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Memory Map / Cartographie Mémoire

🇬🇧 English

Physical Memory Layout (Real Mode)

The processor starts in Real Mode, addressing 1 MB of memory.

Physical Start	Physical End	Size	Description	Segment	Source/Definied
0x00000	0x003FF	1 KB	IVT (Interrupt Vector Table)	0x0000	memory.asm
0x00400	0x004FF	256 B	BDA (BIOS Data Area) Standard	0x0040	memory.asm
0x00500	0x005FF	256 B	Custom BDA (Driver Data)	0x0050	memory.asm
0x00600	0x00AFF	1.25 KB	GUI RAM (Widget Allocation)	0x0060	gui/lib.asm
0x00B00	0x07FFF	29 KB	Free (Low Memory)
0x08000	0x17FFF	64 KB	Stack (Grows downwards)	0x0800	boot.asm
0x18000	0x9FFFF	544 KB	Free (Conventional RAM)
0xA0000	0xAFFFF	64 KB	VGA RAM (Graphics Modes)	0xA000	Hardware
0xB0000	0xB7FFF	32 KB	MDA RAM (Monochrome Text)	0xB000	Hardware
0xB8000	0xBFFFF	32 KB	VRAM (CGA / MCGA)	0xB800	generic.asm
0xC0000	0xDFFFF	128 KB	Option ROMs (e.g., VGA BIOS)	0xC000	generic.asm
0xE0000	0xEFFFF	64 KB	System Reserved (BIOS Extension)	0xE000	Hardware
0xF0000	0xFFFFF	64 KB	System BIOS ROM (Code)	0xF000	Hardware

Detailed Zones

Interrupt Vector Table (IVT)

• Location: 0000:0000
• Usage: Interrupt pointer table (256 entries of 4 bytes).
• Initialization:
  • ivt_setup fills the table with a default handler (default_isr).
  • ivt_setvector installs specific IRQs (e.g., Timer on INT 08h).

BIOS Data Area (BDA)

The project separates the standard IBM BDA from its own variables to avoid conflicts with the VGA BIOS loaded at 0xC000.

• Standard BDA (0040:0000): Used mainly by the VGA BIOS (loaded via QEMU) to store video modes (0x0049) and column count (0x004A).
• Custom BDA (0050:0000): Defined by BDA_DATA_SEG. Stores driver states:
  • Mouse: Input buffer, status, coordinates, background buffer (for cursor).
  • Gfx: Text cursor position, attributes.
  • GUI RAM: Segment 0x0060 (Physical 0x00600).
    • Layout: Located in low memory (0x0060) to avoid any collision with the Stack (0x0800).

Stack

• Stack: Grows downwards from physical address 0xFFFE (16-bit aligned) of the "Stack Segment" defined by STACK_SEG.

Video RAM (CGA High-Res)

• Segment: 0xB800
• Mode: 640x200 Monochrome (1 bit per pixel).
• Organization: Interleaved.
  • Even Lines (0, 2, 4...): Offset 0x0000 - 0x1F3F (Bank 0).
  • Odd Lines (1, 3, 5...): Offset 0x2000 - 0x3F3F (Bank 1).

VGA RAM & System Reserved

• VGA RAM (0xA0000): Standard 64 KB memory window for VGA graphics modes. Although this project primarily uses the CGA memory at 0xB8000, this area is physically present when the VGA hardware is emulated.
• System Reserved (0xE0000): Reserved memory area, typically used for motherboard BIOS extensions or specific hardware mapping.

ROM

• Option ROMs (0xC0000): Scanned by setup_load_rom to initialize the VGA BIOS.
• System ROM (0xF0000): Contains the compiled binary code. The Reset Vector is at 0xFFFF0.

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🇫🇷 Français

Cartographie Mémoire Physique (Mode Réel)

Le processeur démarre en mode réel, adressant 1 Mo de mémoire.

Physical Start	Physical End	Size	Description	Segment	Source/Definied
0x00000	0x003FF	1 KB	IVT (Interrupt Vector Table)	0x0000	memory.asm
0x00400	0x004FF	256 B	BDA (BIOS Data Area) Standard	0x0040	memory.asm
0x00500	0x005FF	256 B	Custom BDA (Driver Data)	0x0050	memory.asm
0x00600	0x00AFF	1.25 KB	GUI RAM (Widget Allocation)	0x0060	gui/lib.asm
0x00B00	0x07FFF	29 KB	Free (Low Memory)
0x08000	0x17FFF	64 KB	Stack (Grows downwards)	0x0800	boot.asm
0x18000	0x9FFFF	544 KB	Free (Conventional RAM)
0xA0000	0xAFFFF	64 KB	VGA RAM (Graphics Modes)	0xA000	Hardware
0xB0000	0xB7FFF	32 KB	MDA RAM (Monochrome Text)	0xB000	Hardware
0xB8000	0xBFFFF	32 KB	VRAM (CGA / MCGA)	0xB800	generic.asm
0xC0000	0xDFFFF	128 KB	Option ROMs (e.g., VGA BIOS)	0xC000	generic.asm
0xE0000	0xEFFFF	64 KB	System Reserved (BIOS Extension)	0xE000	Hardware
0xF0000	0xFFFFF	64 KB	System BIOS ROM (Code)	0xF000	Hardware

Détails des Zones

Interrupt Vector Table (IVT)

• Emplacement : 0000:0000
• Usage : Table des pointeurs d'interruption (256 entrées de 4 octets).
• Initialisation :
  • ivt_setup remplit la table avec un handler par défaut (default_isr).
  • ivt_setvector installe les IRQ spécifiques (ex: Timer sur INT 08h).

BIOS Data Area (BDA)

Le projet sépare la BDA standard IBM de ses propres variables pour éviter les conflits avec le BIOS VGA chargé en 0xC000.

• BDA Standard (0040:0000) : Utilisée principalement par le BIOS VGA (chargé via QEMU) pour stocker les modes vidéo (0x0049) et le nombre de colonnes (0x004A).
• Custom BDA (0050:0000) : Définie par BDA_DATA_SEG. Stocke l'état des drivers :
  • Souris : Buffer d'entrée, état, coordonnées, buffer de sauvegarde du fond (pour le curseur).
  • Gfx : Position du curseur texte, attributs.
  • GUI RAM : Segment 0x0060.
    • Organisation : Située en mémoire basse (0x0060) pour éviter toute collision avec la Pile (0x0800).

Stack

• Stack : Grandit vers le bas depuis l'adresse physique 0xFFFE (Alignement sur 16 bits) du "stack Segment" défini par STACK_SEG.

Video RAM (CGA High-Res)

• Segment : 0xB800
• Mode : 640x200 Monochrome (1 bit par pixel).
• Organisation : Entrelacée (Interleaved).
  • Lignes Paires (0, 2, 4...) : Offset 0x0000 à 0x1F3F (Bank 0).
  • Lignes Impaires (1, 3, 5...) : Offset 0x2000 à 0x3F3F (Bank 1).

VGA RAM & Réservé Système

• VGA RAM (0xA0000) : Fenêtre mémoire standard de 64 Ko pour les modes graphiques VGA. Bien que ce projet utilise principalement la mémoire CGA à 0xB8000, cette zone est physiquement présente lorsque le matériel VGA est émulé.
• Réservé Système (0xE0000) : Zone mémoire réservée, typiquement utilisée pour les extensions du BIOS de la carte mère ou le mappage de matériel spécifique.

ROM

• Option ROMs (0xC0000) : Espace scanné par setup_load_rom pour initialiser le BIOS VGA.
• System ROM (0xF0000) : Contient le code binaire compilé. Le Vecteur de Reset est situé à 0xFFFF0.