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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. 1 B3 E4 T6 @( Q. V
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!
0 ~1 |! P) w0 y1 V
, V- Y, M) |" ]8 b. n* ~/ q7 A: f, M- R, Y) E
BIOS入门之一: 8086模式
! T7 c" R$ D \1 k# ~6 d. ^
; V: p5 C# h3 g% { 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.2 f1 l( T8 p) G/ t4 n' p" G
1 x9 \ D- E3 p; G 先说一下目前的CPU的工作模式:' H# D) l+ ^: x" V; X) i& p3 n
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．
; }8 k# D. K7 h9 i$ A" E ] 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．．．．) m6 m; }2 D# l5 x: a
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．．．．; |) d1 Y- R$ @# x; q6 a8 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...- \ M+ b$ H }9 {- [
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...$ @1 ], F! K. `: L s" S' ]+ J
4 j4 T, w6 I4 q6 W 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：% J( G( k" h1 u, Q+ \
8 O8 w; m) x3 y/ w2 m
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 9 N X* R2 w& z( r" z
段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，
( {. X# u; o$ _% z% v1 q* R 寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．
8 @9 L: T5 U# q; Z , T9 ?; Y E' N
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，
( p3 p. [' J- R# Y& l 试试在DOS下运行Debug：1 {5 T# b4 r! p' [& ^0 N3 f- r
-u F000:FFF0
4 w5 j* @! d" ~# R- nF000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B
. X9 r9 D1 S& U7 {& Q/ @F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI8 v e+ F3 v7 z3 y
F000:FFF7 2F DAS
3 u+ c+ X- f: ~+ w. HF000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI. S8 M. j6 k% q3 T/ Z. V
F000:FFFA 2F DAS8 c F; v9 | B8 n
F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH- _) w9 x* `. V7 g
F000:FFFD 00FC ADD AH,BH$ u R$ D( q! L& p0 C
F000:FFFF 57 PUSH DI m$ b2 _! F1 v! @& i$ b' w
$ _3 _) A/ c b$ j7 f4 p
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．
6 X- W. z9 G6 @& d6 ?) n' W: Q
8 e# m# i8 b& v" s试一下，& _1 o% w( h/ Q; p
-G=F000:FFF0
7 H$ C8 E. j8 W2 w7 v5 F |1 d# }; w看看会什么样
2 k9 K' U' M& M/ m- c! w/ b) P$ P" G8 s9 C% B
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..0 l$ G1 \, y$ S& x$ u( y; O
, ?( V8 O' p6 X) b) A
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：# W; d* ]* Q4 u& e5 q" T
; N) f6 J8 S5 m' O; Z6 D' D MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存
( `. x' N" P( K" Y0 M+ i 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
F4 ?6 M3 g/ R( K" M/ p MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存,
; ~: \( u/ p- c& n+ K W, ] ;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS# b* ]& i2 p O% K
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存3 \, A6 {" @; G
. ^# P4 p" J% q
JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变
5 G0 X: m6 M! U6 U c JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678
5 u+ u/ g9 L) q& V+ l; e* Q JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变' f) v2 ^7 z: ^ _0 a1 l) 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 H0 l s5 L% W1 d0 J
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]
* B. P7 K$ \- i1 [ ( ] _' B$ g" e' O( I8 z$ V! o
知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug,
- O5 [* i( 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.0 s L# G/ t) R: d2 G$ C
1 I% C0 j( h o# p. J& m* N5 Z
看看什么现象再说.9 o/ ~2 e% k" h0 O# u
% P6 `' g/ x- X 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, 4 A- o; x$ o( V) l. 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' W' I$ n% r) @# O9 y F
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! M/ n! J7 e4 [
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
! Q/ j* L: S1 _( P 0 f1 _- S6 |8 s3 q
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!' O7 h3 K* F% @' f
-D 0:400# Z4 m! T, S; w/ Q, N# _" ]
0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...' W6 h$ l7 ?( _/ t$ E+ \7 _5 a- a
0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.
* B$ b3 i& b3 }2 \6 S0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...
5 i2 m, v0 j/ q0 G+ ^" g0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4... e2 W: v! s0 \! e' M3 F2 c7 a& S9 W K* a
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...; z8 i* ]9 `! [: _
0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
' y& f B8 t/ Q+ b. I+ b4 V7 c/ K0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........
6 u) N6 x' w* R3 o' x0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................. R2 i; p9 A0 o) K9 w- z- A
* w, g3 d' }2 l& T" F 第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..# p8 `7 ]. R* O6 F7 s
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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
