• 系统启动时,BIOS与影子内存_5


    问题:“当我们按下电源开关时,电源开始供电,芯片组撤去RESET信号,CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令,这个地址在系统BIOS的地址范围内,无论是Award BIOS还是AMI BIOS,放在这里的只是一条跳转指令,跳到系统BIOS中真正的启动代码处。”

     

                           内存地址空间分布

     

    Shadow RAM也称为"影子内存",是为了提高计算机系统效率而采用的一种专门技术,所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(动态随机存取存储器)芯片。Shadow RAM占据了系统主存的一部分地址空间。其编址范围为C0000~FFFFF,即为1MB主存中的768KB~1024KB区域。这个区域通常也称为内存保留区,用户程序不能直接访问。Shadow RAM的功能就是是用来存放各种ROM BIOS的内容。也就是复制的ROM BIOS内容,因而又它称为ROM Shadow,这与Shadow RAM的意思一样,指得是ROM BIOS的"影子"。现在的计算机系统,只要一加电开机,BIOS信息就会被装载到Shadow RAM中的指定区域里。由于Shadow RAM的物理编址与对应的ROM相同,所以当需要访问BIOS时,只需访问Shadow RAM而不必再访问ROM,这就能大大加快计算机系统的运算时间。通常访问ROM的时间在200ns左右,访问DRAM的时间小于100ns、60ns,甚至更短。

    在计算机系统运行期间,读取BIOS中的数据或调用BIOS中的程序模块的操作将是相当频繁的,采用了Shadow RAM技术后,无疑大大提高了工作效率。

    386之前与386之后,这个地址是不同的,但都在系统内存的最高 地址段。在386下为 FFFFFFF0H。因为CS段是16位的,EIP是32位的,为了得到一个32位地址,386给CS段增加了几个字段,这是隐藏的字段,系统可以通过 GDT,IDT将更改段选择子的字段,此时地址转换就不是 段地址左移4位 + 偏移地址,而是CS的Base字段+偏移地址。

    下面是一个例子

    当系统加电后,系统会复位。此时在386以前的系统下CS=F000H,IP=FFF0H,BIOS地址为段地址左移4位 + 偏移地址挤即 F0000H + FFF0H = FFFF0H

    在386以前系统可寻址范围为1MB即 00000H~FFFFFH

    在386下CS=F000H,IP=FFF0H,这是不变的,但是这时,CS中的内容为:
    Selector = F000H (这个就是你可以看到的那部分内容)

    这时隐藏的部分是不能用的,因为在实地址模式下,所以BIOS地址与386以前的地址一样,

    但是386可寻址范围为4GB 即 00000000H~FFFFFFFFH,如果以这个地址(000FFFF0H)作为BIOS地址的话,系统内存不连续,因此,386使用硬件置1的方式将A20~A31地址线置1,就变成FFFFFFF0H,并以此作为BIOS地址。

    这个置1的结果是,隐藏的部分的一个字段Base=FFFF0000H,这个操作不是由更改描述符表实现的,因为还没有进入保护模式,而且描述符表还没有 建立。这是硬件实现的,而且当进行一次段间跳转后,由于置1的结果就不能保存,因为硬件设计是从会将其置0,所以当执行完FFFFFFF0H处的指令 jmp ,Base=00000000H,这时,BIOS就使用1M以下内存。

     

    参考:

    http://blog.csdn.net/rongwenbin/article/details/18962057

  • 相关阅读:
    Serialize and Deserialize Binary Tree
    sliding window substring problem汇总贴
    10. Regular Expression Matching
    《深入理解计算机系统》(CSAPP)读书笔记 —— 第七章 链接
    程序员如何写一份合格的简历?(附简历模版)
    9个提高代码运行效率的小技巧你知道几个?
    《深入理解计算机系统》(CSAPP)读书笔记 —— 第六章 存储器层次结构
    24张图7000字详解计算机中的高速缓存
    《深入理解计算机系统》(CSAPP)实验四 —— Attack Lab
    《深入理解计算机系统》(CSAPP)读书笔记 —— 第五章 优化程序性能
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ant-colonies/p/6443443.html
Copyright © 2020-2023  润新知