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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. G3 m9 a/ E, E9 @+ N
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!
& B, c0 b/ N& B, X5 a" Q2 z2 M0 h' u9 h0 L
) I5 O# p3 N7 p% t* H9 r0 Q
BIOS入门之一: 8086模式
3 R" U* W- n' L3 H. O6 E! }, m d3 G3 [7 r8 D# H
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 d# ^. ^" U" E: m
' w9 d# x; _5 k; L+ k! _
先说一下目前的CPU的工作模式:+ a7 N' z I; ~
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．
$ n/ \, q8 I, r3 M 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．．．．
+ j# l" m; c4 e$ ` 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．．．．6 Q. O* B3 \1 E- w& Z
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...; R, U1 t$ G# s4 j, r8 s; N. ^) T& E
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...; A4 G6 u/ ]2 K& ]# k
5 ?$ `" x; s; g 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：
- m& a/ j+ ]5 w4 y9 o2 k# L
: K/ `) i- L( [+ a& m' 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 ) G3 ]0 Z& q* U% T8 C# D
段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，1 H) c9 z3 L! j& o' b
寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．1 l3 N; N% h' }4 f4 F! R
$ x5 Z; a4 u R0 _: v5 E 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，, _, I$ L# g/ j4 x4 X
试试在DOS下运行Debug：
. |! L% O3 S+ _) j; H4 |+ [-u F000:FFF0
( k( U' r( c% O+ M: }/ _: uF000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B0 t- s! L) c, f' D Q
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI! Q6 C: w3 z# ^& C: g9 y, s% z
F000:FFF7 2F DAS
2 ^* g1 G# x) r, P, e% H# z2 PF000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI
1 {+ n6 ^: o8 \F000:FFFA 2F DAS# p) l) J$ f2 F! z1 _6 ~" e( X5 R
F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH4 g i3 s `) `" _! T5 | a
F000:FFFD 00FC ADD AH,BH: ~- _ P9 g( R/ A$ ?
F000:FFFF 57 PUSH DI$ j# q8 ?# \6 g9 s
1 _/ y4 w* w8 |6 k6 i( ~3 A. |
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．7 U( ^5 V8 Q. E1 M
O) {, H3 T$ _" ?
试一下，( j1 g+ X/ m6 S* J' T
-G=F000:FFF0
" ?) F+ u% m" y% e" a看看会什么样
- v. D k5 {7 ]( D% q4 m6 d5 D9 M) l) s
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..
3 F5 W9 F, H, X/ s: @3 S" ~& H- E) u, j$ u8 }4 \ |& q
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：
3 N! s: m' |- N. Y7 ?" A
& x* l# X' ]6 \$ ~# K MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存
* n, W5 w1 ~* | {. S4 ^: M- b+ A 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( h- X9 x& v; V0 i2 ^. B! E. Q
MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存, 2 g- ^0 E' E/ z9 w
;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS( v/ I" o4 l% V8 F9 K& h% O
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存4 u0 t T8 D Q, Y: t4 N
4 @& _2 M8 {- g1 y! J3 S JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变8 k6 G0 h- M* Q7 e2 B7 a
JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678
8 b, R$ P' k4 B" d% d3 s9 q JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变
' m6 D6 j- u9 t8 P: 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
7 K( u4 `3 _; H! C, h+ r 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 z5 l O: {4 f8 H
7 [! g' l& y3 ]+ ]$ h知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug, % |$ d, A& D. j& R
=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.: j( D* I0 \* e$ R% D A" x
* T* ~5 z" R: ^看看什么现象再说.. x& N! d. f1 m% G
. s4 b2 {* P+ X3 H& `, m' |
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,
% _" y! m( h2 j+ u9 c6 r% w. Z! @ 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
3 d# Y/ y3 n) V& R N 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-CFFFF0 o3 S, A& a+ R+ a* m. T9 [8 S) x
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
# i$ `5 k8 E2 n7 h6 z. ~+ ?
3 X0 \( {9 r/ J+ t/ j. n$ O 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!5 D4 o8 ~4 W n/ A8 @
-D 0:400
6 T) n6 M7 @/ F7 M) j8 S6 w" \0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...3 A" \3 m6 q1 Q& G* Q
0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0." F4 S% v" Y8 w8 I) G8 W
0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...0 f6 d2 J9 q* l6 f' I
0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4... T4 @- o8 R+ x
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...+ z* l1 g/ V1 \
0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
- h- J7 I8 p# R: g' u! t( d- s0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........
. c+ S! j% F% y" p0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
* l7 G, l4 l5 i8 E4 ]$ D- m
: z- `! d* t5 F0 J 第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..
( W* t9 k7 ^: F# P6 Z ．．．． |
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IP卡
狗仔卡
发表于 2008-8-30 12:48:45
提升卡
置顶卡
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喧嚣卡
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显身卡
发表于 2008-8-31 08:04:00
