很多剛入行的朋友問我A20開關的知識，我這邊就整理一下相關資訊，讓大家查閱的時候可以有個參考。
首先先說明相關的CPU的工作模式：在目前x86下面工作模式與A20有關的就是保護模式跟真實模式。
真實模式下，它允許定址到1MB記憶體，所以超過1MB的位址(FFFFFh)要繞回去00000h，這就是所謂的回繞。
保護模式下則分不同時間點來談，在80286 時，位址線增加到24 pin，所以可以定址到16M，而為了向下相容，所以設計了一個開關A20 Switch來控制A20~A23，當A20=0時，強制把位址線歸零，當A20=1時，可進位。
後來因為這個開關要Reset才能回復狀態，因此出現一個新的問題就是進入保護模式後，要重新開機才能回到真實模式。
於是有人就想說找一個設備，然後控制這個設備就可以做A20的開與關，因此找上了8042 KBC，所以以後開關A20 Switch時，只要去設定8042就可以了，因此解決了每次回真實模式都要重新開機的問題。
後來80386 之後，CPU的設計可以直接從保護模式切換回去真實模式，但是為了向下相容，所以還是一值保留這個設計。
慢慢的這個留下來的設計又出現新的問題，x86設計師可能想說每次都透過8042去開關速度有點慢，因此後來又提出了Fast A20 的設計，簡單說就是透過Port 92h 直接設定A20 switch開關。
至於這個被保留下來的設計，還有沒有當初的功能我也沒去測試，不過已經變成一種習慣，就是進入保護模式要去開關A20 switch。
以上大致上就是x86對於 A20的歷史，有興趣的人可以多去找找ㄧ些資料來看，或是做做小實驗，看看A20 switch不開的時候，會發生什麼事情 ^^.
3 則留言:
您好,小弟我有買了一本跟BIOS相關的書,上面對於A20有著這樣的敘述:
如果以seg=FFFFh,offset從0010h~0fffh來定址,最大能表示的記憶體區域是FFFF:0010~FFFF:FFFFh,記憶體空間超過20條定址線的表示,變成從100000h~10FFEFh(約1088k扣除16個bytes的空間)
以上就是這本書的局部內容,最主要的疑點來自最後一句話100000h~10FFEFh明明不到100k,哪來的1088k?為何又要扣16bytes?是我誤解了什麼嗎?
想問一下在BIOS選項Gate A20 Option設定FAST或NORMAL會有什麼差別嗎?以現在的電腦而言看的出來會有什麼變化嗎?
最近再煩惱這個function
謝謝
>100000h~10FFEFh
當時的cpu最大定址範圍是到10FFEFh
而多出來的部分你自己計算一下FFEFh=65519 (64k是65535,比64k少了16),所以表示成最大定址範圍為1M+(64k-16),但是你如果把10FFEFh直接換算10進制在除1024的話就會變成1087.xxk 約1088k,不過應該沒有人會這樣算,你那本書名可以說一下嗎? 還真的是很好奇作者是誰?
另外要提的是當時的位址線只有1M,所以就算多出了FFEFh你也沒辦法用,而且他也沒打算讓你用,所以就用回繞技術了!
>BIOS選項Gate A20 Option設定FAST或NORMAL會有什麼差別嗎?
我沒去追過這部分的bios code,而且各家bios做法不同,不過單純依照字面上翻譯應該只是決定Fast 92h Port/KBC二擇一來控制A20,其結果應該是一樣的,只是選擇誰來控制而已!
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