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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. . e% K- X }# W! W
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 ?! C6 A5 Z) l& d, B" n. B1 k1 m% c4 Z
$ A6 t: k j/ x2 b$ e b
3 W2 |" N4 ?! N+ u. b, dBIOS入门之一: 8086模式* ?; C" i" L, c( @- C% z
$ P. _/ n/ e# ]. A- e* l3 U1 U 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.
) H5 k$ ^$ l" i3 F
' U( V* o; q7 A1 G' j. ] 先说一下目前的CPU的工作模式:
; T$ H0 ^. D6 _: ^# X, W9 o) y 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．! M( K* R4 A$ r* L
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．．．．2 i: h9 I+ |4 E4 p& [% t! ~
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．．．．
6 k( U9 F9 k4 g: \4 I' j! w- k 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...$ E7 f2 Q5 L! g7 t5 T: J9 h+ |
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...
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! b7 Y( ^( W; ?2 t3 P9 f6 z 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：1 C1 ^9 E) f) H! \; t" y
' \6 ^6 @; Y1 ]" {
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 / D; ^% w3 M, f7 Y2 \
段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，7 X# Q6 D% N0 p7 B! h/ G& F
寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．
$ {6 Q8 p8 M/ z/ H
6 M& V( N8 f& s9 Z1 z; k 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，0 A- x* w9 Q# h& H& T* ^# ?& ~: B8 A( _$ }
试试在DOS下运行Debug：
" J# H- }' e" S2 W5 c7 X-u F000:FFF0+ p2 z' B, k. n$ s. _3 `, ~2 p
F000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B1 y# K2 ]3 h1 `& I! z! K
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI
& G: t% A/ p. qF000:FFF7 2F DAS) f5 p0 J" c" Q/ F, E6 |
F000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI7 d0 D+ Y1 a6 M9 t8 J( U
F000:FFFA 2F DAS
0 F0 ^% K! J# b) {9 HF000:FFFB 3037 XOR [BX],DH1 I9 @! ~+ _3 M6 N% w/ ?
F000:FFFD 00FC ADD AH,BH
) h& [ T5 K* E1 A& CF000:FFFF 57 PUSH DI1 T" p) J$ t+ ^5 p$ ]5 }) [% E
6 \; u8 }" v7 l
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．# u: c; t+ R% w2 U/ }
) L o8 f% U; G8 l7 o试一下，& a1 u' w9 ]. l
-G=F000:FFF0+ [& B) R6 P% ~8 R: ]; [, @" W
看看会什么样 - t' f: j9 t4 c. h+ C s$ L) ]
) M/ G8 k3 |5 g7 i: f
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..
" C# R/ g( Z) A" c$ @: {4 v, { s5 U1 q* `1 h* N
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：* R1 g ^' F# f) ~6 z) Q9 b) ?7 S
! h' K$ O0 c1 H# F
MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存' R- b, r1 R! r$ B9 w: y* l
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
6 E& B+ y# B' l MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存,
$ w* z5 N; {5 F ;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS; Y+ z' A# r7 U
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存
5 a2 c1 v4 o; B# ?) h: Q1 J7 R$ G( ~, P, i
JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变! N4 F, X$ ]1 e) k
JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678
! v% X& `. J$ U0 P' t7 s JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变
7 q: D3 @0 h5 U2 d3 ?" a. j* 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0 q" f6 r f- r# l: z
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]) L. ?. d" D$ O) O( S! f
* C" V/ @7 u$ K, G4 _$ z
知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug,
6 j" l) x- Z8 m- @=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.: N2 F3 b9 ?0 |# B4 \9 Z; N
# R" _* P7 b) n) z1 P- r
看看什么现象再说.
* o. }9 f# F. O
. e3 k1 j$ M2 z6 G2 M# p2 c7 ~" N 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, ! L# ^3 }' }0 q( d9 t: d- e
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
5 j. K7 E# ~) a h4 w; n$ \ 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
. \3 U1 z8 S, J, A2 U0 J5 s) H 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, k k4 W3 a9 m
; {9 I$ ^8 l. Q: Q- Q- q9 E$ | 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!
C7 e4 P0 Q# p4 m+ u. m9 ~ -D 0:400
) e/ V# Q- B$ E, ~3 m0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...
! C% ]9 D, e) @' ]; I& i" H z0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.
2 |) K5 a7 C$ `' S+ H1 }5 E0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...
/ Z Z" z! X! L) y3 ]) Q0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...& P- k5 D" V0 @% ^" ], _. a
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...
* Z" `; y' z8 z* a2 X( ]" F+ L0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
/ O0 U$ B8 S$ O" Q, L+ O0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........9 ?1 C0 S, c5 l. j+ P1 h4 c' V7 }. p
0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
) f; |9 @* X, f) U( S/ E$ o. E; q
$ y) K4 Z3 p+ g" B9 \ 第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..& a: n* Q* |( Y0 x4 N( N: y
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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
