引导 x86 机器时的默认寄存器和段值答案

【问题标题】：Default registers and segments value on booting x86 machine引导 x86 机器时的默认寄存器和段值
【发布时间】：2017-09-07 15:09:36
【问题描述】：

我发现程序员通常会在他们的引导加载程序的第一行修复寄存器（有时是段），他们通常建议养成这个习惯。例如：

inc cx
dec bx
inc bp
dec di
xor ax, ax

我知道的是：BIOS 在引导过程中清除所有寄存器！

在引导加载程序中初始化寄存器和段是一个好习惯吗？为什么？什么是默认寄存器、段和指针值（可能取决于芯片组）？

【问题讨论】：

英特尔文档确实指定了 CPU 上电时每个寄存器包含的值。但是您是在询问 BIOS 移交给引导加载程序后的状态，所以谁知道...
谢谢@Nayuki。你是对的。
当您执行引导加载程序时，您只能假设一件事（除了一些 1980 年代不太兼容的计算机）。也就是说，由 BIOS 引导的驱动器 lnumber 位于 DL 寄存器中，除此之外，您不应假设标志的状态、段寄存器的状态和任何通用寄存器的状态.
谢谢@MichaelPetch。总是有帮助的。
@MichaelPetch，IMO，这应该是一个答案。

标签： assembly memory-management x86-16 bootloader bios

【解决方案1】：

由于您提到了段寄存器的设置并且您的代码似乎是 16 位代码，我假设您讨论的是旧版 IBM-PC 引导加载程序 (PC-BIOS) 而不是 (EFI/UEFI)。在已制造的大多数设备的旧版引导加载程序中，您可以假设的很少。

当 PC-BIOS 从可用的引导设备加载引导扇区并将控制权转移给它时，所有寄存器的状态，但一个具有可用值。除了 80 年代和 90 年代的一些非标准（并且不是 100% 兼容的 BIOS）之外，寄存器 DL 将包含引导 BIOS 的引导驱动器号。这个值也是用来调用Int 13h disk service routines的值。

SS:SP 可能指向 RAM 中的某个位置，但不同的 BIOS 不同。应该设置自己的堆栈指针（SS 和 SP），尤其是如果您打算将数据加载到内存中。除非您自己专门设置，否则您可能会无意中用数据覆盖堆栈。

有些人认为，当控制权转移到您的引导加载程序（通常通过 FAR JMP em>）。不幸的是，这不能保证。一些引导加载程序已知使用 0x07c0:0x0000，它也指向物理地址 0x07c00 (0x07c0segment:offset addressing 可以代表相同的物理地址（如 0x07c00）。我写了一个Stackoverflow question/answer，它记录了假设 CS 始终为 0x0000 的情况，这可能会导致一些有趣的错误，具体取决于环境。

不应将用于字符串指令（如CMPS 和MOVS）的方向标志（FLAGS 寄存器中的DF）假定为特定方向。大多数代码使用向前移动 (DF=0)，但不能保证这是 BIOS 在跳转到引导加载程序之前将其设置为的方向。因此，应该使用CLD 明确清除它以向前移动，或使用STD 将其设置为向后移动。

除了前面提到的 DL 寄存器之外，您不应该假设任何通用寄存器都已初始化。我经常看到假定它们为零的引导加载程序。几乎从来没有这种情况。

我的 Stackoverflow General Bootloader Tips 中讨论了其中许多内容。

【讨论】：