2009年3月27日 星期五

●有關smm模式及big real mode

有沒有32位真實模式,why?
在80286之後的機器上,在真實模式下已經可以部分使用32位元資料,如寄存器可以用eax等,但根本的問題是不能定址32位的位址空間,但原因不是在真實模式下不能使用32位元的定址方式,而是位址空間被“封閉”了。
如果你寫一段程式,選進入保護模式,將gs,fs等寄存器設置為可以定址全部記憶體空間,然後返回到真實模式,只要你不刷新gs /fs,則始終可以通過它們訪問全部記憶體,這表明在真實模式下是具備32位能力的,只是不太好用罷了。
Q:請問為什麼不太好用啊?A:你要在真實模式和保護模式下頻繁地切換,累啊。
因為一般來說程式中總是需要偶爾改動一下ds,es,cs這些常用的段寄存器,因此在真實模式下,在大多數時候還是受到限制,上面回復的方法只是突破了資料段的限制,使資料段可以達到4G,但程式碼片段還是不行。
intel 的文檔裡說的很清楚。SMM模式特意設計成只能讓系統的固件使用,不能被使用者程式和系統程式進入。進入SMM模式的方法是給SMI#管腳輸入一個電平信號 或者通過APIC給匯流排發一個SMI消息。你在看看smm那章,smm與其他模式切換是比較特殊,但關於big real mode 的介紹也只出現在intel手冊的這章中。smm模式使用真實模式的段式管理,但他的資料段描述符是4g的。
intel cpu smm模式與其他模式的切換只要你有晶片組的手冊就能知道如何切換(處於特權級0),cyrix的cpu 通過寄存器 0x22 0x23也可以切換。

問題越來越有趣了。flat(big) real mod is not system manager mode。SMM的進入方法我想我也沒有理解錯,intel x86進入SMM的唯一方式就是給SMI#引腳輸入信號,具體可以通過對ACPI或者fireware進行程式設計實現。進入SMM方式比進入big real mode要複雜,一方面要對APIC或者fireware程式設計,另一方面要設置好SMM的執行環境。intel文檔中也明確說明SMM方式特意設計成只能 讓fireware執行(當然,系統程式通過APIC也是可以實現的)。
在網上搜集了一些資料是說flat(big) real mode的,在486S後確實存在這種32位的真實模式,其位址是32位元的,但是指令預設是16位元的,如果執行32位元指令要在前面加首碼。一旦進入flat real mode,也沒有必要去更改CS,DS,FS,ES等段寄存器了,因為記憶體是平坦模式,基底位址是00000000,界限是4G,所以可以放心使用,關鍵問 題是16位元指令和32位元指令混合使用會產生麻煩。Windows 3.1就是使用這種模式。但很奇怪,intel的手冊裡面沒有提到過flat(big) real mode,也許正如文中所說,當Pentium引入時,big real mode再也沒有什麼吸引力了,以至於flat real mode只是曇花一現,這種模式成了intel公司的X file.

是的是的,書上說的沒錯,你理解也正確。我最開始的意 思就是big real mode在intel的手冊也只有smm這章有過介紹。big real mode有多中叫法:unreal mode ,falt real mode,其實都是一個意思,在real mode 下使用4g記憶體。不過切換到smm 模式我個人並不覺得有多困難,intel 晶片組的手冊是開放的!切換到smm只要通過晶片組允許0xA0000,然後寫io 埠0xb2產生smi中斷就切換到smm了,退出用rsm指令,smm是個有趣的模式,在這個模式裡你可以看到Descriptor Cache 的內容!

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