高分，简单问题，极其简单，如何能将一个数写入一个特定的地址中去？

Question

如何能将一个数写入一个特定的地址中去？

Answer 1

你这个问题一点都不简单：
   在很多情况下,我们都有直接访问物理内存的要求,如在实时高速
数据采集系统中,对I/O板上配置的存储器的访问。但是,为了保证系
统的安全性和稳定性,操作系统并不提倡应用程序直接访问硬件资源,
因此,随着操作系统的进步,导致了目前存在的这样一个不幸的事实:
以前在DOS下很容易实现的特定物理内存的读写操作,在Windows下却
变得相当困难。
    本文主要讨论如何在Windows 95/98下实现物理内存的直接读写
操作。为了论述清楚这个问题,有必要叙述保护模式的寻址方式以及W
indows 95/98的内存管理方式。
    Windows 95/98内存管理方式
    Windows 95/98工作在32位保护模式下,保护模式与实模式的根本
区别在于CPU寻址方式上的不同:尽管两者对应的内存地址均为"段地
址:偏移量"形式,但在保护模式下,"段地址"代表的值已不再是实模式
中段的起始基准地址了;对于CS、DS、ES、SS寄存器,在实模式下,这
些寄存器的值左移4位,再加上偏移量,即得到物理地址,而在保护模式
下,这些寄存器的值为"段选择符",它实际上是一个查全局描述符表(G
DT)或局部描述符表(LDT)的索引,据此在GDT或LDT找到对应的段描述
符,从而获得段的基址及类型等信息,再根据偏移量,才能得到线性地
址。如果操作系统没有采用分页机制,那么得到的线性地址即为物理
地址,否则,线性地址需要进一步经过分页机制才能得到物理地址。这
就是保护模式下的"段页式寻址机制"。
    Windows 95/98使用4GB的虚拟内存地址空间,应用程序访问内存
使用虚拟地址,从虚拟地址到物理地址的转换过程如图1所示:
图1 虚拟地址到物理地址的转化过程
    对于图1中的分页机制,Windows 95/98采用两级页表结构,如图2
所示。图2 采用的分页机制的两级页表结构
    从图2可知,线性地址被分割成页目录条目(PDE)、页表条目(PTE)
、页偏移地址(Off set)三个部分。当建立一个新的WIN 32进程时,Wi
ndows 95/98会为它分配一块内存,并建立它自己的页目录、页表,页
目录的地址也同时放入进程的现场信息中。当计算一个地址时,系统
首先从控制寄存器CR3中读出页目录所在的地址(该地址为物理地址,
并且是页对齐的),然后根据PDE得到页表所在的地址,再根据PTE得到
包含了实际Code或Data的页帧, 最后根据Offset访问页帧中的特定单
元。
    常用内存段的段选择符
    从上述所介绍的Windows 95/98采用的分段、分页机制可看出,要
想在Windows 95/9 8下直接访问物理内存,关键是得到欲访问物理内
存所在的内存区域对应的段选择符。
    一般说来,要求直接访问的物理内存都与实模式下能够寻址的内
存有关(即DOS能直接访问的1M物理内存)。在Windows 3.X中,Microso
ft给出了DOS常用段的段选择符,如_000 0H(未公开),_B800H,_F000H(
已公开),等等,均可以在KERNEL中找到,应用程序可以直接使用这些段
选择符,实现物理内存的直接访问。而在Windows 95/98中,Microsoft
却不在任何文档中提供这些段的预定义,在KERNEL中也不提供相应的
段选择符。但是,Windows 95 /98确实给DOS下的这些常用内存段定义
了相应的段描述符。通过SoftIce 3.02 for Win dows 95/98,我们得
到了关于LDT的如下信息:
    ......
    :ldt
    LDTbase=80003000 Limit=3FFF
    ……
    1007 Data16 00000C90 0000FFFF 3 P RW
    100F Data16 00000000 0000FFFF 3 P RW
    1017 Data16 00000400 0000FFFF 3 P RW
    101F Data16 000F0000 0000FFFF 3 P RW
    1027 Data16 000A0000 0000FFFF 3 P RW
    102F Data16 000B0000 0000FFFF 3 P RW
    1037 Data16 000B8000 0000FFFF 3 P RW
    103F Data16 000C0000 0000FFFF 3 P RW
    1047 Data16 000D0000 0000FFFF 3 P RW
    104F Data16 000E0000 0000FFFF 3 P RW
    ……
    其中,每一行对应一个段描述符,第一栏为其段选择符,第二栏为
段描述符的类型,第三栏为段的基地址(线性地址),第四栏为段的限长
,第五栏为段描述符的特权级,第六栏标志对应段是否存在于内存中,
第七栏表示段的访问权限。
    可以看出,这些段的基地址与DOS下的常用内存段完全吻合,并且
均为16位的数据段, 限长为64K(0XFFFF),供应用程序访问,都存在于
内存中,可读写。实践证明,这些段就是D OS的常用内存段,也就是说,
这里的线性地址即为物理地址。因此,可以用这些段选择符对相应的
物理内存进行访问。
    从程序运行的健壮性考虑,不应该直接应用上述段选择符,而应该
用GetThreadSelec torEntry()函数得到欲访问物理内存对应的段选
择符,该API函数的原型定义为
    BOOL GetThreadSelectorEntry (
    HANDLE hThread,
    // handle of thread that contains selector
    DWORD dwSelector,
    // number of selector value to look up
    LPLDT_ENTRY lpSelectorEntry
    // address of selector entry structure
    );
    其中,LDT_ENTRY的结构定义如下
    typedef struct _LDT_ENTRY { // ldte
    WORD LimitLow;
    WORD BaseLow;
    union {
    struct {
    BYTE BaseMid;
    BYTE Flags1;
    BYTE Flags2;
    BYTE BaseHi;
    } Bytes;
    struct {
    DWORD BaseMid : 8;
    DWORD Type : 5;
    DWORD Dpl : 2;
    DWORD Pres : 1;
    DWORD LimitHi : 4;
    DWORD Sys : 1;
    DWORD Reserved_0 : 1;
    DWORD Default_Big : 1;
    DWORD Granularity : 1;
    DWORD BaseHi : 8;
    } Bits;
    } HighWord;
    } LDT_ENTRY, *PLDT_ENTRY;
    用下面的代码可以得到基地址为BASE_DESIRED,限长为0XFFFF的
内存段对应的段选择符:
    ......
    extern CLDTApp theApp;
    WORD wSelector; // 内存段对应的段选择符
    LDT_ENTRY ldtEntry;
    DWORD base, baseMid, baseHigh;
    DWORD limit, limitHigh;
    for ( WORD sel = 7; sel <= 0xffff; sel +=8 ) {
    if (::GetThreadSelectorEntry ( theApp.m_hThread,
    DWORD ( sel ), &ldtEntry ) ) {
    baseMid = ldtEntry . HighWord . Bytes . BaseMid;
    baseMid <<= 16;
    baseHigh = ldtEntry . HighWord . Bytes . BaseHi;
    baseHigh <<= 24;
    base = ldtEntry . BaseLow + baseMid +
     baseHigh;
    limitHigh = m_ldtEntry . HighWord . Bits . LimitHi;
    limitHigh <<= 24;
    limit = limitHigh + m_ldtEntry . LimitLow;
    if ( 0xFFFF == limit )
    if ( BASE_DESIRED == base ) {
    // BASE_DESIRED为内存段对应的基地址
    wSelector = sel;
    break; }}}
    直接访问物理内存的实现
    得到了段选择符之后,即可把该段选择符置于相应的段寄存器中(
不能用CS,DS),用该寄存器进行数据访问。需注意的是,任何非法段选
择符写入段寄存器将会导致通用保护错误(General Protection Faul
t)。
    下面的代码实现物理内存的读/写操作(段选择符用上述方法得到):
void WriteMemory(WORD sel, DWORD dwOffset, const char * str, UINT length)
{
    char cWrite;
    for ( UINT i = 0; i < length; i ++ ) 
    {
     cWrite = str [i];
     _asm {
    　　　　push es
    　　　　mov ax, sel
    　　　　mov es, ax
    　　　　mov ebx, dwOffset
    　　　　mov al, cWrite
    　　　　mov byte ptr es:[ebx], al
    　　　　inc dwOffset
    　　　　pop es
          }
    }
}
 
void ReadMemory ( WORD sel, DWORD dwOffset,char * str, UINT length )
{
    char cRead;
    for ( UINT i = 0; i < length; i ++ ) {
    _asm {
    　　　　push es
    　　　　mov ax, sel
    　　　　mov es, ax
    　　　　mov ebx, dwOffset
    　　　　mov al, byte ptres:[ebx]
    　　　　mov cRead, al
    　　　　inc dwOffset
    　　　　pop es
    }
    　　str [i] = cRead;
    }
}
    本文所用操作系统为中文Windows 95 OSR 2.0以及中文Windows 
98,编程环境为Vis ual C++ 5.0。

Answer 2

不错.
现在硬件已经被一层一层的保护起来了.就连编写WDM也是实际上不能直接操作硬件,而只是调用HAL层定义的宏而已.