A20 地址线
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2.1 先看看 real mode 的寻址方法
<![CDATA[8086/8088 的地址线有 20 条：A0 ~ A19，意味着 processor 可以将 20 位地址放上这 20 条地址线上，它的寻址能力是 1M (00000 ~ FFFFF），它的寻址方法是：segment:offset，这是一种被称为 logic address（逻辑地址）表示法，它需要转化为 processor 的 linear address（线性地址）表示：]]>
segment:offset ---------> segment << 4 + offset |
<![CDATA[如：F000:FFFF = F0000 + FFFF = FFFFF，这是 8086/8088 所能访问的最高地址。这种表示方法是 Intel 为了在 16 位 real mode 下能够访问 20 位地址空间所想设计出来的计算方式。
因此，8086/8088 的寻址范围是可以表示为：从 0000:0000 ~ 0000:FFFF 开始到 F000:0000 ~ F000:FFFF]]>
2.2 访问 extended memory
<![CDATA[在后续的 80286 上，Intel 实现了 24 位的 Address bus，那么在 real mode 下 80286 能够访问到的最高地址是 10FFEF，这个地址值是由下面的方法而来：]]>
FFFF:FFFF = FFFF0 + FFFF = 10FFEFh |
<![CDATA[这已经是 logic address 所能表达的极限范围了。100000h 以上的内存被称为 extend memory，从 100000h ~ 10FFEFh 这片内存区域在 DOS 下被称为 High Memory（高端内存）。高端内存是 80286 在 real mode 所能访问到的区域，而 8086/8088 所不能访问到的。]]>
2.3 wraparound 现象
<![CDATA[当在 8086/8088 下执行 FFFF:FFFF 这个内存寻址时，会产生什么结果呢？]]>
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<![CDATA[结果很明显：由于 8086/8088 只有 20 条 address bus，地址 10FFEF 的高 4 位会被抛弃，实际上送上 address bus 的只有 0FFEFh 值，所以访问 FFFF:FFFF 地址结果只能访问到 1M 以内的地址。这就是 wraparound 现象：访问 1M 以上地址都会回绕到 1M 内的模值。
那么，当 80286 下访问 FFFF:FFFF 地址时，又会产生什么果呢？ 由于 80286 具有 24 条 address bus，对于 FFFF:FFFF 地址的访问，会正确得到访问。
SO，访问 FFFF:FFFF 内存，使得 8086/8088 下产生 wraparound 现象，变相访问 0FFEF 地址内存。而在 80286 下得到正确的的 10FFEF 地址，不存在 wraparound 现象。因此：wraparound 现象在 8086/8088 才会产生。这样产生的问题是：访问高端内存时，80286 在 real mode 下和 8086/8088 的行为不一致！]]>
2.4 引入 A20 Gate
<![CDATA[为了使用 80286 和 8086/8088 在 real mode 下的行为一致，即：在 80286 下也产生 wraparound 现象。IBM 想出了古怪方法：当 80286 运行在 real mode 时，将 A20 地址线（第 21 条 address bus）置为 0 ，这样使得 80286 在 real mode 下第 21 条 address line 无效，从而人为造成了 wraparound 现象。
具体实现方法是：]]>
设立一个 AND Gate（与门电路），AND gate 的 IN 输入端中一端接 A20 line 上，另一端接在 keyboard control 8042 上，而 AND gate 的 OUT 输出端接在 A20 line 上。只有两个 IN 端都为 1 时，OUT 端才为 1 |
<![CDATA[A20 line 一直处于 1 状态（High 电平），而 8042 内的 A20 gate 一直处于 0（Low 电平），因此：必须使 Keyboard controller 8042 内的 A20 Gate 处于 high 时，A20 line 输出才有效。 A20 gate 也被称为 A20 MASK#。
SO，Keyboard Controller 8042 增加了一组命令去控制 A20 Gate 的开/关，给 8042 发送命令 0xDF 置 A20 gate 有效，给 8042 送命令 0xDD 置 A20 gate 无效。
现在的 system 中，南桥芯片的 A20 MASK# 缺省都是 MASK 状态，即：A20 gate 缺省都是开的。]]>
2.5 打开 A20 gate 的必要性
<![CDATA[打开 A20 gate 是为了在 80286/286+ 以后的 processor 上使用 protected mode 来访问完全的 24/24+ 位地址空间，如：在 32 位 protected mode 下，在不打开 A20 gate 的情况下，Bit20 为 0，导致 Bit20 留下一个空位。]]>
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