x86系统执行的第一条指令

本文解析了计算机开机启动过程中的一个细节问题:为何在实模式下,代码段寄存器CS的段基址不是通常认为的0XF0000,而是0XFFFF0000。文章解释了这是由于现代计算机在开机时并非直接进入实模式,而是先以32位访问方式定位到内存末端的64KB BIOS区域,并随后跳转到1M地址空间末端的64KB处以运行实模式代码。

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当计算机系统上电开机或者按了机箱上的复位按钮时,CPU会自动把代码段寄存器CS设置为0XF000,其段基址被设置为0XFFFF0000,段长度设置为64KB。而IP被设置为0FFF0,因此此时CPU代码指针指向0XFFFFFFF0处,即4GB空间最后一个64KB的最后16字节处。--赵炯的《Linux内核完全剖析》,18页。

看到这里,很多人都会有这样一个疑问:

在系统上电开机时,CPU应该工作在实方式下,因此此时如果CS被设置为0XF000,那么段基址应该是0XF0000。

但是上面这段话却说“段基址被设置为0XFFFF0000”。

一开始我也是不太明白,搜了一些资料,结合自己的理解,写在这里。

首先,内存空间最后的64KB用于ROM BIOS是由硬件决定的,也就是说这部分在硬件生产出来的时候,

BIOS就已经写在里面了,而且这部分地址是跟内存统一编址的,占据最后的64KB.

其次,在系统刚刚上电的时候,现代的计算机(内存超过1M)都不是直接进入实模式,因为实模式

寻址空间之后0-1M,这样是无法执行在内存末端的代码的。事实上这个时候是按照32喂访问方式来

访问地址空间的。而之后在把与原来pc兼容的64KBBIOS代码和数据复制到1M末端的64KB处,然后

跳转到这个地方,才让CPU真正运行在实地址模式下。

以上。

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