為什麼主引導記錄的內存地址是0x7C00？

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《計算機原理》課本說，啟動時，主引導記錄會存入內存地址0x7C00。

這個奇怪的地址，是怎麼來的，課本就不解釋了。我一直有疑問，為什麼不存入內存的頭部、尾部、或者其他位置，而偏偏存入這個比 32KB 小1024位元組的地方？

昨天，我讀到一篇文章，終於解開了這個謎。

首先，如果你不知道，主引導記錄（Master boot record，縮寫為MBR）是什麼，可以先讀《計算機是如何啟動的？》。

簡單說，計算機啟動是這樣一個過程。

1. 通電
2. 讀取ROM裡面的BIOS，用來檢查硬體
3. 硬體檢查通過
4. BIOS根據指定的順序，檢查引導設備的第一個扇區（即主引導記錄），載入在內存地址 0x7C00
5. 主引導記錄把操作權交給操作系統

所以，主引導記錄就是引導"操作系統"進入內存的一段小程序，大小不超過1個扇區（512位元組）。

0x7C00這個地址來自Intel的第一代個人電腦晶元8088，以後的CPU為了保持兼容，一直使用這個地址。

1981年8月，IBM公司最早的個人電腦IBM PC 5150上市，就用了這個晶元。

當時，搭配的操作系統是86-DOS。這個操作系統需要的內存最少是32KB。我們知道，內存地址從0x0000開始編號，32KB的內存就是0x0000～0x7FFF。

8088晶元本身需要佔用0x0000～0x03FF，用來保存各種中斷處理程序的儲存位置。（主引導記錄本身就是中斷信號INT 19h的處理程序。）所以，內存只剩下0x0400～0x7FFF可以使用。

為了把盡量多的連續內存留給操作系統，主引導記錄就被放到了內存地址的尾部。由於一個扇區是512位元組，主引導記錄本身也會產生數據，需要另外留出512位元組保存。所以，它的預留位置就變成了：

0x7FFF - 512 - 512 + 1 = 0x7C00

0x7C00就是這樣來的。

計算機啟動後，32KB內存的使用情況如下。

+--------------------- 0x0

| Interrupts vectors +--------------------- 0x400

| BIOS data area +--------------------- 0x5??

| OS load area +--------------------- 0x7C00

| Boot sector +--------------------- 0x7E00

| Boot data/stack +--------------------- 0x7FFF

| (not used) +--------------------- (...)

（完）