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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. . G$ w3 t2 h5 Y4 {& H/ K
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! / B% a) s$ Y7 Q5 i% f
3 b! _4 O% ^1 R* y5 j1 L6 E
n! S5 Q2 b4 U" @BIOS入门之一: 8086模式
2 R K0 K, T: |6 p+ g" H
5 k; I5 O! y5 N' w8 U4 v 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.8 F( a0 ?& N) w2 i
2 v) N" M: e# D+ T
先说一下目前的CPU的工作模式:% T; i$ q5 r9 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．
. R7 n5 s* }6 f0 h2 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．．．．- Z1 u t1 B) O& o+ W& x
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．．．．$ x5 ^3 u3 W8 v- k: S% q9 c
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..., |& C" \5 O8 @5 Y; S
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...4 B) U3 }! Y! Z( Y5 e; P t
$ X! T) P& {' X% K4 A1 B# @. K
今天说说Real Mode 8086 寻址模式：
3 y0 f7 I3 G: e: [
2 R0 |1 l3 }1 K& g4 L Q 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 & J. c! x$ U2 ^# u9 i- Q
段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，
" e* z& \. I' _1 H 寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．4 G# |1 M% _' p4 s' |9 J
: i+ Z; T+ w P& H
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 A; b2 Q9 h" T( }8 M& d, J
试试在DOS下运行Debug：3 B# ~/ j7 i5 k$ V! }, K4 v/ k: |+ @
-u F000:FFF0
+ ]7 E$ a5 v7 l2 ^F000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B
~' t: X& A7 c* n6 jF000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI
5 ]7 G( O2 j, T: b. U# S9 dF000:FFF7 2F DAS
3 {$ C- L( D. r$ l1 M, AF000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI
; s$ E$ l; I4 d2 Q' I" AF000:FFFA 2F DAS
) h: t% }; }7 ~8 W1 F! zF000:FFFB 3037 XOR [BX],DH
, s! q' A: X' W9 u3 e3 |F000:FFFD 00FC ADD AH,BH
7 b, I, b _- I" hF000:FFFF 57 PUSH DI4 |, c" f; C1 `8 H0 a( z$ r4 X
+ |. e# r1 ^# t9 W, Y
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．
: `# E& B: h/ o; H
2 [: [: t) c. A( j# ~' [试一下，
" b& W( _7 D" ]0 M+ W8 k-G=F000:FFF0: E, K" \8 ], ~, |$ B. A
看看会什么样 0 }$ U; }/ o) F: w! E
$ m# x, w! r: @$ \* F( e
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..; S4 j1 Z9 j4 n0 L8 t. I+ U9 R
~1 ~- z5 K* r
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：
, ], f- x+ u7 \ R6 l6 f 7 ?, C2 O4 X) f9 f
MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存4 q3 q1 F$ U5 f. b* S
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 M4 j' ]( x/ i0 F
MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存, 7 u. `% [8 g7 a: O" T) J) @
;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS
5 _+ n7 B! f; E MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存
' j: h' o% b) w1 C2 P. c A+ V
/ G3 N( q6 c4 s1 N/ M( ~ JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变 G! s, I/ c# S2 b8 @0 a+ E: {
JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678- N! N$ g6 I, y U q9 q
JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变
$ q* X, b0 b1 R9 b, @% @0 ]: R 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( f1 Y) }' I( J ^& 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]
* }/ _6 s8 F" n; M6 B
7 T" e" a0 ~3 z' `8 k% T( j知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug, # S* e5 M" z1 Z
=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 @4 x3 F/ V0 L) F% Q. g5 [0 R/ T; Q/ q/ ^7 N; V1 `
看看什么现象再说.+ D% I- z6 y9 S3 I2 |2 B+ I8 ~# K
, }3 E. A7 v& s$ m9 ]# V 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, . t; t0 k4 W$ y6 M8 {0 o
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. G5 R' B5 ?0 J$ h) {
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
- i) m! i. ~' v 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& M4 F, x. W6 L4 \6 X0 l
$ s3 T+ z9 W/ ~$ 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!0 }% P- Y( ]; \ E/ P$ |
-D 0:400
: m# Y% x2 [' O+ u% f( U$ A+ a p0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...
2 x; q- ]1 x/ x4 I' j o& k0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.8 @' A8 i. {# V, X6 g& C `
0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...2 x: a: k$ ^7 `- G( _7 |, D& Y% Q
0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...; c: @- Y; n) m5 Q% Q- f
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...
4 V+ r4 F( L6 R% i/ C L: p3 k* T( u0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
# {) O% {3 G7 J+ n3 p0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........
( z% q* T) W5 l3 s! ~0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
" Y7 Q/ [, P; l' c' g
2 k" s7 V. d( ^9 ]6 Y 第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..
1 D/ k: P: O% p6 i ．．．． |
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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
