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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. : S* U( Z) U3 a6 B9 d) u+ ]
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! ( v1 F( D5 i1 e+ E
! O/ m x" t) ], ?
0 {7 [1 S5 b( k# \BIOS入门之一: 8086模式
7 W* \0 k6 T# a3 l6 t) A/ ^1 b7 V Z( e# x4 b/ G; r
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.
6 u* P$ I5 O/ W/ ?- B5 x ; |! ~8 A9 Q1 ^0 A
先说一下目前的CPU的工作模式:
3 d2 T9 Y- C5 u6 P2 W$ ^! C; S" Y 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．. D2 `! a m2 j+ P! V9 ?; z/ v) S
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．．．．
( [7 p/ N e! Q% ^ c. i 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．．．．
* ]% k3 i+ i6 h; }4 m5 q/ 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...
/ I8 r H$ I* E+ x 4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...4 c! i( \2 A$ S4 n4 R3 ]- M
9 t- I: A' `4 a! j
今天说说Real Mode 8086 寻址模式：
$ h: Z$ C/ Z, T* Y+ t, x; k7 o+ y# x: |4 x& j
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
0 _, N! `+ C! f5 }, l1 l( i# x/ Q" s6 \7 l 段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，; ?4 o7 B! G& G) A7 A
寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．- N3 m8 O9 @8 p5 S; b
- @5 |) t" f" @% x d 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，3 O0 y+ g0 g$ H1 T) y
试试在DOS下运行Debug：
; @( p# I6 I `2 {( z-u F000:FFF0
, s- i$ U1 y/ u+ c) KF000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B8 S* a9 Q4 R/ J Y) V ~
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI: P0 H( \' x) l! t7 ]
F000:FFF7 2F DAS' B/ e5 ^' Z9 [0 n2 S9 f( Y' |
F000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI
b, v! j4 N: ?# D S# `+ OF000:FFFA 2F DAS2 o! \9 A, a/ Z# X2 s. N
F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH, C( a( d) ^# ~7 h* y0 i2 J& _
F000:FFFD 00FC ADD AH,BH
( w$ t$ V& U ?* o3 {. kF000:FFFF 57 PUSH DI
# U. U2 W8 E, Q
/ k/ i4 l9 e1 n: Q! @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．
5 g( E1 a- ~; D% q) B0 @6 @7 z% q
) X3 \+ N% q" h- {. v& V试一下，
; t. w0 o6 c9 S6 Z-G=F000:FFF05 K4 R6 b) `. v. r
看看会什么样 ! W1 T( @) r; {! h3 Q) m
8 v/ K6 k6 N4 e' _( ~& N% v7 c
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..: J' H6 q. r2 x, r
# H0 J% q& s" \1 p: V* k( B: n+ A4 R2 P
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：
: w! h& K' @6 L7 R& w2 W % E% B" b% o u) U
MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存2 M D# b3 l* @
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
6 ?1 j' f C0 v0 o! b* y MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存, 4 d1 k) N; S, g
;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS
; u! }8 U i5 u) B MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存9 O% k. i1 S% r. Z
4 A f: E+ O8 J' i( I JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变
3 B+ B- K }* H+ B; t$ H: ` JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 56788 J1 I, o" {' v* U) t
JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变4 m; w' f9 n3 s" L6 E/ Q! z
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 W( f! U8 g3 T& E+ _1 u( [0 N
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]" X' o( l* a. I, [% r) Z& x) c1 ^" d
( A$ a& o. r4 U: F& s# J知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug,
! i* D! W# j/ g L/ z=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 `0 ]/ R O; h1 z( P/ D; R3 A
8 h. c! v3 V# j3 _; G看看什么现象再说.
0 @ G5 u7 c) V5 l6 Z7 v5 _& m" L4 p
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, ) B9 u8 x9 _! `$ P4 q
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" b! K B0 v" T% s$ ?7 o
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- f( a* [% [$ u* S1 r9 v
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# v0 J4 Y+ p! q: c U( \
$ i8 x" B3 ]" i8 A: W. Y 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!4 F' T% e: X' a q
-D 0:400
' A" W% F. o) B2 V+ I) I0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...
, b$ p. z/ v; j7 {: K1 @* b( j0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.
' o5 ~5 C4 G5 R/ C& R0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...
$ a2 M4 B1 f! U( p4 `# g0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...* `4 ]0 V6 m% T, k
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...
6 \- E1 r" _' d- [8 E4 u0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
% a! p# |7 j* ^0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........% M$ j2 J+ W+ p6 ]# U
0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................9 c+ d/ i G2 Z" E* R' O
3 [; M. q: ?; ?+ y2 |! K5 h. [
第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..' q6 X9 M# }- ~& \$ y
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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
