X86计算机启动流程分析之BIOS

一、 计算机启动过程

 1. 程序被加载器(软件或硬件)加载到内存某个区域。
 2. CPU的cs:ip寄存器被指向这个程序的起始地址。

  以上是程序载入内存的步骤,操作系统在加载程序时,是加载器将用户程序载入内存的,加载器也是一堆函数组成的模块。在按下Power键后,第一个运行的是BIOS程序。即:基本输入输出系统。由此产生三个问题。
(1)它是由谁加载的?
(2)它被加载到哪里去?
(3)它的cs:ip寄存器由谁来更改?

  • 以Inter 8086CPU为例,其有20根地址总线,一共可以访问2^20即1MB的内存空间,如果表示成16进制的话就是0x00000到0xFFFFF,实模式下内存空间布局如下:
    X86计算机启动流程分析之BIOS_第1张图片从低地址向高地址看,0到0x9ffff为DRAM,也就是插拔的内存条,有640KB。顶部的0xF0000到0xFFFFF,这64KB是ROM,储存的是BIOS代码,BIOS主要是干了两件事,检测初始化硬件和建立中断向量表。建立中断向量表,这样其他程序就能通过中断调用BIOS已经实现的硬件控制函数。
      因为BIOS是计算机的第一程序,它不可能自己加载自己,所以它是由硬件加载。表中的ROM寄存器的内容是不可擦除的,并且CPU在上电后会跳到0xFFFF0的位置,而0xFFFF0到0xFFFFF有16B的内容,刚好存放了jmp f000:e05b,跳转的BIOS代码真正开始的地方。

到此,bios已经被加载进内存运行,bios在最后一项工作便是校验0盘0道1扇区的的内容,如果bios发现这个扇区最后的两个字节是0x55和0xaa,bios就会将这个扇区的内容加载到0x7c00的内存处,用的是jmp 0:7c00,之后的工作就交给了大名鼎鼎的MBR。
   

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