PC起動時の動作について教えてください。

Question

x86のCPUで動作すると考えてください。

パソコンに電源が入るとROMの中に入ってるBIOSがメモリ上にロードられるんですよね？？
そのメモリ番地はCPUリアルモードで0xffff0ということですよね？

BIOSから読み出されたMBRは0x07c00番地にロードし実行される という情報を見つけたのですが・・・

この後にOSが起動しますよね？

OSが起動するまではリアルモードで動作するはずですが・・・・なぜ、０番地からの開始ではなく、0xffff0と0x07c00なのでしょうか？？
この2つのアドレスに固定化されている理由は何でしょうか？？
その前のアドレスには何が入っているのですか？？

Answer 1

CPUが0xffff0から実行する理由は、「ブート時に必要なコードをできるだけアドレスエリアの上位に置いて、（1MB時代の）下位のメモリを使うじゃまにならないようにするため」です。最近のx64 CPUでも、起動時は16ビットモードで起動しますので、この位置はそのままとなっています。なお、x86では0x0～0x3ffが割り込みベクタとなっているので、実行には使えません。また、MS-DOS時代には「640KBの壁」と呼ばれたように、ふつうのメモリとして使えるのは下位640KBだけで、残りの384KBにBIOSとかハードウェアのI/O領域などが置かれていました（EMSやUMBなど、隙間をメモリとして使うこともありましたが）。

0x7c00になった理由はここの後半にありましたが、「32KBのメモリからDOSを起動できる」ようにするために、「32KB-MBRデータ512バイト-ワークエリア512B」という位置にセットした、とのことです。

どちらにしても、はるか昔に決まったものが現代まで引き継がれているようです。

Comments

[strike1217]

左様でございますか！
ありがとうございます。

[strike1217]

「電源投入後に真っ先に起動されるシステム BIOS は、ハードウェアのチェック・初期化を行った後ブートメディアを選択してブートローダーをメモリ上にロードします。」
と書いてありました。0xffff0にロードされるのはブートロダーっということですかね？？

[maisumakun]

いえ、BIOSのROMがアドレス固定で実装してあります。

[strike1217]

「アドレス 0xFFFF0 の位置にはシステム BIOS先頭アドレスへのジャンプ命令があり、CPU はシステム BIOS の先頭から順次読み込んで処理 (命令を実行) することになります。」
と書いてありました。
ジャンプ先がROMということで良いのですか？？

[strike1217]

あ、ROMから固定のアドレスの先頭にロードして実行するということですね！