在BIOS中嵌入应用程序的方法及实现

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1、在BIOS中嵌入应用程序的方法及实现分类：32位汇编语言2007-03-2621:15669人阅读评论(0)收藏举报dos汇编工具stringmicrosoft文本编辑介绍本文针对Award公司开发的计算机系统BIOS提出了一种嵌入应用程序的方法，其基本原理对别的品牌的BIOS也一样适用，仅需稍加修改。文中作者给出并讨论一个完整的例子程序，该程序已经通过实验验证。正文一.BIOS简述这里所讲的BIOS是指计算机主板上的BIOS，是整个计算机的关键和灵魂，计算机一启动就是执行BIOS程序，它负责加电自检，初始化计算系统，响应用户对系统配置的修改，记录数据到CMOS中，将常驻程序库（R

2、untimeProgram）常驻于内存中，提供给系统和应用程序调用，经过一系列复杂操作后，最后将控制权转移给操作系统。一开始BIOS容量仅有8K，随着计算机复杂程度的提高，以及即插即用、高级电源管理等方面的需要，再加上个别主板厂商添加的辅助功能，BIOS容量迅速增大，目前通常主板上BIOS容量为256Kb，有些已经达到512Kb，这些BIOS中常常还会有几十Kb的剩余空间，而且由于BIOS多采用FlashRom作为存储芯片，便于修改，这就为我们在BIOS中嵌入自己的程序提供了便利。在BIOS中嵌入程序具有多方面的应用，有些主板厂商在BIOS中嵌入杀毒程序，硬盘恢复精灵，超频工具等，

3、提高了产品的竞争力；台湾威胜公司和Elegent公司联合开发出了嵌入在BIOS中的小型浏览器操作系统，整个BIOS大小仅有512Kb，计算机无需硬盘即可上网冲浪；有些监控系统由于功能简单，完全可以把程序做到BIOS中，一开机就自动运行，既提高了可靠性，又降低了成本。另一方面，将病毒嵌入到BIOS中，一开机就常驻内存也完全可以做到。BIOS代码虽短，但技术含量相当高，全世界仅有AWARD、PHOENIX、AMI、ACER等几家公司有研发BIOS系统的能力（AWARD已被PHOENIX收购），其他主板厂商有的是直接购买，有的也会在以上几家公司提供的平台上进行少量功能扩展。作为个别应用的

4、场合，就要完全靠自己对BIOS进行改造。二.嵌入程序的基础知识在进行工作前需要几个必备的工具，一个是AWARD公司的BIOS刷新工具AwdFlash；另一个AwardBIOS察看修改工具Cbrom；还有一个是MicroSoft的汇编工具Masm6.11；最后是作者推荐的二进制文本编辑器HexWorkshop，这些工具都可以从网上下载，下面假定读者已经熟练使用这些工具，具体操作步骤不再祥述。前面提到BIOS程序是存放在FlashROM芯片中的，实际上它是经过压缩后再存放进去的，仅留下少量启动代码和解压缩程序保持原样，BIOS的执行过程其实相当复杂，好在我们无需去了解其中的详细流程，但

5、有一点应当清楚，BIOS程序实际上也是采用的模块化设计思想，用Cbrom可以察看到BIOS中各个子模块的名称，性质，压缩率等信息，BIOS在执行过程中会将这些模块解压缩到内存中，验证模块的合法性和正确性，如果满足条件，就会转到模块的入口处执行。这里面的详细机制和由来需要参考PNPBIOS协议、PNPISA协议、PCI总线协议和EISA总线协议，内容繁多，本文不拟做深入探讨。BIOS中有一种模块是ISA模块，来源于ISA协议，由于ISA协议属于早期的协议，内容相对简单，BIOS对ISA模块的验证也较为简单，容易满足，我们可以将自己的程序做成ISA模块挂到BIOS中，这样机器一启动，我

6、们的程序就会启动，而且我们程序的运行是先于操作系统的。三.程序设计详细步骤1.设计准备由于系统固有的限制，BIOS中每个模块的大小不能超过64Kb，这里是指没有压缩前的大小，这和DOS下COM程序的限制很相似，实际上我们在用MASM6.11进行编程时的确采用是COM程序的模板，由编译器生成COM文件。然而它又和一般的COM文件具有以下几点不同：1.首先它有自己的堆栈段，堆栈大小默认为1K，而COM文件的堆栈是在64K之内的，默认是从段内偏移量0FFFEh处开始。2.COM文件一开始就是执行代码，而模块一开始是模块头，储存有与模块相关的信息。模块执行代码的入口点在模块中的某一处。3.

7、COM文件执行完后返回到操作系统，通常通过子功能号4ch的中断INT21h返回到DOS，而模块是远程调用返回，也就是说必须用RETF返回。4.ISA模块最后一个字节是校验码，所有的字节相加必须为0，BIOS利用这点来验证一个ISA模块的正确性。COM文件没有这点要求。5.COM文件执行时是先被完整地复制到段内偏移量100h处，然后再执行，而模块的段内偏移量不能确定，有的模块会是0。所以涉及到段内偏移量的汇编指令，如LEA、OFFSET要谨慎适用。下表是ISA模块头的格