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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 j$ r9 j3 O" }) }* x7 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!
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* I; [: g2 q1 Z" X2 |0 b* q3 ]. m& [8 X. D; M0 T+ o
BIOS入门之一: 8086模式+ h( a( n( y' B
0 K8 B! u. R9 t# T8 U0 j% N% O
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.8 k! _8 W6 [/ t* O! _( X
. I: ?9 f) S, y' Z v
先说一下目前的CPU的工作模式:
' u7 F m( X' g8 F4 |0 o9 V 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．
' X. z! R( h& M6 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．．．．( l0 L+ F: S& c% A, X9 s5 V3 P1 F9 ^
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．．．．
8 h" a3 d/ y7 J 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...+ V/ ]) ^8 t Z: A6 i0 Y
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...5 `9 g ?# K& D0 N! W H
) P6 }; |; N, q' ^ 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：: T5 x# b" ?% [, A8 O& c& a/ z6 b
9 D; {: D+ t* J8 e4 o
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
* J5 G% n. v5 E; p: A' e2 a# ]! u 段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，3 S$ C" Y. g# e E/ `( R7 B0 v/ [
寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．( D$ J! r4 K+ t& B9 I4 a6 G7 Z
. Y+ l, s/ Z- K
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，) e* e; U- k# ], Y
试试在DOS下运行Debug：
4 q* ^2 ^' I. I5 [: G& \-u F000:FFF0( W2 n+ r$ s' }
F000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B3 {! L/ h$ U9 R# p0 _- y; Y/ u9 D( d
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI
* M n( N/ _1 V$ F/ O7 mF000:FFF7 2F DAS
; R& T/ @5 W" p& b: F1 jF000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI7 O3 K7 N4 t/ X# d2 g. j8 j- q
F000:FFFA 2F DAS, }; W* v+ U! b0 i( ^
F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH% {1 _6 r& q6 U* y! a
F000:FFFD 00FC ADD AH,BH$ s& D$ z% P' N; c; d6 [# v
F000:FFFF 57 PUSH DI
0 H! o6 a% [+ R1 [) ?& m5 @1 ?$ g; `0 {
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．
& D1 d5 K' V, `" \* Y# E6 y4 z6 I! M" {
试一下，& M9 [% H- r: p" m; t
-G=F000:FFF0
* `& `3 L& L6 |4 i0 {6 u9 j看看会什么样
7 B) r2 H) P, d: b/ j+ _" O6 Z, p0 V, ?1 v0 {! k" W
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..2 Z' L1 M% n6 j( Y
. I- l r8 B$ R8 h! K) v4 B
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：: |& n$ Z% R% K; g. a F
* M1 q5 O( ]6 }$ ~
MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存4 ~+ J- O8 h3 e
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
8 R, j* c8 }" b) h MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存,
- {, U0 H) e3 h F/ G- Y8 J ;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS* H! S' @5 s9 a* t- G: [, U$ ^2 G
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存
* c5 e, q& _+ D2 o! P4 B u
- N& O7 ^1 @ H3 D! T# F JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变
! l/ k- B( t( e1 I8 S JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678
3 O( Q S! L" C& p JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变1 u9 n& C8 N+ R$ s: 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
' M: d6 C" W0 S. k 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]
8 P e3 z3 e% J% m$ ~ 9 W0 c' u. Z$ x- j" R, [
知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug, 4 X" F4 l( T) Z7 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.
3 ?8 C5 P' M9 t. C4 P4 N/ @% r) e# J$ L4 S3 u& s) r
看看什么现象再说.
. Y1 f- }! X8 I6 R+ M k
* i1 v+ N6 k' a m6 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, ; G: E p# k+ G' k- {
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
4 V' j3 f6 A5 }& l) c+ t" K 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
4 i( X& H" e! w3 M+ D 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
& b, r& ^2 B" {$ B
8 u% W' l5 Y: U+ E$ @5 ] 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!% s: v* u3 B1 @1 N) u* a
-D 0:400
3 G: Z# D! b/ }( f# O, S0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...7 [! M, Z5 t# n
0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.
, k$ \2 U" G. d3 \0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...
3 \! G4 d3 p% d0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...
4 j7 R0 B9 n C6 g0 K2 ^0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...
2 A4 Y4 ?3 H$ P- [0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
7 W6 X8 Q5 X) Z; G& @8 e7 x3 b* f0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........
: R% _5 c# Q* R5 B& j0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
) a" f. a& T. V5 j" a
7 _$ \/ ~6 Q) m4 s5 ] 第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..
' r+ H5 }. ~8 J ．．．． |
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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
