kernel源码（三）BIOS启动过程

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/113536449

1 实模式下的内存分布

实模式下，内存可用范围是0到0xFFFFF（2^20字节，1MB内存空间）。

 

 

 我们可以看到，内存被各种外设瓜分了。

2 主板做的工作

电源按钮连接着主板上的复位线，主板上的复位线连接着CPU的RESET引脚。当按电源按钮的瞬间，主板电路会检测交流电是否是在要求范围内，等电源稳定下来，主板电路产生"Power Good"信号。

产生Power Good信号之后，主板电路做两件事：

1 通过主板电路的控制，产生RESET信号传送到CPU的RESET引脚。CPU启动内部初始化程序，CPU初始化完成后进入实地址模式。主板CPU的PC寄存器被初始化为0xFFFF0。

2 主板电路将ROM中的BIOS加载到内存的0xF0000~0xFFFFF。

以上两步完成之后，CPU已经初始化完毕，开始它的正常表演了。CPU将按照PC寄存器中的地址，在时钟周期的控制下，取指令，执行指令。在上面第1步，我们知道PC寄存器被初始化为0xFFFF0，所以CPU按照它的节奏，执行0xFFFF0处的指令。由上面第2步我们知道BIOS程序已经加载到0xF0000~0xFFFFF，其中0xFFFF0处存放的指令是

 jmp far f000:e05b 

是一条跳转指令，跳转到0xfe05b 处开始执行。这个地址还是处于0xF0000~0xFFFFF范围内，还是映射到内存的BIOS指令。

0xfe05b处主要做如下动作

1 POST(Power On Self Test)

2 BIOS程序初始化中断向量表0x00000~0x003ff(1KB)等其他一些内存区间初始化。

3 按BIOS设置好的顺序逐一尝试加载启动媒体(硬盘，光驱，软驱，USB盘)的启动程序。如果末尾的两个字节分别是 0x55 和 0xaa，那么 BIOS 就会认为它是个启动区。对于我们常用的硬盘，则把0面，0道，1扇区的内容(512字节)，也就是我们说的MBR加载到0x7C00单元开始的区域。(指令集中有专门读取硬盘的指令in和out)。

4 引导扇区的512字节被加载到0x7C00之后，接下来是一条跳转指令。PC寄存器将被赋值为0x7C00，也就是说，接下来会执行0x7C00处的指令。

至此，BIOS完成了它的使命，接下来是引导扇区中指令的执行。

从引导扇区程序执行开始操作系统内核的执行。