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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. " ]) I' r+ \; n4 y- m3 ~
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 I( w% V' c% t. K3 r
3 q( f9 {: D8 l' Q& f3 E% V
1 ~' m, [ n* z$ E6 n3 T8 LBIOS入门之一: 8086模式5 H0 P1 i2 T2 Z$ w6 ^
$ v" _7 ?- r2 l" i' L6 v* @2 {
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 K8 N, E2 C/ n U, A: N5 \ 5 D2 E) A4 {0 k/ A8 I$ \2 q
先说一下目前的CPU的工作模式:: J2 I5 O x" w5 T# f
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．
& u3 t7 m* F: r# _# 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．．．．# p" }2 q7 ?2 J# w) r
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．．．．5 E* \! T5 A0 a7 w5 n1 G1 o0 } l
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...
0 W: u) i: V0 f6 ~7 Y3 ^4 S( F 4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...9 T/ z2 {* z+ u3 f
5 T: Y. O' [5 ]5 V5 Z 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：8 q0 W7 Z* L P, v7 E0 u- i. w+ @# N
# d6 {2 N& h' F6 K N, ^1 k
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
& h$ J0 I: S( F2 F 段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，
k, L! X; q7 D$ b$ e3 W 寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．& _! G6 k, h' P. U" l
2 K y3 T& O/ M. H/ g 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，! G9 N4 E. h3 y0 i4 G' K d
试试在DOS下运行Debug：8 Y5 b8 h! I: K j+ y
-u F000:FFF0
9 d6 X7 Q1 ~! d1 N. A" V1 v! VF000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B/ ]/ W* H0 ^* u9 g
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI& |* ^% g/ `: r. t# A
F000:FFF7 2F DAS
+ d. P- e5 o5 {& c( w! yF000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI/ p. ~7 Z- O X1 u/ \" ?: R- G
F000:FFFA 2F DAS
8 l' a$ A6 K3 W4 s- a, xF000:FFFB 3037 XOR [BX],DH% i. u. k: H2 _% Z' h1 X
F000:FFFD 00FC ADD AH,BH
# ?0 ~$ ~/ ]3 Z* r8 I, I2 BF000:FFFF 57 PUSH DI' Y8 _3 T+ `: l
0 i% h# h7 ]- U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．& q7 l1 d4 D7 \& W+ L
" E# p- Q7 I7 F/ T5 v* Y
试一下，
5 s0 y- u. u! Z9 _- o-G=F000:FFF0
# W* q2 z6 L. i" X+ J& J( E看看会什么样
' a5 n& Q4 {, q F. e" h
" x8 ?( L; u8 \: `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..8 K# Z7 k4 ]) `
" A8 x' L( Q( I) Z 我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：5 g5 h8 O- |' f: s/ P# N
! d- p% x8 {2 Q MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存
! u! S; g* [# P' f! e+ x 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' _/ G0 F' s" Y2 E
MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存,
% ~) r$ W+ w# j* r4 P; B ;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS: i) V9 E0 q b
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存: E2 L, ]( ]* r5 R& m$ X
- Z# i0 H- m; u! x JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变
, e0 M) o, x& R8 L5 p7 V/ w JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678
* C% A: c% d2 |2 E6 v JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变6 k0 n0 h, R% M& x+ }) a- E
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( F! ?9 n1 |6 k d0 @% E5 C: F: }
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 D! c2 Q- v8 m$ `+ G& b
. b8 ^* v4 U1 e2 J0 r! H知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug, E! S# |/ \# L# {* @4 Q3 a7 ^
=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 g: u# L. |+ V0 c' a y
: L/ I; P8 d# e' R8 O. V4 N看看什么现象再说.
# Q# [ a/ I% y! }7 b' F: H5 Q# ^. I* \ n$ P0 J' L& q
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, 3 N( J# m3 ^' [; T' N
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% O# H! Z# e' F0 J7 @1 h
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
$ v# d3 } G/ h: Q5 e* 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# c" z1 d% n- b: N* j: y
- G2 H; V% o! I& g# } 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!* i, r: n0 M* j9 W+ w+ P
-D 0:400' E6 y) ~8 h2 T
0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...
% \& g' u1 n" d: _0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.
- b! m/ U: K8 i% O" _5 {0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0...! S; x2 t6 q" g: w, Q( ^( M
0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...- {6 l& N' V) o" }4 d
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...
: e) Q% e0 w7 e# _& c/ p0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............
% h0 H. L: Z7 @7 k0 f+ H* S0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........! K' N, L8 _9 H: ~1 v
0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
) L- }0 p; V7 S; f; M' z4 W! B) f# H) j6 V
第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..% _& Y) l% p$ a- \% O+ C
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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
