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要成为一个真正的BIOS工程师,最基本的必需熟悉整个80X86体系,PCI规范,ACPI规范,如果对PCIE,VESA,SATA,USB,ISA,PNP,AGP等均全面深入,那你应该是一个真正的高手了.
7 s+ }. @) k. o5 v0 J6 F. J' p今天开始, 本人班门弄斧, 不定期写一些基本的计算机体系方面的知识, 希望对刚刚踏入BIOS这一领域的同行有所帮助! 以下所有文字除特殊说明外, 所有的均属本人原创! 1 o& \ ^: j0 h. s6 {' X; H; l
, ^! @9 E# J: c/ E7 s5 b0 ~' Q% ]
BIOS入门之一: 8086模式4 l1 y0 i1 h3 Y8 B
2 d! G5 H" i/ [ 我们目前几乎所有的计算机使用的都是 Intel X86 兼容的CPU体系, 至少你眼前现用的电脑就是, (当然,也有其它的, 如Apple使用的是另外的架构 , Intel最成功的CPU是8086的推出, 拥有20条地址线, 最大寻址为1MB, 之后再推出的一系列 186/286/386/486...为了兼容已经成形的计算机革命, 均向下支持所有的8086程序和 OS, 当然真成功的是80386的推出, 提供32位4GB的空间寻址,基于段方式的保护模式管理和先进的虚拟页管理, 之后再推出的都是基于80386架构, 只是增加了新的一些多媒体指令, 如MMX, SSE等, 当然, 其中, 不得不提到AMD所做的贡献... 越说越远了, 回到主题上来, 先了解一下8086的东西, 80386以后的东西会在下一篇文章中写.& t. g6 S0 }" \
7 X) f) W! E2 v+ Q9 e7 H$ P+ a* s
先说一下目前的CPU的工作模式:
, M/ \4 N$ l+ o7 ]) I 1. Real Mode （实模式）: DOS系统就是在这个模式下运行的，也就是8086兼容模式，所有的操作与8086 CPU完全一样．
2 {5 @* {4 b) o" L$ K6 B, [ 2. Protect Mode (保护模式)：Windows系统就是在这个模式下运行的．等下一篇．．．．
. y+ B: j( _# x' C 3. VM86 Mode (虚拟86模式）：RealMode和ProectMode不能同时运行的，因此，在Porect下，可以在这个模式下运行基于16位的8086程序, 下下一篇会讲到．．．．
8 r* p; F. I8 P/ I 3. SMM Mode (系统管理模式): 提供给 BIOS 最底层的 CPU 的一个管理模式，再等下一篇...0 l& ]& }' A! T" n- }/ h
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...
2 f# H. t" _/ X& z 7 Z' n' ?* b" S, S
今天说说Real Mode 8086 寻址模式：) L- W' O! A- W( Y+ Z9 `; K
m% z6 r5 h+ d/ s: I' } 8086全是16位工作模式，为了访问整个1M空间，使用了<段:偏移>的方式来实现，目标地址＝(段<<4)+偏移 ' Q$ |* s+ O7 B6 H7 b% u: C, T9 L( k
段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，! E' M4 {% S+ D) N1 z* l
寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．
S$ C! H3 m0 R5 |/ v% u2 o* Q
$ S* T. C/ F, W2 P 当CPU上电后，CS=0F000h, IP=0FFF0h, 指向 0FFFF0h 也就是1MB - 10h Byte的地方, 最多只有16字节的空间，放不了什么代码了，因此，这里一般放的是一条 JMP 指令，3 b2 f% D) s! X: _% _ C
试试在DOS下运行Debug：
: L( t9 ^8 D* k-u F000:FFF0
8 `* i3 O& A4 r o( YF000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B1 _9 D ?) T1 u" I9 t: r
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI
( n1 [3 ]9 q1 C$ eF000:FFF7 2F DAS4 r: F6 |: D0 i! G
F000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI
, }( S; h+ w+ |F000:FFFA 2F DAS
# ~+ Q' E$ L; K& s& ~* y7 E1 M% pF000:FFFB 3037 XOR [BX],DH
6 L( R/ J! F a8 s* b5 s( E& zF000:FFFD 00FC ADD AH,BH) a0 A, Y r& `1 [* |
F000:FFFF 57 PUSH DI3 N8 {# ^2 ^' W8 L l
3 b X, Z" j# v9 {" v( C
对于Award BIOS来说, F000:FFF0的指令一定是 JMP F000:E05B ，其它的厂商BIOS可能不是E05B．; w& y4 @% b: ]" U0 X
6 h9 d3 D# j. W; L试一下，
3 m8 @2 Z9 Q8 b- H: `0 N+ l-G=F000:FFF0
1 e& A3 {4 H) P a9 L( ]* l- t$ B6 @看看会什么样 2 M5 V5 ^1 q- I( P* E2 f( X
# t; j; _. x* [以上的操作在真正的的ＤＯＳ下运行，不要在Windows下的 DOS Command 下！！！那个是VM86 Mode..
8 ?% M; z5 u0 I/ V9 [( J* |
. z9 Z `( Z9 r3 V$ {# Y0 e 我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：2 c; v1 ?, |* [( c h- g$ j' A+ `
- X& i; M# H, }- A! F6 a1 | MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存8 q# \6 P6 i& B7 @4 p5 u
MOV DS:[SI+1234], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存5 ~$ E# z z. {* `, E& P
MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存,
$ K$ k8 y3 [) [ ;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS1 ?( [7 e' }9 L8 t7 O. u
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存
0 S7 k2 p8 O( _* q
$ [. P% @3 a( k3 H9 U JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变
* n: O9 u) | P9 f: { JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678 `3 g9 Z6 i, ~
JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变8 x5 I/ U& ~5 Y) h( ~
JMP word ptr [BX] ;跳转到 DS:[BX]的内容指向的地方, 之后 IP=DS:[BX], CS不变1 n% J0 Q4 S# J! r0 u& R
JMP dword ptr [BX] ;跳转到 DS:[BX]的内容指向的地方, 之后 IP=DS:[BX], CS=DS:[BX+2]* B8 [) J3 W5 Q. J; q( D8 L
1 V. u! b5 r9 m) g% y% t知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug, 2 a, F# x8 Q/ X, O, S- \
=F B800:0 1000 55 17 ;填充 B800:0, 填1000h个字节, 使用55, 17, 你别告诉我debug使用不熟.
3 B5 B, ]; U7 w8 F4 `, q- L" ^
! h0 W+ @. U; V( @0 @看看什么现象再说.! a3 S* T5 k( {: D+ s! W9 y1 R7 r
; l+ m/ v# o( g 现在你应该知道了 DOS 1M 的空间, 实际上有些区域是已经固定给一些硬件使用的了, * n) S0 N- P; U8 j5 s8 ~
经常提到的640K基本内存, 就是00000-9FFFF, 这部分是可用内存, A0000-BFFFF 给VGA显存使用, 而你刚才填
3 x4 M `7 Q0 l- m! ]5 P e/ @! G B8000则是文本缓冲区, 向该地址写任何东西, 均会立即反应在显示器上(记得是在文本模式下), C0000-CFFFF
( O- l+ `, o4 m- s 一般是给VGA BIOS占用, D0000-DFFFF给一些其它ROM使用, E0000-FFFFF一般给BIOS占用, 提供BIOS相关的服务
" m& P% R) Y. R$ Q" }4 `8 l& s # E2 m7 h: V; Y7 Y( N5 |0 k
在基本内存中, 0-3FF共256*4, 存放INT0~FF的入口地址, 400-4FF存放BIOS的数据, 看一下吧!% K8 j, d3 Y* x9 f9 k0 j
-D 0:400
4 ~1 i* [ p9 y0 |0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...1 D% W5 z/ k, f+ S0 b/ L8 Z# Q6 }
0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.
8 ^, {. w2 B1 N# d+ _, P7 q0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...
! x* S1 g% w3 [+ D2 o0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...
5 ~! Y% B; u) m2 c* r8 Q |0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...% Y' n9 Z5 Z( m" _; R9 ]/ P: t8 u* R
0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
2 v) t3 Y" |( j- g0 {; ]0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........2 E* y, j5 i9 ^6 G0 ~) r
0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................1 I! r$ f- y: W
& ?- x' P% O, ~7 ?
第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..
3 n! d7 F0 n) `3 D/ s" L8 Y; C ．．．． |
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IP卡
狗仔卡
发表于 2008-8-30 12:48:45
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
发表于 2008-8-31 08:04:00
