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[linux] 关于BIOS的入口地址0xFFFF0

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发表于 2018-8-15 11:24:40 |显示全部楼层
一直都说开机加电之后,将CS设置为0xFFFF,IP设置为0x0000,这样组成的地址就是0xFFFF0,而这个就是BIOS的入口地址,之后CPU读取这个地址的代码,然后就巴拉巴拉的开始执行下去了。
现在想知道这个地址0xFFFF0是在主板上呢,还是在内存上。想着如果是统一编址的话,就可能是去读取主板上的ROM,但是看书上的图,有像是在RAM中,如果是在 内存 中,那是什么时候,由哪段程序将ROM中的程序读取到内存中的。自己猜的话,应该这个过程是固定的硬件实现的,将ROM中的所有内容拷贝到内存中最高位那一段中,之后,0xFFFF0就必然是指内存中的地址了。
百度了一下,有篇文章就是说这个的。

640KB~1MB 上位内存(这个区域的地址分配给ROM,相应的384KB的RAM被屏蔽掉。所谓的影子内存技术,就是把ROM内容读取到对应地址的RAM中,以后系统就从RAM中读取数据,而不是从原来的ROM读取数据,从而提高速度。)

1MB~ 扩展内存

注:

Shadow RAM也称为"影子内存",是为了提高计算机系统效率而采用的一种专门技术,所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(动态随机存取存储器,参阅本书后面的内容)芯片。Shadow RAM占据了系统主存的一部分地址空间。其编址范围为C0000~FFFFF,即为1MB主存中的768KB~1024KB区域。这个区域通常也称为内存 保留区,用户程序不能直接访问。Shadow RAM的功能就是是用来存放各种ROM BIOS的内容。也就是复制的ROM BIOS内容,因而又它称为ROM Shadow,这与Shadow RAM的意思一样,指得是ROM BIOS的"影子"。现在的计算机系统,只要一加电开机,BIOS信息就会被装载到Shadow RAM中的指定区域里。由于Shadow RAM的物理编址与对应的ROM相同,所以当需要访问BIOS时,只需访问Shadow RAM而不必再访问ROM,这就能大大加快计算机系统的运算时间。通常访问ROM的时间在200ns左右,访问DRAM的时间小于100ns、60ns, 甚至更短。

在计算机系统运行期间,读取BIOS中的数据或调用BIOS中的程序模块的操作将是相当频繁的,采用了Shadow RAM技术后,无疑大大提高了工作效率。
386 之前与386之后,这个地址是不同的,但都在系统内存的最高 地址段。在386下为 FFFFFFF0H。因为CS段是16位的,EIP是32位的,为了得到一个32位地址,386给CS段增加了几个字段,这是隐藏的字段,系统可以通过 GDT,IDT将更改段选择子的字段,此时地址转换就不是 段地址左移4位 + 偏移地址,而是CS的Base字段+偏移地址。

下面是一个例子

当系统加电后,系统会复位。此时在386以前的系统下CS=F000H,IP=FFF0H,Bios地址为段地址左移4位 + 偏移地址挤即 F0000H + FFF0H = FFFF0H

在386以前系统可寻址范围为1MB即 00000H~FFFFFH

在386下CS=F000H,IP=FFF0H,这是不变的,但是这时,CScs中的内容为:
Selector = F000H (这个就是你可以看到的那部分内容)

这时隐藏的部分是不能用的,因为在实地址模式下,所以Bios地址与386以前的地址一样,

但是386可寻址范围为4GB 即 00000000H~FFFFFFFFH,如果以这个地址(000FFFF0H)作为Bios地址的话,系统内存不连续,因此,386使用硬件置1的方式将A20~A31地址线置1,就变成FFFFFFF0H,并以此作为Bios地址。

这 个置1的结果是,隐藏的部分的一个字段Base=FFFF0000H,这个操作不是由更改描述符表实现的,因为还没有进入保护模式,而且描述符表还没有 建立。这是硬件实现的,而且当进行一次段间跳转后,由于置1的结果就不能保存,因为硬件设计是从会将其置0,所以当执行完FFFFFFF0H处的指令 jmp ,Base=00000000H,这时,Bios就使用1M以下内存。





关于入口地址的形成,有的文章上说是CS 0xFFFF和IP 0x0000的组成,有的文章上说是 CS 0xF000 和IP 0xFFF0的组合,我猜可能是不同硬件的初始化不同,只要最后形成的入口地址是 0xFFFF0就行了。如果不是我猜的那样,那回头在来补充吧。


原地址:https://www.cnblogs.com/cyttina/archive/2013/03/03/2941932.html
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