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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.
) B9 P- c& g1 `1 C- @+ _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! & k* X7 l" U9 N, P
9 L5 h/ S% N; Z
7 k1 R- ?3 V, } t" r) T- |BIOS入门之一: 8086模式
9 D2 Y0 J* b+ c { O4 x0 t; ~8 {" e8 ?6 d
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.
# V6 ?1 P; r& ~ ' Q! t- w( f/ i7 y3 K
先说一下目前的CPU的工作模式:( s: i% Y, m+ K1 {8 j) ~- o
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．
+ P$ V) U% D$ y" s g 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．．．．4 N+ }' C# O. F, a& H' _
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．．．．
1 `: F8 w3 F' 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...$ x) s+ B4 Q0 d
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...
) W! y% E$ L7 O' l& u3 K, [
3 L7 X* \; A' p5 ]& f/ l' b 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：+ _' K; D( b8 N) v" i. l2 ?
( G) b- D( g3 o- }5 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 % Z8 B5 b5 q+ r5 L3 n& C; h
段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，
- z3 L( U& s! C+ H. l$ K$ y7 H 寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．5 t) J; R6 U5 r2 |5 w8 ^" g
$ U( L7 L, b/ R3 w+ @" O 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，. ?: v* b, N) G$ L/ ?. [* b
试试在DOS下运行Debug：6 ^. G) V' H7 ?& t+ a
-u F000:FFF0; } [8 b& k4 \2 _7 ^0 q
F000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B5 m+ F( d, }( T
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI
) z) E) w8 Y2 [ cF000:FFF7 2F DAS. r( X6 l/ ~) o' U
F000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI* B0 Z3 Z/ I, T' j0 V
F000:FFFA 2F DAS5 d. ]- u" h; g1 a1 A3 X
F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH
( p& v; e$ m% C$ r- N- u) iF000:FFFD 00FC ADD AH,BH1 v1 C9 s8 F: S
F000:FFFF 57 PUSH DI
3 I8 ]( R3 e0 i1 g
$ ]. _5 D/ Q/ J* L. 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．# F2 c/ j" k1 \1 ?- G) O* _* ^0 x
) g+ y! E, I% A9 _2 q9 s' r试一下，
8 u4 z; Z1 J) Q, u3 e/ q-G=F000:FFF0 U5 b9 t/ D. L0 |
看看会什么样 - W- A$ h- E# h- o
5 i1 W1 X/ ?% C+ f5 d
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..
! X) c) l7 v# o, i$ f1 r9 w1 z7 K9 J- c7 z: N
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：! ]- n- s2 F8 S2 x; a/ `. s3 L
5 r! e0 _: T/ s
MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存
2 }: ^$ W2 X' Y d3 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2 O5 Z4 k; S2 h- L9 \6 g
MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存, 7 R3 n+ Y9 G2 |
;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS/ b; F+ _3 {3 g
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存' ? b; q# g5 g$ c% c4 ~
: |2 x' L$ H9 J/ |# ?9 C JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变& ]6 H, n2 g6 o" |: b; P' K
JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678; N0 r8 ^* }* X) l9 u
JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变# [) \2 W3 G$ l; v1 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
8 v9 ~7 X# H. D* d: \ 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/ r) a1 c K! f1 ?( Y' Q* E
* M0 K7 w3 s- k' u: r: R9 b
知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug,
! _3 a) p% h8 p=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.
2 E5 \" b; ]4 X
2 J4 L8 r' r* [9 c9 W& X看看什么现象再说.
4 b" X: g0 C( G5 _. s0 d8 q8 b
( x$ h& n2 x; `+ b 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, 2 Z" R% {) Q% y( U3 f6 m& U9 n; A+ 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
5 x2 @/ ^2 S# Y: l 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-CFFFF8 b1 H, d9 ~! ?1 V+ X3 @$ |
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 P4 j) `2 b2 H I1 _2 `6 M
& e6 m2 {1 m' ~8 K3 I! T 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!! g3 j. J+ s7 ~, M
-D 0:4002 l; f1 ?" r3 {# C7 m
0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...8 M" h* X0 i9 |" [$ l! Y) L
0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.
" a4 e, d+ F) `" e5 e U0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...* p9 M) i; d7 W
0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...
$ }6 w) J5 ], \, M+ y* O# A0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@.../ @# v5 k! R, `( z; |% b
0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
5 Z7 |$ |# d2 k+ |3 x) q0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........
( }4 c; l* ^7 h0 D- o6 W7 H1 }0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................* ^$ d, H# Q( ^2 Q- N
, t9 f$ G& W6 Y: h( R9 p s# C, f
第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..
* x; T( ]4 ~* e7 F ．．．． |
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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
