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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. ! Y1 @2 t0 C) w! E$ 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! ) @- O3 h! [ }6 Q' k
: a; r7 s* e" s: a
; L9 H+ K# t8 c$ y: W1 w |' k' RBIOS入门之一: 8086模式
( f% L e, H1 w3 d' w
0 A1 e5 ]/ k5 m, d 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.3 }, z2 A9 m9 k& G B6 h% t
# W* W, p, o b- K, o3 H
先说一下目前的CPU的工作模式:2 m* f- N+ t; n- E/ z9 d+ L% l
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．2 c: o& ?" L- A' |! L" F7 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．．．．. z9 N' v5 q, D$ v0 W8 b) a1 }9 }
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．．．．1 P7 J2 [) h# T9 p& a# L4 j& V
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... z/ A+ B( Z/ r E
4. Long Mode ： 64位 CPU的保护模式， 再再下一篇...
* i6 f+ D m6 x: c8 H3 z
) B- G7 ~% \% F) c1 S3 c8 W% Z; b: F 今天说说Real Mode 8086 寻址模式：: e; R4 X/ A+ U& E. Z/ a- J
; v3 a: o2 b. ^. k6 n0 [3 \3 X6 i 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 3 C! s6 r* h* D, W7 s
段寄存器: CS, DS, ES, SS, FS, GS 来定位以16Byte为单位的基地址，7 N5 o5 m$ p$ y R N( B {
寄存器: AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP 则作为偏移．
% X ]7 F1 V, X0 b) F3 p7 O
) v$ B% J' X+ k6 u/ 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，# q. N; }- p3 J# y$ E
试试在DOS下运行Debug：
/ t9 t% ]- k5 d2 c-u F000:FFF0
) l3 S7 I) J* ~F000:FFF0 EA5BE000F0 JMP F000:E05B
& |* n, G4 `2 n: B- |9 `F000:FFF5 3130 XOR [BX+SI],SI
! c7 b1 N7 A3 S, N, J. Y/ n/ y# HF000:FFF7 2F DAS# d4 ~0 W) Q7 I$ g0 J
F000:FFF8 3130 XOR [BX+SI],SI% R& g- S F3 K$ C
F000:FFFA 2F DAS) k" C* X! X5 _
F000:FFFB 3037 XOR [BX],DH
1 \) K/ R, A' S: FF000:FFFD 00FC ADD AH,BH9 b1 x7 O# v6 F0 Z V
F000:FFFF 57 PUSH DI. ~, R( O v% q* J' `) {7 R
2 W) J! Z( ^6 I9 r$ 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．
7 l2 r! W$ S$ v. J
6 A a9 v* {: f$ M! T. I试一下，: S; b4 r- ^* h2 p3 I8 {
-G=F000:FFF0+ T1 i }1 x3 ]7 Z: N5 G2 @6 J+ P
看看会什么样
/ ^% F x; @ |2 h: e
" v8 T4 @9 m& K: L* y5 R/ G- F' d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.." g' _! t; q$ @6 l
! h. C2 l" \) N8 [: g* T" \& t- i 我们可以以多种方式来对8086寻址, 下面列出的是常的：
: ^7 i" E# ~ ~' `% e8 u
9 [9 j7 L$ B: b; A, _ MOV ES:[SI], AX ;把AX的内容复制到 (ES<<4)+SI 地址所指向的内存
5 ]+ N5 C! I; q7 z8 |% c$ I 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
' U0 ^( |7 D) V* O3 n MOV [SI], AX ;把AX的内容复制到 (DS<<4)+SI+1234 地址所指向的内存,
% v9 y& z1 @7 k% ]: f ;通常，没有指定段，则 SI 使用 DS, DI 使用 ES, SP/BP使用SS% r8 y4 W! \/ D5 ` z% H8 B0 u
MOV CS:[1234] ;把AX的内容复制到 (CS<<4)+1234 地址所指向的内存) G( t# `1 o8 A" O6 S
r& k) ~- H8 K6 q6 }) O JMP 1234h ;跳转到 CS:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS不变. K0 S0 F+ r# [
JMP 5678:1234 ;跳转到 5678:1234的地方, 之后 IP = 1234h, CS = 5678* g3 d% Z: C& @" C3 u1 K
JMP BX ;跳转到 BX 指向的地方, 之后 IP = BX, CS不变
' @, M5 j$ D6 A5 l' q 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, L7 n8 ]% @9 p3 C+ A6 i$ @3 A
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]: [/ {' s; |) E% u) D% O
- w3 p4 A8 q+ H- F+ S$ b5 |4 N3 w知道了什么寻址,我们来试试, 同样,运行Debug,
) ^! h' _* q5 l% R; I=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." \( m# }8 P8 P T$ Y- l' a
D- T8 R8 b$ d看看什么现象再说.- u+ c5 Q- G" l0 ^0 B
1 @; R1 i$ n6 | 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' k6 I: Z0 C- r2 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4 |6 Z3 z) J2 i/ w. }0 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: v! o9 ~/ H e! |1 Q0 \4 c
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 {7 g" `( n3 `1 w' l1 J8 @6 y
% b- r2 Z6 V( M 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!* x; d5 W1 M! ?" w9 X- @7 J# Y
-D 0:400
. ?) t( a1 \+ } x* @- P6 t5 l, F( ]0000:0400 F8 03 F8 02 E8 03 E8 02-BC 03 78 03 78 02 80 9F ..........x.x...
0 ~/ s4 J+ @2 N( J6 i& [" T9 y0000:0410 23 C8 00 80 02 00 00 00-00 00 24 00 24 00 30 0B #.........$.$.0.2 q9 S' B2 t+ @, p4 F* l
0000:0420 30 0B 0D 1C 20 39 30 0B-3A 27 34 05 30 0B 0D 1C 0... 90.:'4.0.... t. q" z C' f, e6 o' ~
0000:0430 44 20 20 39 34 05 08 0E-30 0B 3A 27 34 05 00 00 D 94...0.:'4...
% N! F9 L1 `% \& M# q& X! F7 ]) V* Q0000:0440 E0 00 C3 00 00 00 00 00-4D 03 50 00 40 1F 00 00 ........M.P.@...; P$ R3 v& q: o' `) G
0000:0450 00 31 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .1..............: h6 B0 p6 ^. Q M/ S
0000:0460 07 06 00 D4 03 29 30 F6-03 00 F0 FF D1 C4 0C 00 .....)0.........0 D" ]8 ?& S6 v6 @: h% W Z- x
0000:0470 00 00 00 00 00 00 00 00-14 14 14 14 01 01 01 01 ................
$ b4 U: s! l! b2 Q" }1 S8 H) B. }7 v& Q9 t- t6 t- R1 {
第1,2,3,4个字:03F8, 02F8, 03E8, 02E8, 原来是COM1/COM2/COM3/COM4的地址..
2 U' S. O5 B Z: d* 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
