BIOS 从FFFF0H处开始执行指令的理解

BIOS程序运行在16位实模式下，实模式下的最大寻址范围是1MB,0x0C0000~0x0FFFFF保留给bios用，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0x0FFFF0H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(0x0FFFF0 ~ 0x0FFFFF)的只是一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处.

实模式：
在8086时代CPU工作模式只有一种实模式，实模式的“实”体现在程序中用到的地址都是真实的物理地址，“段基址:段内偏移地址”产生的逻辑地址就是物理地址，即程序员可见的地址完全是真实的内存地址。
此时CPU是16位，其通用寄存器还是16位宽，地址线20位。由16位段寄存器的内容乘以16（左移4位）作为段基址，加上16位段偏移地址形成20位的物理地址，最大寻址空间1MB

计算方法解析：
地址总线的宽度表明CPU的寻址能力，数据总线的宽度决定了CPU和外界数据传送速度。

     某个CPU有10根地址总线，一根线的稳定状态只有2种，高电平和低电平。用二进制表示就是0和1，10根线就是2^10，数据大小的范围是0~1023内存单元。一个地址是表示一个内存单元的，一个内存单元对应一个字节。则它的寻址范围为1KB(1KB=1024B[B表示字节])。若CPU的地址总线宽度为32，就是2^32=2^10 * 2^10 * 2^10 * 2^2，2^10对应范围为1KB，则2^32对应的范围为4G。这里寻址空间是1MB,因为有20根地址总线，也就是2^20B=1024KB=1MB.某个CPU的数据总线为8根，那么8根数据总线一次可传送一个8位二进制数(1个字节)，那么改CPU一次性可传送的数据大小为1B(B表示字节)；若数据总线为16根，则可以传送2B。

1MB=1024KB，1KB=1024B，1B（字节）=8bits（比特）

0~640KB 基本内存

640KB~1MB 上位内存（这个区域的地址分配给ROM，相应的384KB的RAM被屏蔽掉。所谓的影子内存技术，就是把ROM内容读取到对应地址的RAM中，以后系统就从RAM中读取数据，而不是从原来的ROM读取数据，从而提高速度。）

1MB~ 扩展内存

注:

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，参阅本书后面的内容)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，CScs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。

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