【正文】 0,表 // 示訪問 GDT,RPL為 11,為 3級優(yōu) // 先級 ,所以就為 73H 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 18 mov es,ax // ES裝入選擇字 73H lea edi,result // 將存放輸出結(jié)果的變量 //的地址放在 EDI中 mov eax,1 mov ebx,1 } _asm { mov cx,10 a1： mov es： [eax],eax add eax,4 loop a1 // 上面 4條指令將向物理地址 // 0X00000F00處寫 10個雙字 } _asm { mov cx,10 a2： mov eax,es： [ebx] mov [edi],eax 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 19 add ebx,4 add edi,4 loop a2 // 以上從物理地址 0X00000F00 // 處依次讀出 10個數(shù)據(jù)存放在 // result數(shù)組中 } _asm { pop es pop ebp } printf（ result=）； for（ int i=0； i10； i++） printf（ %d,result[i]）； // 輸出結(jié)果 return 0； } 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 20 保護(hù)模式下 Pentium 4的虛擬頁式存儲管理 主存 ~ ~ ~ ~ 頁框 頁面 程序 1 程序 2 程序 3 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 21 PGE PCE 8 31 7 6 5 4 3 2 1 0 MCE PAE PSE DE TSD VME PVI 保留 ， 缺省為全 0 CR4 PAE PSE 物理地址位數(shù) 頁面大小 0 0 32位 4KB 0 1 32位 4KB/4MB 1 0 36位 4KB 1 1 36位 4KB/2MB 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 22 4KB分頁方式 31 12 11 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 PWT PCD 頁表基地址 31~12 P RW US AVL A D 0 頁目錄項(xiàng) PWT PCD 頁框基地址 31~12 P RW US AVL A D 頁表項(xiàng) 31 12 11 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 P=出現(xiàn)位， US=用戶 /監(jiān)督位， PCD是頁 Cache禁止， D=Cache“臟”位，RW=讀 /寫位， PWT=頁寫貫穿位， A=訪問位， AVL=用戶的操作系統(tǒng)可用位?？衫?DOS調(diào)用或BIOS調(diào)用來使用。 由于是間接調(diào)用，所以代碼的效率和編譯系統(tǒng)有很大的關(guān)系。 優(yōu)點(diǎn) ：無需對硬件控制有太多了解，只需完成應(yīng)用層面的工作就可以 ，而且還保證操作系統(tǒng)的完整與安全。 工具 ： VC++、 Delphi、 Java等。 需要對操作系統(tǒng)的各個管理模塊有深入的了解。 優(yōu)點(diǎn) ：既控制硬件，又保證操作系統(tǒng)的完整與安全。 工具 ： VC++與 DDK開發(fā)包，或第三方開發(fā)工具如 DriverStudio。 增加對新設(shè)備的控制不是很方便，但好于低級層次。 可以不需要編寫直接對硬件進(jìn)行控制的代碼。需要獲得高效率的應(yīng)用程序也采用這種方法。 工具 ：匯編語言或 C語言。 不利于增加對新設(shè)備的控制。 缺點(diǎn) ：需要對硬件和接口有很熟悉的了解。驅(qū)動程序也有使用這種方法的。 工具 ：匯編語言或 C語言。 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 1 第 10章 PC機(jī)的高級編程技術(shù) 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 2 PC機(jī)環(huán)境下軟件對接口的訪問層次 裸機(jī) BIOS 直接訪問 操作系統(tǒng) 驅(qū)動程序 間接訪問 應(yīng)用程序 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 3 特點(diǎn) ：可以直接進(jìn)行內(nèi)存和端口的訪問，也可以自行決定是否在實(shí)模式和保護(hù)模式間切換。通常所有的端口和內(nèi)存都是對程序員開放的。 應(yīng)用 ： BIOS都是基于這種低級層次用匯編來編寫的。 優(yōu)點(diǎn) ：能夠編寫速度最快，占用空間最小的有效代碼。 要會匯編，或熟練使用 C語言的指針。 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 4 特點(diǎn) ：通過 BIOS提供的功能調(diào)用間接地對內(nèi)存或端口訪問，從而控制硬件。 應(yīng)用 ：驅(qū)動程序有些會使用這些功能調(diào)用。 優(yōu)點(diǎn) ：能夠編寫速度較快的有效代碼。 缺點(diǎn) ：需要對底層信號有所了解。 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 5 特點(diǎn) ：使用 BIOS功能調(diào)用和直接內(nèi)存訪問的方法編寫符合特定操作系統(tǒng)管理規(guī)范的設(shè)備驅(qū)動程序。 應(yīng)用 ：在操作系統(tǒng)層面上的設(shè)備控制，并為應(yīng)用程序提供 API支持。 缺點(diǎn) ：需要對底層信號有所了解。 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 6 特點(diǎn) ：使用操作系統(tǒng)各種驅(qū)動程序所提供的功能調(diào)用或 API函數(shù)間接對硬件或內(nèi)存進(jìn)行訪問。 應(yīng)用 ：編寫面向終端用戶的各類應(yīng)用程序。 缺點(diǎn) ：需要了解大量的 API和功能調(diào)用函數(shù)的功能。 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 7 16位段地址 16位段內(nèi)偏移 : 16位段地址 16位段內(nèi)偏移 （左移四位） + 20位物理地址 = 6417H∶ 0100H 6417H 10H + 0100H = 64170H + 0100H = 64270H 采用了內(nèi)存分段的辦法，內(nèi)存分為若干段，段的大小根據(jù)需要決定，最大為 64KB 實(shí)地址模式的存儲管理（同 PC/XT） Pentium 4的內(nèi)存管理 ——接口直接訪問 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 8 000000 0A0000 100000 110000 ≈ ≈ FFFFFF 640KB常規(guī)內(nèi)存 384KB高端內(nèi)存 64KB高內(nèi)存區(qū) 1~4095MB擴(kuò)展內(nèi)存 存放用戶程序和DOS駐留部分 存放顯存、網(wǎng)卡和部分用戶的 DOS驅(qū)動程序和BIOS 存放部分 DOS駐留程序 大于 1M以上的 擴(kuò)展內(nèi)存， DOS下不能直接訪問，需要用 XMS規(guī)范使用。 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 9 保護(hù)模式下使用的系統(tǒng)地址寄存器 ? GDTR — 48位的全局描述符表寄存器 全局描述符表 32位線性地址 16位界限值 ? IDTR — 48位的中斷描述符表寄存器 中斷描述符表 32位線性地址 16位界限值 ? TR — 16位的任務(wù)狀態(tài)段寄存器 TSS的 16位選擇字 ? LDTR — 16位的局部描述符選擇字寄存器 LDT的 16位選擇字 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 10 保護(hù)模式下 Pentium 4的段式存儲管理 1. 段式管理的地址變換 段寄存器的 15~2位 偏移量 45 32 31 0 段描述符 段表 32位線性地址 物理地址 邏輯地址 段基址 Pentium 系列的虛擬地址空間是 246＝ 64TB。而第 7位（ PS）在 4KB分頁中為 0 頁目錄 32位線性地址 頁目錄項(xiàng)號 頁面號 偏移 CR3 32位物理地址 31 22 21 12 11 0 頁表 低 12位 高 20位 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 23 4MB分頁方式 31 22 8 7 6 5 4 3 2 1 0 PWT PCD 頁框基地址 31~22 P RW US A D 1 頁目錄項(xiàng) 32位線性地址 頁目錄項(xiàng)號 偏移 CR3 32位物理地址 31 22 21 0 頁目錄 低 22位 高 10位 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 24 31 5 4 3 2 1 0 PWT PCD 32字節(jié)對齊的 PDPT基地址 CR3寄存器 63 36 35 12 11 6 5 4 3 2 1 0 PWT PCD P AVL PDPT項(xiàng) 4KB對齊的頁目錄基地址（高 24位） 63 36 35 12 11 9 8 7 6