一步步编写操作系统 34 内核利用bios中断获取物理内存大小

接上文，另一个获取内存容量的方法是bios 0x15中断的子功能0xE801。

此方法虽然简单，但功能也不强大，最大只能识别4G内存，不过这对咱们32位地址总线足够了。稍微有点不便的是，此方法检测到的内存是分别存放到两组寄存器中的。低于15MB的内存是以1KB为单位大小来记录，单位数量在寄存器AX和CX中记录，其中AX和CX的值是一样的，所以在15MB空间以下的实际内存容量=AX*1024。AX、CX最大值为0x3c00，即0x3c00*1024=15MB。16MB~4GB是以64KB为单位大小来记录，单位数量在寄存器BX和DX中记录，其中BX和DX的值是一样的，所以16MB以上空间的内存实际大小=BX*64*1024，不用在意BX和DX最大值是多少，前面说过啦，只支持4G空间，您可以反推一下看看。

咱们还是列个表，将其用法分为输入、输出两部分介绍。

再次提醒，中断返回后，AX和CX中，其值的单位是1KB，而BX和DX的单位是64KB。

当初我看到这儿的时候，脑子中不禁弹出了两个问号：

1 为什么要分“前15MB”和“16MB以上”这两部分来展示4GB内存？

2 为什么寄存器结果是重复的？如寄存器AX和CX相等，BX和DX相等？

为了解决第1个问题，让我们实际测试下，让事实说话。测试方法是修改bochs配置文件bochsrc.disk中的内存容量参数megs，然后执行bios中断。测试结果见表

表中“实际物理内存”和“检测到的内存大小”，它们之间总是差1MB，言外之意是，总有1MB内存不可用。这是怎么回事？真是一波未平一波又起啊。

很多问题都是祖上传下来的^_^，即著名的历史遗留问题。80286是拥有24位地址线，其寻址空间是16MB。当时有一些ISA设备要用到地址15MB以上的内存做为缓冲区，也就是此缓冲区为1MB大小，所以硬件系统就把这部分内存保留下来，操作系统不可以用此段内存空间。保留的这部分内存区域就像不可以访问的黑洞，这就成了内存空洞memory hole。现在虽然很少很少能碰到这些老ISA设备了，但为了兼容，这部分空间还是保留下来，只不过是通过bios选项的方式由用户自己选择是否开启。bios厂商不同，一般的菜单选项名称也不相同，不过大概意思都差不多。比如咱们开机进入bios界面后，会有类似这样的选项：

memory hole at address 15m-16m

将此选项设为enable或disable便开启或关闭对这类扩展ISA设备的支持。

话说，起初定义这个0xe801子功能，就是为了支持扩展ISA服务。现在来回答这个问题。

如果检测到的内存容量大于等于16MB，bios 0x15中断返回的结果中，AX*1024必然是小于等于15MB，而BX*64*1024肯定大于0。所以，内存容量分成两部分展示，只要符合这两个结果，就能检查出内存空洞。当然如果物理内存在16MB以下，此方法就不灵了，但检测到的内存依然会小于实际内存1MB。所以实际的物理内存大小，在检测结果的基础上一定要加上1MB。

至于第2个疑问，手册上是这么说的：

Not sure what this difference between the "Extended" and "Configured" numbers are, but they appear to be identical, as reported from the BIOS.

这句英文中的两个单词"Extended"和"Configured"已经在表5-4的“用途”列中出现了，后面数字相同的为一组，比如AX的用途为 Extended 1，CX的用途为Configured 1，AX和CX为一组，BX和DX类同。

这句英文大概意思是：不清楚"Extended" 和 "Configured"之间的区别，但它们似乎是相同的，bios就是这样说的。咱们这里暂时就不深究了，毕竟咱们只是想拿到内存容量，以后等咱们有精力了再深入学习吧。

此中断的调用步骤：

1将AX寄存器写入0xE801。

2执行中断调用int 0x15。

3在CF位为0的情况下，“返回后输出”中对应的寄存器便会有对应的结果.

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