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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. $ i2 a2 M* c! 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!
) `8 `, o( c+ I+ K1 {
% y1 o$ I1 V9 ?) L5 n
* o/ a3 o9 }$ cBIOS入门之一: 8086模式
9 [$ J1 V2 S) ~, M" _9 m( }
' t Q, E, T" ?( C 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.: R0 T! B# T, b' R, R
3 e3 Z$ O j5 t4 P" D }+ k7 T/ A 先说一下目前的CPU的工作模式:
& s- k( N0 Z7 G5 ` 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．3 S& h! a( T) m6 v5 v" }" I
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．．．．8 B9 v+ x& a3 j$ b: Z+ _
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．．．．9 [+ u5 t# B7 `9 c7 o* b- U% 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...; g/ b) L t% \
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...3 B, r" h9 ^9 T1 x3 R5 Z
/ B; _; b( w4 W 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：1 M- @. f& \! S+ b/ q0 _3 s1 r2 Y! s
6 u& G( A" p* y# U" g 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 7 r* J0 `/ J% W; h2 H5 }
段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，
& b0 U! X, z3 Y% F' D* c 寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．5 s0 Q6 B! F. @6 {1 {3 w$ r5 ~* ?
/ `5 d9 t& T$ ]1 M. ^0 ]: j# M0 z* I
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，
( r$ l9 ^/ f- ] 试试在DOS下运行Debug：
& V5 a3 D+ N* _% @( V% [4 b) V; W-u F000:FFF0
. n- x# {; X% H9 K; G, `+ O' x( NF000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B: L+ P4 v/ O' ? U, q$ D( V
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI
0 p* }( p N0 FF000:FFF7 2F DAS5 L# }) Y/ x) m7 y
F000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI2 n& b; ?7 P1 [2 W' J5 E
F000:FFFA 2F DAS
" w- ]: ?: Y! \F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH
0 [# q& }" {5 K$ Y" SF000:FFFD 00FC ADD AH,BH
. q V- P( T, z- z6 vF000:FFFF 57 PUSH DI1 D e3 y2 y& x
! z# r6 V* H3 t5 h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．# h1 q& X) F7 ]% r: k
9 e9 C6 J! F0 }: C
试一下，, h3 E. b; [9 p# v% H
-G=F000:FFF06 E1 R& B# r: ]3 |4 j
看看会什么样
6 k0 H( Y a9 P& M/ Z+ |! G. V3 T8 z9 Q$ }9 l m. |. R
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..: ^% K) d' x( _' `; _
* u- r; ^" h( e 我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：
7 c! p; X7 ], m0 q3 T- y0 J
' }+ Y( h! p$ o) ~8 N, x0 [6 I MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存
+ [7 Y* v5 D* [. s5 t" M8 z 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
/ f, h/ ~8 z9 V, @. R MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存, 7 c7 D2 ]. D( B
;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS8 |0 K4 i6 @, `8 {7 }+ _6 t
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存; F; X. ]2 Y2 t' D
$ d5 d! g9 p0 _/ ]
JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变
' g$ V' d- O; W! m" N1 g JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678$ w+ e& x: r' j& I
JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变0 m4 u0 f" e# v5 }
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
" s1 Z ?- G6 }% M/ L. m0 v 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]
% v" d. E5 s8 l
' {# N0 u# I- `& |知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug, 5 N5 c4 Y- {, J# @- v' `, K
=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 \' b( h m% S
( `8 `% x) V$ q s# ~5 y
看看什么现象再说.
* e) t9 y2 M& z% f$ Z% f* o
+ Y9 g$ @2 H/ \% }# F 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 E% K# Z8 u& B( ^
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
, M! k' t# W }$ `+ l) 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
3 \8 i w! u* |% Y3 {. m' a: T1 B 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7 }4 G& l- W# B, c
- |- `7 v* J' ?/ @0 i7 `/ P 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!
6 |! Z8 e% b7 Z -D 0:400
; h$ m7 Z0 a# E2 _& H' k. O0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...
9 Y, t! V" I! i& |; R0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.
+ E& U h0 B* e9 h0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...
0 @4 p' d* T; P# V- U! o$ ?0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...
) T4 C& O2 Y! W$ I, a+ D0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@... M _$ V: c5 X2 H, O# p
0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1............... [- b3 b+ W- |3 E) o6 w& U) H
0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........! e& P, I! H R6 W0 K$ C9 i
0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
& ^/ n: s% u4 b- z- J( }6 Y
5 d6 N' m! N o; q' R0 b/ Q 第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..& J% X4 v2 Y- F! F1 f5 [4 U% x
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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
