EMZETT.CPU-Initialisierung
Kurz: Die CPU-Initialisierung ist der erste Schritt nach dem Einschalten: Der Prozessor setzt sich in einen definierten Anfangszustand und beginnt, die Firmware an einer festen Adresse auszuführen.
Genauer: Sobald das Netzteil „Power Good” meldet, hebt der Chipsatz den Reset auf. Die CPU startet im einfachsten Betriebsmodus, dem 16-Bit-Real-Mode (x86), und führt den ersten Befehl an der Reset-Vektor-Adresse aus (bei x86 knapp unterhalb von 4 GiB, 0xFFFFFFF0). Dort liegt ein Sprung in die Firmware.
Im Detail
- Reset: Register, Flags und Caches haben definierte Anfangswerte, Cache und virtueller Speicher sind noch aus.
- Reset-Vektor: Die Firmware (im Flash-Chip, über den Chipsatz eingeblendet) liefert den ersten Befehl.
- Frühe Firmware (SEC/PEI bei UEFI): Die CPU wird für den Betrieb vorbereitet: Mikrocode laden, Caches als temporärer Speicher nutzen („Cache as RAM”), Speichercontroller konfigurieren.
- Arbeitsspeicher einrichten: DRAM-Training – die Firmware misst Laufzeiten und stellt Timings ein. Danach gibt es nutzbares RAM.
- Weitere Kerne starten: Der erste Kern (BSP, Bootstrap Processor) weckt die übrigen (AP, Application Processors) per Startsignal.
- Moduswechsel: Von 16-Bit-Real-Mode über den 32-Bit-Protected-Mode zum 64-Bit-Long-Mode. UEFI macht das schon früh, das BIOS erst der Bootloader.
- Übergabe: Die Firmware startet Treiber, den POST und danach den Bootloader.
- Mikrocode-Updates der CPU kommen über das UEFI oder das Betriebssystem und beheben Fehler und Sicherheitslücken.
- Sicherheit: Moderne CPUs prüfen Firmware-Signaturen schon beim Start (Boot Guard, PSP, Secure Processor).
- ARM: Startet in einem eigenen Boot-ROM, das die nächste Stufe lädt und prüft.
Siehe auch: Power-Good-Signal, POST (Power-On Self-Test), Bootvorgang eines Windows-11-Computers