2009年4月6日 星期一

●memtest86+教學 Part9





今天我們要談mem_size();這ㄍroutine;還記得上一章我們已經呼叫完int 15h ax=e820h;接下來我們介紹2ㄍstruct:來將我們呼叫15h中斷所得到ㄉ資料儲存到這裡來
struct mem_info_t {
unsigned long e88_mem_k; /* 0x00呼叫int15h時 eax=e88h,結果存放於此 */
unsigned long e801_mem_k; /* 0x04呼叫int15h時 eax=e801h,結果存放於此 */
unsigned long e820_nr; /* 0x08呼叫int15h時 eax=e820h,e820map總數存放於此 */
struct e820entry e820[E820MAX]; /* 0x0c 開始存放以20bytes為單位的e820 的structure*/
/* 0x28c此address是最多32個structure的end位址 */
};
struct e820entry {
/*此結構專門用來存放呼叫int15h時 eax=e820h時所得到的資訊,以便以c語言來處理這些資料*/
unsigned long long addr; /* start of memory segment long long是8個bytes */
unsigned long long size; /* size of memory segment long long是8個bytes */
unsigned long type; /* type of memory segment long是4個bytes 以上便是一個20byte的資料結構*/
};
主程序呼叫子程序以後以”=>”這個符號來表示呼叫由以上兩個structure來說明下面的程式架構: Init()=>query_pcbios()因此進入head.S並且切換cpu進入real mode,執行int15h中斷eax=e820h,因此獲得
memory map數量,最多32個,其實只有3個到5個;依照你所插入ㄉ記憶體容量及各家主機板BIOS實作方法不同而定。接著Init()=>mem_size()並將memory map配置給e820entry。 然後mem_size()=>memsize_bios(0)=>memsize_820(0)=>sanitize_e820_map(e820, nm, e820_nr, res)。
sanitize_e820_map就是整理所有memory map的routine(他(這ㄍROUTINE)比較繁雜,我都看不下去)。在此先說明memsize_bios(),它只是去判斷我們是透過什麼方式取得memory map,我們都知道目前應該都會是query_pcbios()來取得,所以代入參數0。
至於memsize_820(res)也是代入0為參數,那麼此routine做了些什麼,我們來看看:

static void memsize_820(int res) {
int i, n, nr;
struct e820entry nm[E820MAX];

/* Clean up, adjust and copy the BIOS-supplied E820-map. */
/* If the res arg is true reclassify reserved memory as E820_RAM */
nr = sanitize_e820_map(e820, nm, e820_nr, res);

/* If there is not a good 820 map use the BIOS 801/88 info */
if (nr <> E820MAX) {
memsize_801();
return;
}
/* Build the memory map for testing */
n = 0;
for ( i=0 ; ( i < nr ) ; i++ ) { if (nm[i].type == E820_RAM) { unsigned long long start; unsigned long long end; start = nm[i].addr; end = start + nm[i].size;
/* Don't ever use memory between 640 and 1024k */
if (start > RES_START && start < RES_END){
if (end < RES_END){
continue;
}
start = RES_END;
}
if ( end > RES_START && end < RES_END){
end = RES_START;
}

此顏色區域目的是要避開640k~1024k因此只要任何memory map 有涵蓋此區域其start或end就會被設定到640k為end或設定1024k 為start。(這部分是dos作業系統及bios專用空間,當然也包括我們程式要做顯示畫面0xb8000到0xb8fff這塊記憶體,所以這裡測試程式永遠都不會來測這一小塊。)
v->pmap[n].start = (start + 4095) >> 12;
v->pmap[n].end = end >> 12;
v->test_pages += v->pmap[n].end - v->pmap[n].start;
n++;
/*pmap+0xfff(4095)只是作4k為單位前的無條件進位。*/

/*v->pmap[n].end - v->pmap[n].start//便是求算出以4k為單位的總頁數。*/
}
else {
/* If this is reserved memory starting at the top
* of memory then don't count it as reserved, since
* it is very unlikely to be real memory.
*/
if (nm[i].addr <>reserved_pages += nm[i].size >> 12 }
}
v->msegs = n;
if (res) { cprint(LINE_INFO, COL_MMAP, "e820-All"); }
else { cprint(LINE_INFO, COL_MMAP, "e820-Std"); } }
●以上程式碼要看n平方次才會懂ㄉ,尤其是那ㄍ
sanitize_e820_map
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2009年4月5日 星期日

●Linux ubuntu簡介


由於從前安裝linux都是使用一棵hd,安裝多作業系統的方式,但是每次要到其他os工作就必須reboot;這樣其實對我ㄍ人來說極為不便;更何況自從有ㄌvmware及virtual PC或Sun virtual Box我個人就不再玩多作業系統於單一hd。而且還有samba 支援,做起事來可以在單機游走於windows及linux,真是快活。
linux:當然Fedora及Red_hat都不錯,但我想debian更多人用ㄅ。ubuntu也是源自於debian。

首先我還是說一下版本問題及喜好:ubuntu-8.10-desktop-i386.iso、ubuntu-8.10-alternate-i386.iso,若你想安裝最新版ubuntu 9.04應該快ㄌ,現在只有beta版,所有我還是,建議使用8.10版。ubuntu-8.10-desktop-i386.iso這ㄍ安裝是圖形介面所以建議虛擬機器至少配置512mbㄉ記憶體;安裝過程可能會有些螢幕小問題要解決如下。ubuntu-8.10-alternate-i386.iso這是installs on systems with less than about 256MB of RAM版很好用,虛擬機器至少配置256mb跑起來就很好很順ㄌ。

Desktop版本我使用virtial pc及Sun xVM virtualBox安裝都沒問題。安裝完若覺得螢幕解析度不符合您ㄉ須求可透過以下設定:上圖是我在(桌機)安裝好ㄉ圖例(我nb是裝virtual pc一樣沒問題)。若您安裝ㄉ板本較舊(7.04或7.10或8.04)可能相對問題會增加。至於音效說明請往下看#vim /etc/X11/xorg.conf

Section “Device”Identifier “Configured Video Device”
Driver “vesa”
Option “UseFBDev” “true”
EndSection

Section “Monitor”
Identifier “Configured Monitor”
Option “DPMS”
HorizSync 30-70
VertRefresh 50-160

EndSection

Section “Screen”
Identifier “Default Screen”
Monitor “Configured Monitor”
Device “Configured Video Device”
DefaultDepth 16
SubSection “Display”
Depth 16
Modes "1280×1024" "1024×768" "800×600"
EndSubSection

EndSection


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2009年4月2日 星期四

●memtest86+教學 Part8

static void display_init(void)
{
int i;
volatile char *pp;
/*只要是印出資料一定會宣告這個指標,volatile表示可變ㄉ,若不加沒事,但compile可能會發出警告。*/

serial_echo_init();
serial_echo_print("\x1B[LINE_SCROLL;24r"); /* Set scroll area row 7-23 */
serial_echo_print("\x1B[H\x1B[2J"); /* Clear Screen */
serial_echo_print("\x1B[37m\x1B[44m");
serial_echo_print("\x1B[0m");
serial_echo_print("\x1B[37m\x1B[44m");
/*以上6行是com port的輸出到(uart),若你在config.h將#define SERIAL_CONSOLE_DEFAULT 0改成1,並接上跳線,從你的os開起一個console 並設好鮑率,你就會接收看到一ㄍ長像和memtest一樣ㄉ單色畫面,聰明的你應該就知道上面那些長像奇特ㄉ鳥東西一定是字元控制碼,可能和uart輸出位置或什麼有關,但是很sorry,我也找不到這些控制字元的specifiction,若是你有,煩請mail一份給我。反正現在重點不是這ㄍ,只要遇到serial_echo_print你可以先不理他*/
for(i=0, pp=(char *)(SCREEN_ADR); i lss 80*24; i++) { *pp++ = ' '; *pp++ = 0x17; } /* 以上是清除畫面;0x17是藍底白色字屬性;但印出空白所以看不到白色字 */ /* Determine the memory map */ if ((firmware == FIRMWARE_UNKNOWN) && (memsz_mode != SZ_MODE_PROBE)) { if (query_linuxbios()) {
/*linuxbios目前support這種架構ㄉ主機板雖不多,但會不會成為主流也不知道,畢竟memtest是GPL,所以一定會挺同門師兄弟,將這個routine加進來。但畢竟所有主機板目前還是會支援正統ㄉbios,所以這ㄍroutine呼叫失敗也沒關係,下面那ㄍquery_pcbios一定會成功;什麼,不成功會怎樣,就什麼都別玩了,關機去休息吧。*/
firmware = FIRMWARE_LINUXBIOS;
}
else if (query_pcbios()) {
firmware = FIRMWARE_PCBIOS;
}
}
/*query_pcbios()你不會要問我這ㄍroutine在哪裡ㄅ;在爛豬腳裡;所以豬腳飯才那麼好吃;但是你會想我們不是好不容易才走出組合語言的陰影ㄇ,現在又要進去"拉d賽",沒辦法誰叫它的名字叫"X86",因為我們要去呼叫int 15h,但是中斷偏偏又只能在真實模式,所以只好又要重新出、進保護模式*/
.globl query_pcbios//匯出到符號表;這是一定要ㄉ,否則C呼叫不到Assembly的函式
query_pcbios:
‧‧‧
‧‧中間這一段我之前也trace很辛苦,所以先不說,
‧但不是我喜歡藏功夫,而是又一言難盡。改天再續‧‧

/* switch to 16bit mode */切到真實模式
ljmp $REAL_CS, $1f - RSTART
1:
.code16
/* Disable Paging and protected mode */
/* clear the PG & PE bits of CR0 */
movl %cr0,%eax
andl $~((1 SHL 31)(1 SHL 0)),%eax #關閉分頁及保護模式,回到真實模式
#Try three different memory detection schemes. First, try
# e820h, which lets us assemble a memory map, then try e801h,
# which returns a 32-bit memory size, and finally 88h, which
# returns 0-64m

# method E820H:
# the memory map from hell. e820h returns memory classified into
# a whole bunch of different types, and allows memory holes and
# everything. We scan through this memory map and build a list
# of the first 32 memory areas, which we return at [E820MAP].
# This is documented at http://www.teleport.com/~acpi/acpihtml/topic245.htm
取得記憶體的分佈圖,以上介紹ㄉ是ax=e820h,int 15h中斷和e801h88h,由於歷史因素,記憶體在系統啟動後分佈並不是連續性的,因此我們必須非常確定它ㄉ分佈狀況,下面ㄉ代碼便是實作這三種方法。而且後兩者是較舊的主機板不支援e820時ㄉ應變之道,況且這些機種早就沒人用ㄌ,多舊?486ㄅ及更早;所以主流一定會support e820h,你放心。下面ㄉcode e820h 網路上一定找ㄉ到說明。我就不說,什麼,小氣;再說又要叫你買書ㄌ,我又不是"37仔"。
meme820:
xorl %ebx, %ebx # continuation counter
movw $E820MAP, %di # point into the whitelist
# so we can have the bios
# directly write into it.

jmpe820:
movl $0x0000e820, %eax # e820, upper word zeroed
movl $SMAP, %edx # ascii 'SMAP'
movl $20, %ecx # size of the e820rec
pushw %ds # data record.
popw %es
int $0x15 # make the call
jc bail820 # fall to e801 if it fails

cmpl $SMAP, %eax # check the return is `SMAP'
jne bail820 # fall to e801 if it fails

# cmpl $1, 16(%di) # is this usable memory?
# jne again820

# If this is usable memory, we save it by simply advancing %di by
# sizeof(e820rec).
#
good820:
movb (E820NR), %al # up to 32 entries
cmpb $E820MAX, %al
jnl bail820

incb (E820NR)
movw %di, %ax
addw $E820ENTRY_SIZE, %ax
movw %ax, %di
again820:
cmpl $0, %ebx # check to see if
jne jmpe820 # %ebx is set to EOF
bail820:


# method E801H:
# memory size is in 1k chunksizes, to avoid confusing loadlin.
# we store the 0xe801 memory size in a completely different place,
# because it will most likely be longer than 16 bits.

meme801:
stc # fix to work around buggy
xorw %cx,%cx # BIOSes which dont clear/set
xorw %dx,%dx # carry on pass/error of
# e801h memory size call
# or merely pass cx,dx though
# without changing them.
movw $0xe801, %ax
int $0x15
jc mem88

cmpw $0x0, %cx # Kludge to handle BIOSes
jne e801usecxdx # which report their extended
cmpw $0x0, %dx # memory in AX/BX rather than
jne e801usecxdx # CX/DX. The spec I have read
movw %ax, %cx # seems to indicate AX/BX
movw %bx, %dx # are more reasonable anyway...

e801usecxdx:
andl $0xffff, %edx # clear sign extend
shll $6, %edx # and go from 64k to 1k chunks
movl %edx, (E801) # store extended memory size
andl $0xffff, %ecx # clear sign extend
addl %ecx, (E801) # and add lower memory into
# total size.

# Ye Olde Traditional Methode. Returns the memory size (up to 16mb or
# 64mb, depending on the bios) in ax.
mem88:

movb $0x88, %ah
int $0x15
movw %ax, (E88)

#ifdef APM_OFF
# check for APM BIOS
movw $0x5300, %ax # APM BIOS installation check
xorw %bx, %bx
int $0x15
jc done_apm_bios # error -> no APM BIOS

cmpw $0x504d, %bx # check for "PM" signature
jne done_apm_bios # no signature -> no APM BIOS

movw $0x5304, %ax # Disconnect first just in case
xorw %bx, %bx
int $0x15 # ignore return code

movw $0x5301, %ax # Real Mode connect
xorw %bx, %bx
int $0x15
jc done_apm_bios # error

movw $0x5308, %ax # Disable APM
mov $0xffff, %bx
xorw %cx, %cx
int $0x15

done_apm_bios:
#endif
‧‧‧
‧‧

/* Turn on protected mode */切回保護模式
/* Set the PE bit in CR0 */
movl %cr0,%eax
orl $(1 shl 0),%eax #回到保護模式
movl %eax,%cr0
data32 ljmp *(protptr - RSTART)/*跳到下一行的32bits code繼續執行。這種語法未來會介紹。*/
prot:
.code32
/* Reload other segment registers */
movl $KERNEL_DS, %eax /*32bits code*/
movl %eax, %ds
movl %eax, %es
movl %eax, %fs
movl %eax, %gs
movl %eax, %ss

/* Adjust the stack pointer */
leal stack@GOTOFF(%ebx), %eax
addl %eax, %esp

/* Restore the caller saved registers */
popl %ebp
popl %edi
popl %esi
popl %ebx
movl $1, %eax
ret //query_pcbios()到此結束
這ㄍret就是query_pcbios()ㄉ返回,你看它反回前作ㄌ一件事,就是eax設為1,所以,以下這ㄍif條件成立,因為c編譯器預設就是將eax當成return code。
else if (query_pcbios()) {
firmware = FIRMWARE_PCBIOS;
}
待續‧‧‧
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2009年4月1日 星期三

●老是記不住ㄉ指令


P.S.:上圖是給使用vim及viㄉ使用者一ㄍ很好記指令ㄉ圖檔。你也可以將它印出來隨時用隨時查。
在virtual PC安裝ubuntu linux text mode,由於要讓samba啟用必須作一些設定,其實很簡單,只要確定安裝linux時有選取samba,因此進入ubuntu之後盡可能不要用root身份來操作。
1新增使用者:指令adduser
EX:adduser -a 名稱
2修改user為root權限:需修改/etc/sudoers這ㄍ檔案
3設定samba指令:smbpasswd -a 名稱
並修改/etc/samba/smb.conf
4修改電腦名稱:要改2ㄍ地方,/etc/hostname及/etc/hosts
5(非必要)另外若同一網段MAC ADDR衝突也必須作設定:
/etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules
6(非必要)鎖住或關閉其他用戶ㄉ指令:passwd -L 名稱

以root身份執行工作,所以必須切換為rootㄉ指令:sudo -i

tar壓縮/解壓縮指令如下
檔案格式 壓縮 解壓縮 範例
bz2 -cjf -xjf tar -xjf xxx.bz2
gz -czf -xzf tar -xzf xxx.gz
選項與參數說明:指令說明是參考鳥哥的私房菜
-c:建立打包檔案,可搭配 -v 來察看過程中被打包的檔名(filename)。
-t:察看打包檔案的內容含有哪些檔名,重點在察看『檔名』就是了;
-x:解打包或解壓縮的功能,可以搭配 -C (大寫) 在特定目錄解開特別留意的是, -c, -t, -x 不可同時出現在一串指令列中。
-j:透過 bzip2 的支援進行壓縮/解壓縮:此時檔名最好為 *.tar.bz2-z :透過 gzip 的支援進行壓縮/解壓縮:此時檔名最好為 *.tar.gz。
-v:在壓縮/解壓縮的過程中,將正在處理的檔名顯示出來!
-f filename:-f 後面要立刻接要被處理的檔名!建議 -f 單獨寫一個選項!
-C 目錄:這個選項用在解壓縮,若要在特定目錄解壓縮,可以使用這個選項。
其他後續練習會使用到的選項介紹
-p :保留備份資料的原本權限與屬性,常用於備份(-c)重要的設定檔。
-P :保留絕對路徑,亦即允許備份資料中含有根目錄存在之意。
--exclude=FILE:在壓縮的過程中,不要將 FILE 打包!

/*****************************************************/

/************* SecureCRT Serial com port設定*************/

/*****************************************************/
Session Option:
Serial/Flow Control:RTS/CTS
Modes:initial mode:new line mode 及Application krypad
current mode:和initial mode一樣

Global Option:預設值
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2009年3月31日 星期二

●DJGPP和保護模式

本文轉貼於http://hengch.blog.163.com/
DOS不能工作在保護模式
讓CPU工作在保護模式很容易,但CPU工作在保護模式時你無法調用DOS和BIOS服務,為什麼呢?因為DOS和BIOS的代碼是按照在真實模式下運行的方式寫的,不符合保護模式程式的規範,比如,在真實模式下,DOS下的程式碼可以把任意數值放到段寄存器(CS、DS、ES、SS)中,只要不超過64K就可以,但在保護模式下,段寄存器只能放一個已經存在的selector的值,任何其它的值都將引起一個“General Protection Fault”錯誤異常。
所以,如果程式讓CPU進入保護模式,並且調用DOS服務,比如列印一行資訊,將馬上使系統崩潰,如果你不明白這一點,恐怕連一個最簡單的“Hello World”程式都寫不出來。
更糟糕的是,雖然應用程式不能調用DOS和BIOS服務,但DOS和BIOS卻必須要運行,比如時鐘晶片產生的硬體中斷,每秒18.2次的時鐘中斷等,時鐘中斷是BIOS的一部分,工作在真實模式。
所以,哪怕程式不調用任何真實模式代碼,一些非同步的系統事件仍然會發生,機器仍然會很快崩潰,所以,要在DOS下進入保護模式,必須首先解決DOS/BIOS和保護模式之間的這種衝突。
DOS Extender允許DOS和保護模式共存
如果你不想寫一個保護模式下的作業系統來完全取代DOS和BIOS,解決衝突的辦法是在你的應用程式和DOS/BIOS之間加入一個軟體層,這個軟體層可以視情況讓CPU在真實模式和保護模式之間切換,這個軟體層叫做DOS Extender。
在DOS Extender下,當保護模式下的程式要調用真實模式下的服務時,Extender給這個調用設置一個陷阱,把CPU切換到真實模式,再重新發出 這個調用,等待其完成調用,然戶再切換回保護模式,並返回到那個調用真實模式代碼的應用程式中,像時鐘中斷、鍵盤這樣的硬體中斷,也會被Extender設 置一個陷阱,並產生保護模式到真實模式的切換和返回。
你可能會想,這種方式會使應用程式運行變的很慢,然而在實際應用中,大多數程式並不會頻繁地調用OS的服務,即使調用很多,由於大多數的OS服務都是存取外部設備,比如硬碟,而這些設備的速度比起CPU而言是非常慢的,所以很少有人注意到模式切換上的系統開銷。
DJGPP v1.X和go32 Extender
在DJGPP v1.x中使用的go32程式,就是這樣一個DOS Extender,每個程式啟動時都會自動地裝載go32,go32除了完成DOS Extender的任務外,還接管下面一些與DJGPP相關的任務。
• 裝載應用程式,並為運行做好準備
由於DJGPP的執行檔使用COFF格式,DOS看不懂這種格式,go32負責讀取 COFF頭並初始化代碼、資料和其它檔頭中的分段
• 提供UNIX形式的命令列擴展
• 保護模式下浮點運算模擬
• 圖形支援
go32中有一些特殊的代碼,使其能夠適應各種各樣的進入保護模式的方法並管理擴展記憶體,所以他可以工作在任何DOS配置下,但這也使其產生一些不能忽視的缺陷,就是Extender必須被裝入常設記憶體,並且每個程式實例大約要佔用130KB的記憶體,大多數情況下DOS啟動以後都會有500-600K剩餘的常設記憶體,這意味著一個DJGPP程式只能有3-4級的嵌套。這是一個很嚴重的限制,DJGPP v2.x已經解決了這個問題。
DJGPP v2.X與DPMI服務
DJGPP v2.x放棄了Extender,取而代之的是需要一個已經運行的DPMI服務,DPMI:DOS Protected-Mode Interface的縮寫,是一個特殊的API,它允許保護模式的應用程式在DOS的上層運行,他定義了 一些函數,使保護模式下的程式(稱為DPMI客戶)可以做一些諸如:進入保護模式、分配記憶體和段描述符、調用真實模式的服務、連接中斷等等,許多使用 Intel CPU的作業系統都有DPMI服務,包括windows的所有版本,OS/2,以及LINUX DOS模擬器都是著名的例子,還有一些持有專 利的DOS下的DPMI伺服器,通常和DOS的記憶體管理器捆綁在一起,比如QEMM和386MAX,FreeDOS 也包含有一個DPMI伺服器作為缺省設置的一部分,對於那些沒有DPMI伺服器的系統,DJGPP v2.x提供一個免費的DPMI伺服器,叫做 CWSDPMI,CWSDPMI很多地方使用了go32的代碼,DJGPP啟動代碼檢查DPMI服務,如果沒有,將自動搜索並載入 cwsdpmi.exe----CWSDPMI伺服器。
DPMI伺服器(又稱為DPMI HOST)可以解決運行在DOS上層的保護模式程式的大部分問題,餘下的那些在1.x版本中由go32完成的函數,在v2.x中被DJGPP的啟動代碼接管並放在低級函式程式庫中,下面簡短地說一下DJGPP啟動代碼的兩個特點。
DJGPP v2.x的啟動代碼
DJGPP v2.x啟動代碼包括兩部分:短小的裝載程式和庫啟動模組,前者是由組合語言寫成,是一段有特殊作用的組合語言程式,叫做djasm,它是一段 16-bit的DOS可執行程式,這個短小的裝載程式會被連結到每一個DJGPP程式中,是唯一一部分可以被DOS識別的部分,其餘部分----COFF 可執行文檔----在DOS看來只是一些奇怪的資料。
第二部分是一個庫模組,它包括許多模組,有些用C寫成,有些用彙編寫成,當裝載程式把程式調入並初始化完成後,這裡就是COFF格式程式的入口點。
裝載程式完成以下工作:
• 為傳輸緩衝區申請記憶體
這個緩衝區用於在DOS服務和程式之間傳送資料。
• 檢查是否DPMI服務已經運行
以下兩種情況說明DPMI已經啟動
(1)有一個常駐記憶體的DPMI伺服器,比如windows中內置的DPMI伺服器
(2)當前程式是一個嵌套的DJGPP程式,他的父程式已經啟動了CWSDPMI
如果DPMI服務還沒有啟動,則裝入CWSDPMI。首先在目前的目錄下搜索cwsdpmi.Exe, 然後到環境變數PATH指定的目錄下去查找。
• 把COFF可執行部分的檔頭裝入記憶體
需要知道要為DJGPP程式申請多少記憶體
• 調用DPMI host提供的入口點,把CPU切換到保護模式
注意:裝入程式的其餘部分運行在保護模式下
• 為程式碼和資料申請記憶體空間
通過DPMI的功能調用可以為代碼和資料申請段描述符和記憶體空間,並設置基底位址、 界限和許可權。
• 把COFF格式的可執行部分調入記憶體
通過DPMI服務調用DOS(主要指檔操作)服務,把代碼、資料和BSS節讀入上 面申請的記憶體中,DPMI服務允許你從保護模式下調用真實模式下的服務。
• 跳轉到COFF鏡像的入口點執行
這個入口點在上面提到過的庫啟動模組中。
下面是庫啟動代碼部分完成的工作
• 生成一個不受約束的空頁
這將產生一個NULL Pointer dereference的錯誤,並將觸發一個異常處理,程式 會收到SIGSEGV信號,但這個功能並非基本DPMI 0.9規範中的一部分,所以 windows和其它許多有專利的DPMI伺服器並不支持這個功能,但CWSDPMI支援這 一功能。
• 改變申請記憶體的資料段的大小
這個聽起來簡單,但由於DPMI記憶體調用的特殊性,實際上是非常複雜的,例如: 它需要把一段真實模式下的16-bit代碼調入常設記憶體的緩衝區並運行。
• 設置程式的堆疊
DJGPP程式堆疊的缺省大小是512KB,但應用程式或改變設置都可以改變堆疊大小
• 為存取常設記憶體申請selector
與DOS/BIOS函數之間傳遞資料,或者像視頻界面上的顯示緩衝區那種使用記憶體 映射的設備,許多DOS程式需要存取常設記憶體,但由於在缺省情況下,常設記憶體並 沒有映射在程式的資料段中,為了存取常設記憶體,使用了一個特殊的selector---- _dos_ds。
• 初始化信號管理
需要連結一些硬體中斷,例如:按下CTRL-時產生的SIGINT信號。還有時鐘中 斷產生的SIGPROF信號等。
• 拷貝程式的環境變數到environ[]陣列中
• 讀出定義了DJGPP附加環境變數的檔
• 獲得並解釋命令列參數
• 如果需要,設置x87 FPU並載入浮點運算模擬器
• 調用靜態構造函數
• 調用用用程式的主函數
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博客心情

博客大陸人稱呼部落格為博客,不知為何寫博客會上癮,可能是我這ㄍ宅男實在太無趣ㄌ,所以才透過文字抒發心情,然而每次寫完一篇就會覺得心情好過些,就好像每天早上ㄉ那杯咖啡,我目前的工作整天就是在跟記憶體測試軟體打交道,雖說不上心得滿滿,但從剛開始的牙牙學語,到現在一年半載,至少該懂的應該也有七八成,Debug也成為我的嗜好之一,一開始抱持著以前寫ap都搞不懂(應該說領域不同,所以沒機會接觸更深入)的,這回有機會一定要以頃城之力來回報自己內心的不踏實。雖然我很想跳出這個dram產業去接觸更多‧‧‧,但其實不那麼迫切,因為我覺的自己還有成長的空間,學習x86這一塊,讓我感觸良多,畢竟這是整個IT產業的最大宗,然而我相信搞好這一塊,要跳到其它嵌入式系統應該熟悉度會加快。雖說技術一日千里,但只要你夠耐心及細心,我想你也可以日進萬里(內心ㄉ成長)。
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2009年3月30日 星期一

●分解BIOS

注意:本網站討論的部分內容不詳,還沒瞭解透,定義為:不清昕,可能有錯誤的。

這裡主要以Intel平臺的BIOS檔討論,輔助參考AMD平臺的BIOS文件。要分解的BIOS檔選了當下較新的X38晶片組平臺的ex38dq6.f2 這個BIOS檔,而BIOS的檔是ma79xds4.f4,這是AMD的最新的7系晶片組其中的790X晶片組平臺。好,下面開始進行分解ex38dq6.f2這個BIOS檔。

一、工具的使用
1、Ex38dq6.f2是Award Bios,有一個圖形化的BIOS編輯軟體awdbedit,可以很方便的將BIOS的元件分解出來。
2、通用的BIOS編輯軟體cbrom,這裡使用的是cbrom182版本。下面是使用cbrom182顯示BIOS元件的清單,命令列下使用:Cbrom182 ex38dq6.f2 /D,結果如下(部分):

******** ex38dq6.f2 BIOS component ********
No. Item-Name Original-Size Compressed-Size Original-File-Name
================================================================================
0. System BIOS 20000h(128.00K)15478h(85.12K)ex38dq6.BIN
1. XGROUP CODE 0FC40h(63.06K)0B0ECh(44.23K)awardext.rom
2. ACPI table 04E16h(19.52K)0193Ch(6.31K)ACPITBL.BIN
3. EPA LOGO 0168Ch(5.64K)0030Dh(0.76K)AwardBmp.bmp
4. GROUP ROM[18] 031D0h(12.45K)0225Ah(8.59K)ggroup.bin
5. YGROUP ROM 0C180h(48.38K)066E4h(25.72K)awardeyt.rom
6. GROUP ROM[ 0] 08210h(32.52K)0303Dh(12.06K)_EN_CODE.BIN
7. PCI ROM[A] 10000h(64.00K)09DBEh(39.44K)ICH9RAID.BIN
8. PCI ROM 03600h(13.50K)02553h(9.33K)ICH8AHCI.BIN
9. PCI ROM[C] 07A00h(30.50K)04479h(17.12K)JMB59.BIN
10. MINIT 08220h(32.53K)0824Fh(32.58K)DDR2_MRC.X38
11. PCI ROM[D] 0C800h(50.00K)079FDh(30.50K)rtegrom.lom
12. LOGO1 ROM 00B64h(2.85K)00520h(1.28K)dbios.bmp
13. LOGO BitMap 4B30Ch(300.76K)07EEEh(31.73K)x48dq6.bmp
14. GV3 01EFDh(7.75K)00B66h(2.85K)PPMINIT.ROM
15. OEM0 CODE 028ABh(10.17K)01E1Bh(7.53K)SBF.BIN
(SP) NCPUCODE 1D000h(116.00K)1D000h(116.00K)NCPUCODE.BIN

Total compress code space = E5000h(916.00K)
Total compressed code size = 75C8Dh(471.14K)
Remain compress code space = 6F373h(444.86K)

清單: 2.1

整個ex38dq6.f2 檔1M大小,包含了16個元件,最後的NCPUCODE.BIN元件,是虛擬的或者說物理上不存在,用awdbedit軟體分解不包括這個元件,實際上只有15個真實元件,這些元件全都是經過壓縮的。第2列是元件的名字,第3列是元件真實的大小,第4列是元件中部分壓縮的資料在ex38dq6.f2檔中的大小,最後1列是分解後元件存在磁片上的物理檔案名,以ex38dq6.bin為例,這個元件真實的大小為128K,其中85.12K是壓縮部分,其餘的以純代碼形式分佈在FE000 ~ FFFFF區域,典型地:第一條far jmp就分佈在這個區域。
ex38dq6.BIN 是BIOS的主體組件。
awardext.rom、awardeyt.rom 是BIOS的擴展部分。
ACPITBL.BIN 是供ACPI所使用的低級部件,可供作業系統使用。
PCI ROM 是 PCI 設備的一些元件。
還有一些顯示的BMP圖片
其餘組件不詳,有待瞭解
3、使用cbrom182來分解元件的方法:
Cbrom182 ex38dq6.f2 /XGROUP extract 分解出 awardext.rom
Cbrom182 ex38dq6.f2 /ACPI extract 分解出 ACPITBL.BIN
如此類推,可以逐步分解出各個元件,但是,SYSTEM BIOS元件,也即是 ex38dq6.bin 這個元件,我怎麼試也沒分解出來,所以用以下推薦的方法分解。

4、推薦分解BIOS元件的方法
使用圖形化的BIOS編輯軟體awdbedit可以很方便簡單分解全部的元件。運行awdbedit軟體,打開ex38dq6.f2,忽略掉一些警告資訊,進入後,選擇 [Actions] –> [Extract All] 就可以分解出全部的元件。

二、BIOS元件位置分析
1、ex38dq6.f2檔共1M大小,除了包含各個BIOS元件外,還充斥著大量的“填充碼”,這些“填充碼”是FF位元組以及00位元組,主要用來分隔各個元件,以及填充檔。
2、壓縮元件是以LZH形式壓縮,每個壓縮元件以“-lh5-”開頭,十六進位碼形式為 2D 6C 68 35 2D,這是壓縮組件的戳記,因此,在BIOS檔中只要尋找到這個戳記就可以區分開每個元件。
seg000:0000 24 F7 2D 6C 68 35 2D 50 54 01 00 00 00 02 00 00 $?lh5-PT ... ..
seg000:0010 00 00 50 20 01 0B 65 78 33 38 64 71 36 2E 42 49 ..P
ex38dq6.BI
seg000:0020 4E 24 D3 20 00 00 2D 20 8F 77 BF 74 89 29 BB AA N$?..- 弚縯?華
seg000:0030 7F 33 33 37 37 4D 07 73 55 45 55 78 35 91 D5 66 3377MsUEUx5懻f
seg000:0040 85 B7 54 49 34 52 21 0E 9B A5 10 91 11 BC 1D 28 叿TI4R!
洢 ??(
seg000:0050 B1 2A 66 A0 DD 5B BB BA 9C 0D 51 0C C5 17 AA F2 ?f犦[緩?Q
?
seg000:0060 FB DD BC AC AD 34 F1 55 DB 53 CC 03 DD A6 86 30 棘?馯跾?葒?
seg000:0070 2A CF 42 B5 DC 53 52 22 43 F0 75 84 66 40 00 77 *螧弟SR"C饀刦@.w
seg000:0080 7F FE 66 83 37 77 79 E7 9E BC F6 FF BD 7A FD EE �?wy鐬薦�絲
seg000:0090 BE FF 04 3E F7 76 B2 49 1B 6D C9 D1 4B 2D 15 A0 ? >鱲睮 m裳K- ?
seg000:00A0 AE 84 C4 52 58 5F FF CF ED 24 AC C1 42 64 1F F0 畡腞X_�享$Bd­?
seg000:00B0 BF 45 55 49 0A A2 CE C2 97 58 58 AF 0E 62 22 84 縀UI⑽聴XX?b"?
seg000:00C0 7E CF 94 2F E7 24 F7 E3 CE 0F 55 B8 E0 94 E0 D5 ~蠑/?縻?U膏斷?
seg000:00D0 D1 BE E0 9E FB 99 C1 F8 3B 86 C5 B8 86 6C 6B 85 丫酁麢柳;喤竼lk?
seg000:00E0 88 B3 F7 05 5A F0 BA CB C3 2E 5F 89 F8 AF ED B2 埑?Z鷙嗣._夬?
seg000:00F0 91 9C 42 50 B7 CA 60 34 B6 4A 55 8C 65 D3 8E EA 憸BP肥`4禞U宔訋?
seg000:0100 6A 5D E1 4F 7E DB 97 7F 4C A0 AE 9E 15 B7 8E 86 j]酧~蹢L牣?穾?

清單 2.2

3、以ex38dq6.f2為例,用十六制編輯軟打開,從00000000開始到000FFFFF共1M的大小,每個壓縮元件在ex38dq6.f2的物理位置如下:
0. 0 ~ 15477: System Bios (ex38dq6.bin)
1.15478 ~ 20563: XGROUP CODE(awardext.rom)
2.20564 ~ 21E9F: ACPI table(ACPITBL.BIN)
3. 21EA0 ~ 221AC: EPA LOGO(awardBmp.bmp)
4.221AD ~ 24406: GROUP ROM[18](ggroup.bin)
5.24407 ~ 2AAEA: YGROUP ROM(awardeyt.rom)
6.2AAEB ~ 2DB27: GROUP ROM[0](_EN_CODE.BIN)
7.2DB28 ~ 378E5: PCI ROM[A](ICH9RAID.BIN)
8.378E6 ~ 39E38: PCI ROM(ICH8AHCI.BIN)
9.10. 39E39 ~ 46500: PCI ROM[C]、MINIT(JMB59.BIN、DDR2_MRC.X38)
11.46501 ~ 4DEFD: PCI ROM[D](rtegrom.lom)
12.4DEFE ~ 4E41D: LOGO1 ROM(dbios.bmp)
13.4E41E ~ 5630B: LOGO BIGMAP(X48DQ6.bmp)
14.5630C ~ 56E71: GV3(PPMINIT.ROM)
15.56872 ~ 58C8C: OME0 CODE(SBF.BIN)

以上是各個壓縮元件在BIOS檔中的物理位置,從58C8D ~ FDFFF 這段區間中混合著一些資料,還在大量充斥著“填充碼”,沒有什麼實際的意義,或者說:沒看到什麼實際意義。從 FE000 ~ FFFFF 這段區間中,包含一些非壓縮的純二進位碼,其中有重要的BOOTBLOCK,以及一些初始化代碼。也包含著大量的“填充碼”。這些純代碼分散分佈在這個區間,純代碼與部分壓縮元件的混合在一起,幾乎很難區分哪些是純代碼,哪些是壓縮資料,指令:jmp far ptr 0F000:0E05B 與其它資料混合在一起,如下清單2.2所示:
seg000:FFB25 db 0C3h ; ?
seg000:FFB26 db 66h ; f
seg000:FFB27 db 0EFh ; ?
seg000:FFB28 db 8Bh ; ?
seg000:FFB29 db 0D7h ; ?
seg000:FFB2A db 8Eh ; ?
seg000:FFB2B db 0D9h ; ?
seg000:FFB2C ; ---------------------------------------------------------------------------
seg000:FFB2C jmp far ptr 0F000h:0E05Bh
seg000:FFB2C ; ---------------------------------------------------------------------------
seg000:FFB31 db 0
seg000:FFB32 db 0
seg000:FFB33 db 0
seg000:FFB34 db 0
seg000:FFB35 db 0
seg000:FFB36 db 0
seg000:FFB37 db 0
seg000:FFB38 db 0
seg000:FFB39 db 0

清單 2.3

4、BIOS的主體文件 ex38dq6.BIN的大小是128K,正好映射到系統位址空間的FFFE_0000 ~ FFFF_FFFF(E_0000 ~ F_FFFF)共128K的空間上。
當分解出BIOS主體元件ex38dq6.BIN後,這條指令就在F000:FFF0 的位置上,如下清單2.3所示:

seg000:FFFEC db 80h ; €
seg000:FFFED db 1
seg000:FFFEE db 0Ch
seg000:FFFEF db 89h ; ?
seg000:FFFF0 ; ---------------------------------------------------------------------------
seg000:FFFF0 jmp far ptr 0F000h:0E05Bh
seg000:FFFF0 ; ---------------------------------------------------------------------------
seg000:FFFF5 db 30h ; 0
seg000:FFFF6 db 32h ; 2
seg000:FFFF7 db 2Fh ; /
seg000:FFFF8 db 32h ; 2
seg000:FFFF9 db 37h ; 7
seg000:FFFFA db 2Fh ; /
seg000:FFFFB db 30h ; 0
seg000:FFFFC db 38h ; 8
seg000:FFFFD db 0
seg000:FFFFE db 0FCh ; ?
seg000:FFFFF db 0B3h ; ?
seg000:FFFFF seg000 ends

清單 2.4

在ex38dq6.BIN 檔中的FFFF0位置對應著物理FFFFFFF0這個位址上,第1條指令是far jmp,跳轉到BOOTBLOCK中,通常在這條指令的周圍是些有意議的字元描述,如:02/27/08這是BIOS日期,在far jmp 下麵處於BIOS尾端。

三、不同BIOS檔之間的異同

1、結構不同,AMI和award的BIOS是有差別的。
2、BIOS檔的大小不同,一般的BIOS檔大小為512K,以ma79xds4.f4為例,它是512K,ex38dq6.f2是1M,但結構上差什麼差異,下面是ma79xds4.f4的結構:

No. Item-Name Original-Size Compressed-Size Original-File-Name
================================================================================
0. System BIOS 20000h(128.00K)13944h(78.32K)ma79xds4.BIN
1. XGROUP CODE 0F7D0h(61.95K)0AB7Bh(42.87K)awardext.rom
2. ACPI table 06391h(24.89K)02B35h(10.80K)ACPITBL.BIN
3. EPA LOGO 0168Ch(5.64K)0030Dh(0.76K)AwardBmp.bmp
4. GROUP ROM[18] 03340h(12.81K)02339h(8.81K)ggroup.bin
5. YGROUP ROM 0B310h(44.77K)05023h(20.03K)awardeyt.rom
6. GROUP ROM[ 0] 07100h(28.25K)02C90h(11.14K)_EN_CODE.BIN
7. PCI ROM[A] 0C800h(50.00K)0AC37h(43.05K)sata22.bin
8. OEM1 CODE 0AE4Fh(43.58K)06B6Dh(26.86K)ui22.bin
9. PCI ROM[B] 0A800h(42.00K)06007h(24.01K)RTLGPXE.LOM
10. LOGO1 ROM 00B64h(2.85K)00520h(1.28K)dbios.bmp
11. OEM0 CODE 028ABh(10.17K)01E1Bh(7.53K)SBF.BIN
12. GV3 088C6h(34.19K)026FBh(9.75K)AGESACPU.ROM
13. MINIT 11B80h(70.88K)11BB3h(70.92K)MEMINIT.BIN
14. HTINIT 04BC0h(18.94K)04BF0h(18.98K)HT.DLL
15. 2 PE32 in MB 00552h(1.33K)00582h(1.38K)HT32GATE.BIN
(SP) NCPUCODE 04000h(16.00K)04000h(16.00K)NCPUCODE.BIN

Total compress code space = 63000h(396.00K)
Total compressed code size = 621F3h(392.49K)
Remain compress code space = 00E0Dh(3.51K)

清單 2.5

上面清單所示,與ex38dq6.f2的結構一樣,每個元件都有一部分是經過壓縮的。
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●跟著流程走(一):far jmp後發生什麼?




跟著流程走(一):far jmp後發生什麼?
一、所需材料
1、主要BIOS :ex38dq6.f2 :技嘉主機板上Intel X38 MCH + ICH9 平臺。
備用BIOS:ma79xds4.f4 : 技嘉主機板上AMD 790X 北橋 + SB600 南橋平臺。
2、cbrom:這是一個BIOS編輯工具,這裡所用的是cbrom182版本
3、lha2.55:LHA格式的解壓工具。
4、awdbedit:award bios 的圖形化編輯工具,方便簡單。
5、hex workshop:一個十六進位編輯工具,簡單小巧。
6、IDA:一個反彙編工具,這裡使用的是IDA 5.2版本

二、所需知識
1、組合語言:這是必備的知識,彙編掌握的程度和理解能力成正比。
2、機器語言:這個不是必需的,但推薦能夠讀懂機器語言,某些場合下當組合語言也陷入窘境時,機器語言是唯一的解釋手段。
3、x86體系知識:具體可以查看相關的Intel 或 AMD 手冊
4、ISA/PCI 匯流排知識:可以查看相應的 ISA/PCI Specification
5、north/south bridge 知識:Intel 現在以MCH代稱north bridge,ICH代稱south bridge,可以查看相應的 datasheet


接下來用IDA pro打開ex38dq6.BIN觀察,這個是BIOS的主體檔,跟著流程走,看看far jmp後BIOS做什麼工作。
1、第一條指令 jmp far ptr F000:E05B 經過幾個跳轉,跳到F000:F46C處
2、以下是F000:F46C的代碼:
seg000:FF46C cli
seg000:FF46D cld
seg000:FF46E xchg bx, bx
seg000:FF470 smsw ax
seg000:FF473 test al, 1
seg000:FF475 jz short near ptr 0F480h
seg000:FF477 cli
seg000:FF478 mov al, 0FEh ; '?
seg000:FF47A out 64h, al ; AT Keyboard controller 8042.
seg000:FF47A ; Resend the last transmission
seg000:FF47C cli
seg000:FF47D hlt
--------------------------------------------------------------
取機器狀態字,也就是CR0寄存器,測試CR0.PE是否為1,判斷CPU是否處於真實模式狀態,若不是則停機。
若處於真實模式轉到F000:F480繼續處理。
3、轉到F000:F480又經過一道跳轉,來到F000:E043進行處理
4、下麵是F000:E043的代碼:

seg000:FE043 mov al, 8Fh ; '? ; disable NMI# and get 0Fh offset register
seg000:FE045 out 70h, al ; CMOS Memory:
seg000:FE045 ;
seg000:FE047 out 0EBh, al
seg000:FE049 in al, 71h ; get OFh offset register data
seg000:FE04B out 0EBh, al
seg000:FE04D or al, al ; is RESET ?
seg000:FE04F jmp near ptr 0F483h

在這裡,取 CMOS RAM 中位於0F處1個位元組的資料,通過測試這個位元組是否為0,判斷是否屬正常啟動。
5、正常啟動的話,調用F000:54DE這個子過程進行處理,否則跳到F000:3468。
二、下面看看F000:54DE的處理,以下是第二張流程圖:
下面proc_F54DE的代碼:

seg000:F54DE mov ax, 0
seg000:F54E1 mov es, ax
seg000:F54E3 cmp word ptr es:472h, 1234h
seg000:F54EA jnz short near ptr 54F8h
seg000:F54EC mov al, 8Fh ; '?
seg000:F54EE out 70h, al ; CMOS Memory:
seg000:F54EE ;
seg000:F54F0 out 0EBh, al
seg000:F54F2 mov al, 0AAh ; '?
seg000:F54F4 out 71h, al ; CMOS Memory:
seg000:F54F4 ;
seg000:F54F6 out 0EBh, al
seg000:F54F8 mov dx, 3C4h
seg000:F54FB mov al, 1
seg000:F54FD out dx, al ; EGA: sequencer address reg
seg000:F54FD ; clocking mode. Data bits:
seg000:F54FD ; 0: 1=8 dots/char; 0=9 dots/char
seg000:F54FD ; 1: CRT bandwidth: 1=low; 0=high
seg000:F54FD ; 2: 1=shift every char; 0=every 2nd char
seg000:F54FD ; 3: dot clock: 1=halved
seg000:F54FE inc dl
seg000:F5500 in al, dx ; EGA port: sequencer data register
seg000:F5501 or al, 20h
seg000:F5503 out dx, al ; EGA port: sequencer data register
seg000:F5504 call near ptr 76FBh
seg000:F5507 retn

1、在BIOS資料區的0472處存放著一個重定標誌:
seg000:F54E3 cmp word ptr es:472h, 1234h
通過比較 [0472] 是否1234h,標誌1234h是一個暖開機標誌位元,機器暖開機時,例如:按下CTRL+ALT+DEL 三個鍵時,由鍵盤中斷處理常式在[0472]處寫標誌1234h。
2、是暖開機的話,將寫入AA標誌到CMOS RAM 的0F處。
3、接著設置EGA相應的工作狀態。
4、在proc_F76FB過程裡置計時器1的狀態。
5、最後調用過程proc_F2941進行晶片組的初始化。

三、下面是本站節的重點,初始化某部分晶片組,下面是流程圖:
1、下面重點理解 write_pci_byte這個BIOS提供的rontine,代碼如下:

seg000:FF798 xchg ax, cx ; write_byte routine
seg000:FF799 shl ecx, 10h
seg000:FF79D xchg ax, cx
seg000:FF79E mov ax, 8000h ; Bus 0
seg000:FF7A1 shl eax, 10h
seg000:FF7A5 mov ax, cx
seg000:FF7A7 and al, 0FCh
seg000:FF7A9 mov dx, 0CF8h ; config_address register
seg000:FF7AC out dx, eax
seg000:FF7AE add dl, 4 ; config_data register
seg000:FF7B1 mov al, cl
seg000:FF7B3 and al, 3
seg000:FF7B5 add dl, al
seg000:FF7B7 mov eax, ecx
seg000:FF7BA shr eax, 10h
seg000:FF7BE out dx, al
seg000:FF7BF retn

將這個routine功能簡化為C代碼形式來看比較直觀:
void wirte_pci_byte(int offset_number, int mask)
{
if (number == -1)
jmp_7666();

do_wirte_pci_byte(offset_number, mask);
}

這段routine固定寫PCI的Bus0,Device0,Function0,offset 值放在cx中,由調用者傳來,置什麼值放在al寄存器,這是1個位元組的值。Bus0,Dev0,Fun0是hostbrige控制器(NorthBridge),也即是DRAM控制器的地址所在。這段代碼是典型的寫PCI設置的手法。PCI設置位址送入config_address_register中,然後往config_data_register裡寫資料,這個PCI設備位址將映射到PCI設備的寄存器,如前面介紹的位址空間圖所示,PCI設備位址範圍是E000_0000 ~ EFFF_FFFF,這段空間提交到相應的PCI設備。
2、現在回過頭來看調用者,cx=95,al=33 這個參數傳給 write_pci_byte。Offset是95,mask碼是33。Offset 95在write_pci_byte將被置為94,這將是DRAM控制器的PAM4寄存器,PAM4寄存器控制D_8000 ~ D_FFFF記憶體空間的屬性。寫入33,結果是:將這段空間置為read/write屬性,這將是所有訪問這段空間的操作會提交到DRAM。而不再是ROM。

3、Offset 96的結果和offset 95一樣,在write_pci_byte的遮罩中被置為offset 94。
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●memtest86+教學 Part7

這一次我想從簡單部份說起;學code得基本原則就是debug,因此要debug就必需將我們不懂的地方把它show到螢幕的畫面上。所以我們先介紹以下這個函式:
/*
* Print characters on screen
*/
void cprint(int y, int x, const char *text)
{
register int i;
char *dptr;

dptr = (char *)(SCREEN_ADR + (160*y) + (2*x));
for (i=0; text[i]; i++) {
*dptr = text[i];
dptr += 2;
}
tty_print_line(y, x, text);//印出的UART
}
這是一個印出文字(字串)到螢幕上的Routine,相信它應該非常簡單,SCREEN_ADR0xb8000,這個位址就是bios映射到vga的彩色文字資料區;對這一區的記憶體讀寫就等同於對螢目frame buffer讀寫;相關資訊可參考這個網址。
接著我們去回想一下do_test有呼叫一個routine:init()
void init(void)
{
int i;

outb(0x8, 0x3f2); /* Kill Floppy Motor */

/* Turn on cache */
set_cache(1);

/* Setup the display */
display_init();

/* Determine the memory map */
if ((firmware == FIRMWARE_UNKNOWN) &&
(memsz_mode != SZ_MODE_PROBE)) {
if (query_linuxbios()) {
firmware = FIRMWARE_LINUXBIOS;
}
else if (query_pcbios()) {
firmware = FIRMWARE_PCBIOS;
}
}

mem_size();

/* setup pci */
pci_init();

/* setup beep mode */
beepmode = BEEP_MODE;

v->test = 0;
v->pass = 0;
v->msg_line = 0;
v->ecount = 0;
v->ecc_ecount = 0;
v->testsel = -1;
v->msg_line = LINE_SCROLL-1;
v->scroll_start = v->msg_line * 160;
v->erri.low_addr.page = 0x7fffffff;
v->erri.low_addr.offset = 0xfff;
v->erri.high_addr.page = 0;
v->erri.high_addr.offset = 0;
v->erri.min_bits = 32;
v->erri.max_bits = 0;
v->erri.min_bits = 32;
v->erri.max_bits = 0;
v->erri.maxl = 0;
v->erri.cor_err = 0;
v->erri.ebits = 0;
v->erri.hdr_flag = 0;
v->erri.tbits = 0;
for (i=0; tseq[i].msg != NULL; i++) {
tseq[i].errors = 0;
}
if (dmi_initialized) {
for (i=0; i <> 0) {
dmi_err_cnts[i] = 0;
}
}
}

cprint(LINE_CPU+1, 0, "L1 Cache: Unknown ");
cprint(LINE_CPU+2, 0, "L2 Cache: Unknown ");
cprint(LINE_CPU+3, 0, "Memory : ");
aprint(LINE_CPU+3, 10, v->test_pages);
cprint(LINE_CPU+4, 0, "Chipset : ");

cpu_type();

/* Find the memory controller (inverted from standard) */
find_controller();

if (v->rdtsc) {
cacheable();
cprint(LINE_TIME, COL_TIME+4, ": :");
}
cprint(0, COL_MID,"Pass %");
cprint(1, COL_MID,"Test %");
cprint(2, COL_MID,"Test #");
cprint(3, COL_MID,"Testing: ");
cprint(4, COL_MID,"Pattern: ");
cprint(LINE_INFO-2, 0, " WallTime Cached RsvdMem MemMap Cache ECC Test Pass Errors ECC Errs");
cprint(LINE_INFO-1, 0, " --------- ------ ------- -------- ----- --- ---- ---- ------ --------");
cprint(LINE_INFO, COL_TST, " Std");
cprint(LINE_INFO, COL_PASS, " 0");
cprint(LINE_INFO, COL_ERR, " 0");
cprint(LINE_INFO+1, 0, " -----------------------------------------------------------------------------");

for(i=0; i < style="font-weight: bold;">cprint(i, COL_MID-2, " ");
}
footer();
// Default Print Mode
// v->printmode=PRINTMODE_SUMMARY;
v->printmode=PRINTMODE_ADDRESSES;
v->numpatn=0;
find_ticks();
}
這些粗體字就是我會講解的重點;首先說明set_cache
void set_cache(int val)
{
extern struct cpu_ident cpu_id;//cpu_id這個資料結構在head.S中已初始化完成
/* 386's don't have a cache */
if ((cpu_id.cpuid lss 1) && (cpu_id.type == 3))
{
cprint(LINE_INFO, COL_CACHE, "none");
return;
}
switch(val)
{
case 0:
cache_off();
cprint(LINE_INFO, COL_CACHE, "off");
break;
case 1:
cache_on();
cprint(LINE_INFO, COL_CACHE, " on");
break;
}
}

static inline void cache_on(void)
{
asm(
"push %eax\n\t"
"movl %cr0,%eax\n\t"
"andl $0x9fffffff,%eax\n\t" /* Clear CD and NW */
"movl %eax,%cr0\n\t"
"pop %eax\n\t");
}
這個組合語言是GCC-Inline-Assembly,請自行參考語法說明。打開CACHE快取才可使CPU存取RAM的速度加快;因為匯流排,即使是跑DUAL CHENNEL,也不會比CPU快,因此快取越大,更能提升CPU效能。但要知道一點,這軟體主要是測試記憶體,萬一CPU快取本身有問題,就很難去測試記憶體真正的PASS或FAIL。
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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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