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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. , \9 n5 D8 Y- a+ U1 N- v& b# d
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!
9 g( I* Y: n8 N0 k; }. D0 Q3 L( I7 L( }/ S+ c1 g4 D* [
2 L" l: G1 O2 D8 A2 I" q# i1 B
BIOS入门之一: 8086模式
1 Y1 b7 u& h2 r1 d$ u6 ?# W- E h1 H4 T+ Y& [4 c
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.
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1 S( j7 ~" Y# K5 H7 l% I! F 先说一下目前的CPU的工作模式:
" f, k M& N o. j2 Q) A 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．% b8 G, t3 K0 n4 c0 W; v0 w
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．．．．
" G, K; B' P& o0 a3 i$ P7 e* L 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 V. f6 K+ { g `
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...
8 r/ f! w5 F, a7 k1 m" ` 4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...
9 g& F% P0 y, t
1 Z# }1 Y! w+ {! ]6 s- _ 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：
: ~( I: f5 D: k+ i4 \2 \. m: h7 J! i) m' O+ O( ~+ O
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" d% y# t6 W# a3 Z 段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，
$ F( E% Z. c1 V5 s2 z; b9 ] 寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．; F5 l8 U% u' x2 I; L
# f: b" p8 ?1 O8 u+ I3 u
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，9 s* \8 ?3 l" x) Z4 n+ A# T
试试在DOS下运行Debug：
2 t, O; T; A' y3 D-u F000:FFF0 ^, ^# U" `! {1 _- ]& d
F000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B
8 f1 Y% i3 @' MF000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI* w, T/ U! Y1 p$ Q( l# ]
F000:FFF7 2F DAS
% {$ k% B8 C7 ` d& b5 rF000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI5 F/ Q) r9 I% P% F+ ^5 l% H. N
F000:FFFA 2F DAS: C+ \$ D# r: @/ S3 A
F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH
- K$ f; D) a8 u) H4 o: a5 N- J: qF000:FFFD 00FC ADD AH,BH
; M( }! r+ H+ c% W4 C3 }F000:FFFF 57 PUSH DI
0 Y8 P) k ? a/ F6 f$ s& `. N
' E: _- [# X1 o$ z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' G7 D# U5 o# _8 \% v
8 m! e' {/ u u. h5 f6 I试一下，' Q3 Q8 ^7 e1 y8 M; E
-G=F000:FFF0$ Z: t. o( ]. ]! E' p! T
看看会什么样 + N( s5 R. R# r) @
. w) }( Z7 v: C; I) T5 k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.." o! J* a! w3 C& R! d
' N5 n: i) D5 k+ Q
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：
7 G: Q2 i. [! }, U: |. i" u# {
( z+ m& o/ M1 p; L- g3 ]7 B MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存& v4 c; J U- ^2 f
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; Z* W ~3 T S* P! T
MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存, ! U2 u j$ h' x/ K# c" U; w
;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS9 p% o% d' e- y) X7 p. [ k1 K! M/ }
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存) C0 X; [7 a$ Y. |! u
9 P7 _% r: b* H5 ~2 E$ o, s
JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变7 @0 F& [4 \& l8 W
JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678
& a5 S7 l8 T) {! s$ f" l' O JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变
# z/ R: k* d2 \: U: T+ O$ o8 L 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
% P2 B1 N! v1 B. N3 {( u 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]
/ O" Y; E% G$ B4 w, q
; R. d: k& ^3 i' x6 p知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug, 5 U1 \) e% `1 B9 N7 |4 A8 ?
=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.
* R+ c0 M: { D; J) i( S8 w5 m5 n9 u! U1 r7 { [
看看什么现象再说., _) h; \/ v' P6 T" ~
& Z$ C$ _3 d' @$ J4 y* ?' d1 A9 I
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, ?- K) c; X) x8 X7 n* w8 `- i
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" F2 e7 ~# y0 F! d' t2 w
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( ?) y8 Z- H* c+ W! c6 N6 P0 t W
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+ R' o$ ^: R3 k6 J1 m7 D. N( _
3 S) o5 P+ A X V 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!
- w# Q$ j; V) J* t3 e, u: _* L) c9 U -D 0:400
) v. Y! D+ z5 A& F; X5 T1 P2 Q0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...$ w1 b/ K! Y6 K, D
0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.6 z* p7 t; d4 E! n
0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...' X5 i& l2 f- p0 b
0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...) k2 Q% h8 w; t5 w8 _1 t
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...* b: _. m8 M9 a+ }6 H5 o
0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............% s5 u4 n6 v; s/ }
0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........
' }& J1 ]# e4 L$ c, D( B1 N0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
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5 u3 T8 F. k" \, S/ _3 Y" P 第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..
+ z U& Q6 ]+ G1 f6 A- ` ．．．． |
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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
