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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 _% \7 D+ Y4 i1 ]. z7 h: ]- \" s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! ! m. ~$ w+ j8 M8 T8 ]- t, g! g1 b; C
# O3 U% ]* j$ o; N& g( a6 u3 l, f0 ]+ H) C; L0 s: F+ ]
BIOS入门之一: 8086模式
X# C+ o) ?0 v8 ?. f6 @% W: Z4 @
2 x3 [3 ^# y: j 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.
Q1 j/ R/ }7 t: g! O4 _ 2 O' |2 h9 c; s1 G, u0 U7 @
先说一下目前的CPU的工作模式:# |4 h% X, d1 }2 f3 @) m8 h1 s
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．9 Y) A* k, e: X" b) u8 i. S8 s+ F. [
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．．．．0 T: O! d: e3 l; |4 w
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 j$ u! A4 y6 \) X: E7 w
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...
% c2 [% }! D( |& Z8 G; t/ S0 D" _5 ] 4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...2 C6 m" r8 W; v) K
0 {* g R+ t4 [ C# |3 a 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：
4 ?# M1 L; b. y3 U7 V% ] S4 r9 O4 X" 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
7 `2 t& I2 S) ~1 ?2 a 段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址， j8 a. b% n4 Z
寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．
h4 r' P. ]/ N" k, v+ |. G, ^
! B: n2 o; d$ M 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，
& q. }. j7 `4 c1 e K" M; N9 O. H 试试在DOS下运行Debug：
! m6 U$ ?8 E% \& {" d3 f5 _2 V-u F000:FFF09 t% }4 M; V( P, d
F000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B( o, S5 d: g$ K6 N2 i
F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI
2 R7 e. o' Y( |F000:FFF7 2F DAS& p, |; x8 V H* k6 S
F000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI
* a1 h/ W8 @ T- W) Z$ z! qF000:FFFA 2F DAS
7 d" }) P; y2 t L. b/ kF000:FFFB 3037 XOR [BX],DH# M* N6 A: \% G7 S
F000:FFFD 00FC ADD AH,BH/ ]: R/ w! v0 {
F000:FFFF 57 PUSH DI) W/ c! F! a$ H; Z2 r
2 M/ w- ^+ | R; h7 o) q$ \! X5 i
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 A9 v- K, k. L/ ?; Z% E/ W
\& L+ z% U. N试一下，1 H. Q8 }% o5 f, a( B4 Z
-G=F000:FFF0
; O/ G5 m! e2 k! P0 W$ m4 J看看会什么样 6 q% l3 l2 G8 ]+ u+ ?% `
) e" I9 v* ], G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..+ c* ~4 \8 R! ?$ A. V' x" D& _7 Y
$ m! F' {! D+ ?8 A
我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：
1 a. k+ d7 u5 c0 R % m- I" p$ I$ J7 E8 A7 H- D
MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存- V9 v% h3 X( F
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* v" ~& o3 n) I' O$ i2 c& v
MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存,
g4 g% p. x7 M5 U ;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS9 u5 q8 q5 [5 D2 U! a6 F
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存
) F- z, s" r) {- i! R4 S# c, g9 O2 ?- z- t" _- E8 @
JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变8 `/ \! O, ^5 M% m
JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678/ h5 |: v2 e$ V
JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变
1 E) s6 ~( h/ v% s) C' F! k 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: m2 D, ?& E1 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]
/ F- N; z; J1 M& \* l# E9 e 1 [; n+ b* i( ?! @
知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug,
) R. V3 A. _4 l- n, g/ `=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.
. h! {- K- d+ \1 V: u4 S" z# E! g' E! m, }- I% ~
看看什么现象再说.+ p) O6 B+ [) S2 L% @' x8 K
; _8 D# }- n9 X* z, l& { 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,
# F% W7 X- n6 U: D1 s 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* g0 I9 e: @' }7 {/ ?$ |$ u3 v
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* `1 Z6 E: T4 l
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
$ K( U o$ a& g+ A7 G' Y ' E' i; I* E5 G/ I7 z$ v+ b
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!2 B4 I: n# ?7 Q
-D 0:4006 _* h0 g0 U2 \ H
0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...
; o7 s s, Q4 ^0 s0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.
. N( \& W. p& I6 W% \% W0 p0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0..., y4 p1 V( Q1 T: H& Y
0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...: A/ U9 G: L, a' Y7 b8 S& C
0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...
; \1 [1 c- V# ^# ?, k( T0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............+ k3 ^$ Y5 q% i U7 A& V8 S% k
0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........
/ D5 ~3 G( I5 x+ h0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
* [. m$ X. w* ~) z L
4 O/ x* p0 K; ~ 第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..& g3 x! M) \! n6 V/ B R
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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
