操作系统第一课-BIOS

在刚开始启动电脑的时候，并不是从内存中寻址启动程序，而是通过启动BIOS实现计算机的开机。BIOS相当于一个flush，存储着开机用到的所有程序。开机状态是实模式的，实模式的特性是一个20位的存储器地址空间。即1m的存储器可以被寻址，可以直接软件访问BIOS以及周边的硬件，没有硬件支持的分页机制和实时多任务的概念。

在加电的一瞬间，计算机的内存准确说是RAM中什么程序也没有，不能直接运行操作系统。（RAM随机存取存储器，在加电状态时可以任意读写，在断电之后信息消失。）

北桥芯片：这种芯片又叫做memory controller hub芯片

1.用于cpu、内存和AGP视频接口，这些接口具有很高的传输速率

2.用于存储器的控制

南桥芯片：这种芯片又叫做I/O controller hub。

1.主要是用于管理低速或者是中速的组件，比如PCI总线、USB接口、IDE硬盘接口

BIOS相当于只读的闪存芯片，并不是直接挂载在CPU上面的。而是在南桥上挂载。因此在开机后，CPU通过ip映射找到BIOS的位置，运行内部的程序。（CPU的硬件被设计为加电立即进入16位实模式状态进行。同时将CPU的硬件逻辑设计为加电瞬间强行设置cs位置为0xF000，同时IP为0xFFF0，这样实际地址cs：IP为0xFFFF0【其中实际地址=16位的段基地址*16+16位的偏移量】），该位置指向的是BIOS的地址范围。

IP/EIP:指令指针寄存器，表示的是指令在段中的偏移地址。实模式为绝对地址，指令指针为16位即IP；在保护模式下，指令指针为32位即EIP。

CS：代码段寄存器。存在于CPU中，指向CPU当前执行代码在内存中的区域。

BIOS在内存最开始的位置0x00000用1kb的内存存储中断向量表0x00000-0x003FF，之后利用256字节构建BIOS的数据区0x00400-0x004FF，之后在57kb以后的位置0x0E05B加载8KB左右的与中断向量表相对应的中断向量程序。中断向量表中含有256个中断向量，每个中断向量包含4个字节，其中两个表示CS，另外两个表示IP。每个中断向量对应一个中断服务程序。