首页 ›存档› 技术 › 查看内容

追根究底为什么主引导记录的内存地址是0x7C00？

2018-3-30 13:00 |来自: 互联网 436 0

摘要: 来源：阮一峰原文地址：http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/09/0x7c00.html 《计算机原理》课本说，启动时，主引导记录(https://en.wikipedia.org/wiki/Master_boot_record)会存入内存地址0x7C00。这个奇怪的地址 ...

来源：阮一峰
原文地址：http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/09/0x7c00.html

《计算机原理》课本说，启动时，主引导记录(https://en.wikipedia.org/wiki/Master_boot_record)会存入内存地址0x7C00。

这个奇怪的地址，是怎么来的，课本就不解释了。我一直有疑问，为什么不存入内存的头部、尾部、或者其他位置，而偏偏存入这个比 32KB 小1024字节的地方？

昨天，我读到一篇文章(http://www.glamenv-septzen.net/en/view/6)，终于解开了这个谜。

首先，如果你不知道，主引导记录（Master boot record，缩写为MBR）是什么，可以先读《计算机是如何启动的？》(http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/02/booting.html)。

简单说，计算机启动是这样一个过程。

通电
读取ROM里面的BIOS，用来检查硬件
硬件检查通过
BIOS根据指定的顺序，检查引导设备的第一个扇区（即主引导记录），加载在内存地址 0x7C00
主引导记录把操作权交给操作系统

所以，主引导记录就是引导"操作系统"进入内存的一段小程序，大小不超过1个扇区（512字节）。

0x7C00这个地址来自Intel的第一代个人电脑芯片8088(https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_8088)，以后的CPU为了保持兼容，一直使用这个地址。

1981年8月，IBM公司最早的个人电脑IBM PC 5150上市，就用了这个芯片。

当时，搭配的操作系统是86-DOS(https://en.wikipedia.org/wiki/86-DOS)。这个操作系统需要的内存最少是32KB。我们知道，内存地址从0x0000开始编号，32KB的内存就是0x0000～0x7FFF。

8088芯片本身需要占用0x0000～0x03FF，用来保存各种中断处理程序(https://en.wikipedia.org/wiki/BIOS_interrupt_call)的储存位置。（主引导记录本身就是中断信号INT 19h的处理程序。）所以，内存只剩下0x0400～0x7FFF可以使用。

为了把尽量多的连续内存留给操作系统，主引导记录就被放到了内存地址的尾部。由于一个扇区是512字节，主引导记录本身也会产生数据，需要另外留出512字节保存。所以，它的预留位置就变成了：


 0x7FFF - 512 - 512   1 = 0x7C00

0x7C00就是这样来的。

计算机启动后，32KB内存的使用情况如下。


 --------------------- 0x0
| Interrupts vectors
 --------------------- 0x400
| BIOS data area
 --------------------- 0x5??
| OS load area
 --------------------- 0x7C00
| Boot sector
 --------------------- 0x7E00
| Boot data/stack
 --------------------- 0x7FFF
| (not used)
 --------------------- (...)

（完）

Vanilla社区发起晨读计划，每天坚持积累一点，今天的努力至少让我们比昨天更进一步。

晨读计划期待你的加入... ...

Vanilla:基于OpenResty的高性能Web应用开发框架

我们的微信号：Vanilla-OpenResty

我们的QQ群：205773855、481213820、34782325