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CPU上电后，从ROM 中的BIOS开始运行。
BIOS是处在内存的最顶端64KB（FFFF0000H），还是1MB之下的64KB（F0000H）处呢？事实上，BIOS在这两个地方都同时出现。
在保护模式时，CS是08H的选择子，到了实模式时，CS还是08H，但地址不会突然变成80H加上偏移量。
也就是说，实模式与0特权级保护模式不分页时是一模一样的。
所以，实模式下一样可以处理通常被认为只有在保护模式才能做的事，比如访问整个机器的内存。
实际上，Intel本身就在使用这种办法，使得CPU上电时能从FFFFFFF0H处开始第一条指令。
程序功能：
- 不需要在保护模式状态下就可以直接把386的4GB内存读出来；
- 利用此程序可直接在DOS中做物理设备的检测。
- 在DOS下，可根据此类方法将中断向量表移到任意位置，达到反跟踪或其他等目的。
程序执行过程：
程序运行后，等用户从键盘输入一个字符。
当输入“Q”字符时，整个程序将退出；
当输入“D”时，将在屏幕上显示一屏内存的数据：
最左边为绝对地址，其后一列显示的是以十六进制位表示的内存的数据，后一列是数据所对应的ASCII码。
代码关键分析：
（1）IP=0000FFF0H
CS∶EIP等于FFFFFFF0H。
（2）段寄存器FS在实模式下无法装入4GB的地址和权限。
所以让CPU进入一会儿保护模式，在装入了FS之后马上回到实模式。
保护模式进入方式：建好GDT，把CR0寄存器的位0置上1。
把一个包含有4GB地址空间的值装入FS之后，就可返回实模式。
（3）预先可建好GDT如下：
unsigned long GDT-Table[]=
{
0,0, //空描述符，必须为零
0x0000FFFF,0xCF9A00, //32位平面式代码段
0x0000FFFF,0xCF9200 //32位平面式数据段
}
（4）进入保护模式时要关闭所有的中断：把IDTR的界限设置为0，CPU自动关闭所有中断，包括NMI。
返回实模式后恢复IDTR并开中断。
（5）A20地址线的控制对于正确访问整个内存也很重要。
在进入保护模式前，要让8042打开A20地址线，否则会出现4GB内存中的混乱。
（6）此程序用BC 3.1编译连接，其连接器不能为DOS程序处理32位寄存器，所以直接在代码中加入操作码前缀0x66和地址前缀0x67，以便让DOS实模式下的16位程序可用32位寄存器和地址。程序的右边以注释形式给出等效的32位指令。
注意：16位的指令中，mov al, byte ptr [BX]的指令码正好是32位的指令mov al, byte ptr[EDI]。
附代码：
#include <dos.h>
unsigned long GDT_Table[]=
{
0, 0, //NULL - 00H
0x0000FFFF, 0x00CF9A00, //Code32 - 08H Base=0
//Limit=4G-1 Size=4G
0x0000FFFF, 0x00CF9200 //Data32 - 10H Base=0
//Limit=4G-1 Size=4G
};
//Save The IDTR before Enter Protect Mode.
unsigned char OldIDT[6]={0};
//NULL The IDTR,IDTR's Limit=0 will disable all
//Interrupts,include NMI.
unsigned char pdescr_tmp[6]={0};
#define KeyWait() {while(inportb(0x64)&2);}
void A20Enable(void)
{
KeyWait();
outportb(0x64,0xD1);
KeyWait();
outportb(0x60,0xDF); //Enable A20 with 8042.
KeyWait();
outportb(0x64,0xFF);
KeyWait();
}
void LoadFSLimit4G(void)
{
A20Enable(); //Enable A20
//**************************************
//* Disable ints & Null IDT *
//**************************************
asm {
CLI //Disable inerrupts
SIDT OldIDT //Save OLD IDTR
LIDT pdescr_tmp //Set up empty IDT.Disable any interrupts,Include NMI
}
//***************************************
//* Load GDTR *
//***************************************
asm {
//The right Code is Real,But BC++'s Linker NOT Work
//with 32-bits Code.
db 0x66 //32 bit Operation Prefix in 16 Bit DOS.
MOV CX,DS //MOV ECX,DS
db 0x66 //Get Data segment physical Address
SHL CX,4 //SHL ECX,4
MOV word ptr pdescr_tmp[0],(3*8-1)
//MOV word ptr pdescr_tmp[0],(3*8-1)
db 0x66
XOR AX,AX //XOR EAX,EAX
MOV AX,offset GDT_Table
//MOV AX,offset GDT_Table
db 0x66
ADD AX,CX //ADD EAX,ECX
MOV word ptr pdescr_tmp[2],AX
//GDTR Base high16 bits
db 0x66
SHR AX,16 //SHR EAX,16
MOV word ptr pdescr_tmp[4],AX
//GDTR Base high16 bits
LGDT pdescr_tmp //Load GDTR
}
//**************************************
//* Enter 32 bit Flat Protected Mode *
//**************************************
// Set CR0 Bit-0 to 1 Enter 32 Bit Protection
//Mode,And NOT Clear machine perform cache,It Meaning
//the after Code HAD Ready To RUN in 32 Bit Flat Mode,
//Then Load Flat Selector to FS and Description into it's
//Shadow register,After that,ShutDown Protection Mode
//And ReEnter Real Mode immediately.
// The FS holds Base=0 Size=4G Description and
//it can Work in Real Mode as same as Pretect Mode,
//untill FS be reloaded.
// In that time All the other Segment Registers are
//Not Changed,except FS.(They are ERROR Value holded in CPU).
asm {
MOV DX,0x10 //The Data32 Selector
db 0x66,0x0F,0x20,0xC0 //MOV EAX,CR0
db 0x66
MOV BX,AX //MOV EBX,EAX
OR AX,1
db 0x66,0x0F,0x22,0xC0 //MOV CR0,EAX
//Set Protection enable bit
JMP Flush
} //Clear machine perform cache.
Flush: //Now In Flat Mode,But The
//CS is Real Mode Value.
asm { //And it's attrib is 16-Bit Code
//Segment.
db 0x66
MOV AX,BX //MOV EAX,EBX
db 0x8E,0xE2 //MOV FS,DX //Load FS now
db 0x66,0x0F,0x22,0xC0
//MOV CR0,EAX
//Return Real Mode.Now FS's Base=0 Size=4G
LIDT OldIDT
//LIDT OldIDT Restore IDTR
STI //STI Enable INTR
}
}
//With FS can Access All 4G Memory Now.But if FS be reloaded
//in Real Mode It's Limit will Be Set to FFFFh(Size=64K),
//then Can not used it
// to Access 4G bytes Memory Again,Because FS is Segment:Offset
//Memory type after that.
//If Use it to Access large than 64K will generate Execption 0D.
//unsigned char ReadByte(unsigned long Address)
{
asm db 0x66
asm mov di,word ptr Address //MOV EDI,Address
asm db 0x67 //32 bit Address Prefix
asm db 0x64 //FS:
asm mov al,byte ptr [BX] //=MOV AL,FS:[EDI]
return _AL;
}
unsigned char WriteByte(unsigned long Address)
{
asm db 0x66
asm mov di,word ptr Address //MOV EDI,Address
asm db 0x67 //32 bit Address Prefix
asm db 0x64 //FS:
asm mov byte ptr [BX],al //=MOV FS:[EDI],AL
return _AL;
}
/ Don't Touch Above Code /
#include <stdio.h>
/
//打印出Address指向的内存中的数据
///
void Dump4G(unsigned long Address)
{
int i;
int j;
for(i=0;i<20;i++)
{
printf("%08lX: ",(Address+i*16));
for(j=0;j<16;j++)
printf("%02X ",ReadByte(Address+i*16+j));
printf("");
for(j=0;j<16;j++)
{
if(ReadByte(Address+i*16+j)<0x20) printf(".");
else printf("%c",ReadByte(Address+i*16+j));
}
printf("\n");
}
}
int main( void )
{
char KeyBuffer[256];
unsigned long Address=0;
unsigned long tmp;
LoadFSLimit4G();
printf("====Designed By Southern.1995.7.17====\n");
printf("Now you can Access The Machine All 4G Memory.\n");
printf("Input the Start Memory Physical to DUMP.\n");
printf("Press D to Cuntinue DUMP,0 to End & Quit.\n");
do {
printf("-");
gets(KeyBuffer);
sscanf(KeyBuffer,"%lX",&tmp);
if(KeyBuffer[0]=='q') break;
if(KeyBuffer[0]=='d') Address+=(20*16);
else Address=tmp;
Dump4G(Address);
}while(Address!=0);
return 0;
}
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