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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. / b3 G3 K4 H; M
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!
. p) j+ e2 c; N U3 l& \9 L& s9 G; }: q
, l7 {0 T2 b& T2 r0 b; {; \+ e
BIOS入门之一: 8086模式
X- `9 q+ j. R7 {. F. Q
2 f( U/ `- S4 y( {/ Y- @ 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.
9 W, Y2 E) e. J/ c" o. c+ s & H# G$ H6 Q& ?5 N( l3 G
先说一下目前的CPU的工作模式:
4 B* H1 K" b/ ]* H, A3 `0 P 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．
: N1 x7 F6 E' w# ]+ R( b4 s+ P, Q x 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．．．．
9 t% ~- k% S. L* C/ b 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．．．．
/ n0 H1 |+ x1 | 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...
, \3 V$ E; k, c* M4 h) N( W( P0 I 4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...
# f5 m! [' g0 T& z2 W$ R
* A3 _+ V3 W6 r. l* `. j( M 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：
* G; g4 }3 d I& I
: H6 ^7 J# C @9 m7 e( F2 ]9 G 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 ' g7 M' e* ^2 T: L' |
段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，8 J+ R8 O& u H. x; B$ n* x+ X
寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．% T$ v3 x. W; |2 K0 m. k! r
, l3 }; }4 C0 q0 J
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，
' b1 L3 w! P2 r% z. i0 |% g# s! ? 试试在DOS下运行Debug：
+ q2 D! U# e( @2 k6 i4 A5 `-u F000:FFF0
, {. |1 r" g; t/ }F000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B
* \% d/ t7 l% iF000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI
- g+ N& C8 f# ?! L HF000:FFF7 2F DAS
9 E# e$ d5 {( E! x) f N9 @, l+ \F000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI% O0 |7 _/ ~1 w; t( S' y
F000:FFFA 2F DAS4 ~3 \" b6 O" W% H
F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH
! F2 z/ o( I2 V$ o5 [F000:FFFD 00FC ADD AH,BH+ C- N" V4 }$ r% P; Z" ]
F000:FFFF 57 PUSH DI
. Z7 R; o, C" R6 u. D3 F9 n' O) N0 Q+ \: v0 f3 I- F; f
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．: @% [0 d' ]' I( @* b: o
9 u1 @( Q8 Y, R# D
试一下，
' Y* h- V2 C% E-G=F000:FFF04 i# M: n! q* c3 t q
看看会什么样
& [/ `3 X' a7 Y/ Z5 }. ?$ Y. s2 W9 _ a6 Q, z3 I7 y( \' Q; Q
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..# b" b% c& ^' V% _# e7 `
: j- _0 J" q/ ~9 O7 k. n% {8 f 我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：% y; J2 S" X% l0 U8 e y
0 F3 b4 A" w A: F% }, `% n5 Q% O
MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存
8 k: [7 U! `3 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( l y* ?) @ G4 |3 Q* I
MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存,
# O# j y# y: | ;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS& i4 Y9 m" T0 Y5 e
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存' Z3 M" ~# n9 }" Z- {8 i3 W) R& J
N! y' l. ? x7 z% \& _* W- F2 l JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变2 Q; r' w3 t/ ` m
JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678$ p' h/ C) @. W7 z, X" u4 m
JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变3 O( V* z; y) P" ^# ~
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2 t( r5 Q: R/ `7 ]$ t) {4 V
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 Q( b: t! \4 x. E+ K( Z3 {4 b - {; N) A7 E# j$ Y9 g
知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug,
# Q) ? ?/ n* y" @! z# E# C/ D+ U=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.
/ x0 Q W& _- Z9 n$ j8 R$ n0 P2 Z3 h+ [8 Y# l6 f& E( q G! N$ _3 L2 C
看看什么现象再说.) H v" i* o# W* M1 Z
! m* ]6 q6 W: z9 Q: b' f$ J 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, # A9 K- S2 J ?- N4 F+ |" A
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# ~- q. S! O9 O# ~% D0 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
1 s; @6 [ j' o) M' I7 f2 M& n 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8 E* K% `; j9 [2 B* ~( ~ B
# ~" }; m( v! Q9 p0 E( g4 m2 H
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!
, ^6 L/ x8 W1 o -D 0:400
) L6 ^# d! c: c) ~1 E% x" r- C( h0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...
" e. u: r. i! J4 Q0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.. `( p- v! u' t) o
0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...- Q1 Y W# g0 Q% C1 A9 i
0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...& R8 n* \: r! T8 C' Y* ? M5 {
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...& U) z) z7 Q1 F5 |; y
0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
; q6 ?2 x; g) q8 A2 \& r! n0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........$ H. G) K) ?+ c# J( w5 J
0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
8 O3 ]) i1 B' C# p& n. ]9 C- Q Y+ E3 y
第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..! X$ P6 F7 |: V g' R- _6 v# P
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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
