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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.
& A2 ~# w" l! {7 a* }: B/ 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! . h. {- |6 |6 T9 U, A
% U" R; x" W& v9 P" i& s
* e: b; z6 q6 I# e6 o# ?! r
BIOS入门之一: 8086模式
; v4 ~7 f% U h% H1 u$ ]9 S; J M& o, I: ?! h# B& s- K6 J9 ^
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.
) ?# ^4 ^! P s3 I 4 I! {) |% M' W4 g) Z, {2 y
先说一下目前的CPU的工作模式:
8 x0 E3 _& e# |7 M8 P; w 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．" L6 w' ~' V+ ^ ?( D+ m3 y
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．．．．6 N Q0 S: Y8 F: b2 t1 U
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．．．．
* t5 W2 p8 i l- J5 U' _% a 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...' b' e% m; B) s' s Z
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...
$ s0 G# c! n6 w/ M9 H2 x2 B ( k; ~/ | E, U' X0 q- ?
今天说说Real Mode 8086 寻址模式：* V8 ^; o7 e% F4 U
3 q$ I3 k) w8 ?+ j" s
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
, ]" [# e# Z8 _3 J" Z 段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，
4 ] s2 q2 [8 r2 x' E4 V% j4 q. G 寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．! x% W4 M) g2 n- Z
. C/ U$ v/ t/ p6 ^5 G
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，
1 C" g( W" z% V: v: l& J h# } 试试在DOS下运行Debug：
0 [/ q# M2 F: M/ N8 T9 b-u F000:FFF0# Z. F3 ]+ W0 m! Z, c
F000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B: e( c8 ]$ C7 i/ }) p% u
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI# A2 n$ f/ j) \8 k+ P7 K* f
F000:FFF7 2F DAS
! b* H% V! J3 m% r3 G- `$ R& c+ PF000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI" j1 ?, F5 X3 i/ S+ w6 ?2 n- B/ g
F000:FFFA 2F DAS+ y8 K& ]: ^/ s
F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH) B9 ^1 C! N; I0 z, H- ?
F000:FFFD 00FC ADD AH,BH/ E' Z& y: q) J& c! S8 Z
F000:FFFF 57 PUSH DI
; `1 L8 K7 h1 {7 _9 q# Q4 l V4 m! N
4 k! J6 Z+ G8 J& V% i) a$ ?6 R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 N% T8 k1 n9 w* {( r8 [5 q" x, N& ^( B2 \4 D
试一下，( x2 v$ _7 k( I# R% C
-G=F000:FFF0! O& A: _: `" z( f; K0 z* D- }
看看会什么样 8 }2 |! o1 t- h `/ d
+ q% S; J$ U7 `) o9 @" @, e, 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..# n7 O4 S7 s$ A! }# Q: d
* y! z: L" f4 S5 _% M
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：
! f1 n% y. Y+ {; x1 y S# v0 h" k- P . [, q% A, C' q% O7 M( k
MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存
% f% W1 X. K. A9 S5 g 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 d9 L3 Y7 L6 Z2 z3 H. d2 w1 P9 W k
MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存, ( A* _6 o; X; a! L" F
;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS
: C% i# M) j G% b K MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存
4 V1 {) a% D, o
, c2 B! b3 L* }* f; [* W) d2 n8 l JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变
! b) j: h' G, U. y- s d j JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678
, K5 g8 t" p3 ?" e! v4 ^1 |! ^ JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变
# k9 c) r9 N6 M V& q! x; a7 ~8 d 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 s$ e! l7 M# T- H& H7 h; |
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]4 j0 @$ p! F% _* l) R
. v9 S( X3 \! D' M; J; w7 o知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug, 0 J% K! ^/ W: _$ v4 m0 o2 d
=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.' a- ^' o1 S) c' v* @% Z& P+ {
1 b+ o v. Y( V U) d! h. N( a看看什么现象再说.
& W( ]: }$ R8 \
# o( R+ S* f! K/ K8 F) [ 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, + P5 \3 ~5 [: ^0 M
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, b3 ^% ~8 z" D9 A$ z. V
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-CFFFF1 t: ~' x' O5 V+ X0 m; s$ f
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
3 a4 I" a) b b: E8 k7 H
1 Q! ^0 B9 f) C( |) @. @: ^4 W& c 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 O. \/ \& F" P/ L& C& @ -D 0:400
% G) s$ a, \; M2 [9 v0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...
5 j/ N! H L# w0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.2 X( j- }- s% j3 Y1 P. h! R
0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...( A# ]. E% Z5 d. ]7 A1 R* n7 {
0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4.... ^4 S4 {) F( I5 f# @7 H% l
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...# o- e( t# ?' V& U. u0 L2 _" }
0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
5 t, @& W1 R/ v6 p& x2 G' U0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........
9 e+ f9 ^! m# z( |% Z' A F: o2 X( p0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................+ `3 O3 t6 Z" |$ E/ y+ }- R% {
7 b2 U# q' E) y$ V1 W
第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..
/ C! |" c5 \5 ~0 `1 o( G2 {! G( x ．．．． |
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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
