關(guān)于BIOS的入口地址0xFFFF0的介紹

發(fā)布時間：2017-03-25 16:34:03 作者：三更_雨

有網(wǎng)友問“BIOS程序是由0xFFFF0來執(zhí)行的”該怎么理解呢？開機時內(nèi)存中不是什么都沒有，其實BIOS程序的入口地址恰恰就是0xFFFF0 !也就是說，BIOS程序的第一條指令就設(shè)計在這個位置上，下面小編就帶來關(guān)于BIOS的入口地址0xFFFF0的介紹，一起來看看吧

一直都說開機加電之后，將CS設(shè)置為0xFFFF，IP設(shè)置為0x0000，這樣組成的地址就是0xFFFF0，而這個就是BIOS的入口地址，之后CPU讀取這個地址的代碼，然后就巴拉巴拉的開始執(zhí)行下去了。

現(xiàn)在想知道這個地址0xFFFF0是在主板上呢，還是在內(nèi)存上。想著如果是統(tǒng)一編址的話，就可能是去讀取主板上的ROM，但是看書上的圖，有像是在RAM中，如果是在內(nèi)存中，那是什么時候，由哪段程序?qū)OM中的程序讀取到內(nèi)存中的。自己猜的話，應(yīng)該這個過程是固定的硬件實現(xiàn)的，將ROM中的所有內(nèi)容拷貝到內(nèi)存中最高位那一段中，之后，0xFFFF0就必然是指內(nèi)存中的地址了。

百度了一下，有篇文章就是說這個的。

640KB~1MB 上位內(nèi)存（這個區(qū)域的地址分配給ROM，相應(yīng)的384KB的RAM被屏蔽掉。所謂的影子內(nèi)存技術(shù)，就是把ROM內(nèi)容讀取到對應(yīng)地址的RAM中，以后系統(tǒng)就從RAM中讀取數(shù)據(jù)，而不是從原來的ROM讀取數(shù)據(jù)，從而提高速度。）

1MB~ 擴展內(nèi)存

注:

Shadow RAM也稱為"影子內(nèi)存",是為了提高計算機系統(tǒng)效率而采用的一種專門技術(shù)，所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器，參閱本書后面的內(nèi)容)芯片。Shadow RAM占據(jù)了系統(tǒng)主存的一部分地址空間。其編址范圍為C0000～FFFFF，即為1MB主存中的768KB～1024KB區(qū)域。這個區(qū)域通常也稱為內(nèi)存保留區(qū)，用戶程序不能直接訪問。Shadow RAM的功能就是是用來存放各種ROM BIOS的內(nèi)容。也就是復制的ROM BIOS內(nèi)容，因而又它稱為ROM Shadow，這與Shadow RAM的意思一樣，指得是ROM BIOS的"影子"。現(xiàn)在的計算機系統(tǒng)，只要一加電開機，BIOS信息就會被裝載到Shadow RAM中的指定區(qū)域里。由于Shadow RAM的物理編址與對應(yīng)的ROM相同，所以當需要訪問BIOS時，只需訪問Shadow RAM而不必再訪問ROM，這就能大大加快計算機系統(tǒng)的運算時間。通常訪問ROM的時間在200ns左右，訪問DRAM的時間小于100ns、60ns，甚至更短。

在計算機系統(tǒng)運行期間，讀取BIOS中的數(shù)據(jù)或調(diào)用BIOS中的程序模塊的操作將是相當頻繁的，采用了Shadow RAM技術(shù)后，無疑大大提高了工作效率。

386 之前與386之后，這個地址是不同的，但都在系統(tǒng)內(nèi)存的最高地址段。在386下為 FFFFFFF0H。因為CS段是16位的，EIP是32位的，為了得到一個32位地址，386給CS段增加了幾個字段，這是隱藏的字段，系統(tǒng)可以通過 GDT,IDT將更改段選擇子的字段，此時地址轉(zhuǎn)換就不是段地址左移4位 + 偏移地址，而是CS的Base字段＋偏移地址。

下面是一個例子

當系統(tǒng)加電后，系統(tǒng)會復位。此時在386以前的系統(tǒng)下CS＝F000H，IP＝FFF0H，Bios地址為段地址左移4位 + 偏移地址擠即 F0000H + FFF0H = FFFF0H

在386以前系統(tǒng)可尋址范圍為1MB即 00000H~FFFFFH

在386下CS＝F000H，IP＝FFF0H，這是不變的，但是這時，CScs中的內(nèi)容為:

Selector = F000H （這個就是你可以看到的那部分內(nèi)容）

這時隱藏的部分是不能用的，因為在實地址模式下，所以Bios地址與386以前的地址一樣，

但是386可尋址范圍為4GB 即 00000000H~FFFFFFFFH，如果以這個地址（000FFFF0H）作為Bios地址的話，系統(tǒng)內(nèi)存不連續(xù)，因此，386使用硬件置1的方式將A20～A31地址線置1，就變成FFFFFFF0H，并以此作為Bios地址。

這個置1的結(jié)果是，隱藏的部分的一個字段Base＝FFFF0000H，這個操作不是由更改描述符表實現(xiàn)的，因為還沒有進入保護模式，而且描述符表還沒有建立。這是硬件實現(xiàn)的，而且當進行一次段間跳轉(zhuǎn)后，由于置1的結(jié)果就不能保存，因為硬件設(shè)計是從會將其置0，所以當執(zhí)行完FFFFFFF0H處的指令 jmp ，Base＝00000000H，這時，Bios就使用1M以下內(nèi)存。

關(guān)于入口地址的形成，有的文章上說是CS 0xFFFF和IP 0x0000的組成，有的文章上說是 CS 0xF000 和IP 0xFFF0的組合，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。如果不是我猜的那樣，那回頭在來補充吧。