS 设置。一些特殊机型按F1、Esc、F12等）.CMOS主要用于存储BIOS设置程序所设置的 参数与数据，而BIOS设置程序主要对计算机的基本输入输出系统进行管理和设置 BIOS功能:自检及初始化(加电自检POST,初始化,引導程序),程序服务处理,硬件中断处理
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BIOS分類
• 接通微机的电源，系统将执行一个自我检查的例行程序。这是BIOS功 能的一部分，通常称为POST——上电自检(Power On Self Test)。 完整的POST自检包括对CPU、系统主板、基本的640KB内存、1MB以 上的扩展内存、系统ROM BIOS的测试；CMOS中系统配置的校验；初 始化视频控制器，测试视频内存、检验视频信号和同步信号，对CRT 接口进行测试；对键盘、软驱、硬盘及CD－ROM子系统作检查；对并 行口(打印机)和串行口(RS232)进行检查。自检中如发现有错误，将按 两种情况处理：对于严重故障(致命性故障)则停机，此时由于各种初 始化操作还没完成，不能给出任何提示或信号；对于非严重故障则给 出提示或声音报警信号，等待用户处理。 当自检完成后，系统转入BIOS的下一步骤：从A驱、C驱或CD－ROM 以及网络服务器上寻找操作系统进行启动，然后将控制权交给操作系 统。
SPI FLASH的结构通常是以扇区为单位组织的 .（我們經常 使用的winbond 4M或者8M系列以4kb或者64kb字节为1个 扇区)flash可以使用编程器擦写，也可以在程序中 使用指 令来修改，其有一個共同的特點，其擦除和寫入均會以扇 區為最小單位，寫入時各個Bit的資料只能從”1”變為”0” ，而無法將將”0變為”1”,因此，每次寫入操作必須將要 寫入的扇區進行擦除，使其全部變為”1”,然後再寫入要寫 入的資料。
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BIOS分類
主要是下列三家公司是： 1.AMI
(A7122IMS.104; A6741VHB.150)
2.Award
(W7057IMS.160; W7017IN1.710)
3.Phoenix
(P6332IN1.260)
1.一般在開機畫面中show出厂家,有的也會作修改. 2.各家公司有自己的flash 程式
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查看架構
查看BIOS架構,
EFI BIOS使用FWBuild.exe工具,確認對應的BIOS不同的區塊對應的位置和大小.
如左圖範例:
BOOT為 560000~5FFFFF
MAIN為 240000~55FFFF
NV為200000~21FFFF ME為000000~1FFFFF
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比對資料
比對資料,找出不良段別
一般使用Beyond Compare工具來比對資料差異,選”十六進位比對”,可以直接在規格欄 選好OK的資料和不良的資料.
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比對資料
比對資料,找出不良段別
如下圖左邊為OK資料,右邊為NG資料,比對出來主要是從00040000---0018FFFF大段 資料為”FF”.
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分割逆向實驗
分割資料逆向實驗,鎖定具體不良字段
PE-FA-022 TL624使用說明for 7825&7837.doc
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驗證資料
刷到OK板上驗證是否資料不良,
可以用引導卡裝上不良的BIOS開機驗證 最好先將不良資料拷貝進bios顆粒,再將bios顆粒裝到OK主板上實驗.
刷新bios資料,做反復刷新及開機測試,驗證主板及顆粒穩定性
單一偶發的不良可以做10次左右的開關機和reflash BIOS動作驗證. 如存在批量問題或不良持續偏高現象,建議做3000次的開關機實驗和100次的reflash BIOS實驗,因為有些BIOS顆粒或bios設計存在偶發性的異常,一般的常態實驗很難驗證 出,必須加大實驗的條件. 例如:7630的BIOS顆粒不良和設計issue 7687的在ORT出現”62”設計issue
因為只要主板有開過機,BIOS資料就會和原來的資料會有差異,特別是Nvram和ME模 組,而實際上並不是任何一個差異都會出現不良,所以我們需要將無關位置的資料差異 篩選掉,找到造成不良的關鍵位置.這樣就會用到資料分割方面的方法了. 分割資料工具用WinHex,在需要編輯的起始位置分別雙擊可以選中一段內容做複製粘 貼動作,如果要修改某一位資料,可以直接選中修改就好了.
查看架構
查看BIOS架構,
Legcy BIOS使用ROMINFO.EXE工具,確認對應的BIOS不同的區塊對應的位置和大小.
如左圖範例:
BOOT為 1F0000~1FFFFF
NV為1E0000~1EFFFF
MAIN為 000000~1DFFFF (RomHole在MAIN區, 為90000~901BF)
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SPI Flash
目前主機板上所用到的Flash,主要以SPI flash 為主。 • SPI(Serial Peripheral Interface) falsh 即串 行接口非易失性 閃存，這種flash存在體集小，容量大的特點，因此常用於 筆記本電腦，主機板，等其它便攜式設備上BIOS 芯片。
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保存刷新
保存不良bios資料,刷新BIOS
因主板資料有異常,所以必須借助工具來做引導刷新,對應的BIOS引導卡有 TL399&TL411(6系列主板)&TL624(新的8系列主板). PE-FA-005 TL399使用說明for 7339.doc PE-FA-006 TL411使用說明for 7687.doc