在 bootloader 啟動之前，BIOS 已經完成整個平台的初始化。雖然 CPU 還在實模式，沒有分頁，也沒有任何軟體邏輯，但 BIOS 已經知道整台機器的記憶體結構。這件事是在開機自檢(POST)階段完成的。它會啟用記憶體、掃描總線上的設備，確認哪些區塊是普通的 RAM、哪些被硬體或韌體佔用。最後 BIOS 會把這些資訊整理成一張表，這張表就是後來被 ACPI 與 E820 使用的記憶體布局。這裡有關於 E820的描述
當 bootloader 調用 INT 15h, AX=e820h 時，BIOS 並不會真的去偵測記憶體，而是直接回傳這張表。每一筆資料都包含 base、length、type，三項分別描述記憶體的起始位址、長度與屬性。type 將標示記憶體區塊是可用的、保留區、ACPI 專用區或壞掉的記憶體。對於 bootloader 而言只要蒐集所有 type=1 的範圍即可知道哪些地址可以安全使用。
調用時需設定以下暫存器，BIOS 會根據這些資訊回傳一筆 Address Range Descriptor。
| 暫存器 | 方向 | 功能 | 描述 |
|---|---|---|---|
| EAX | 輸入 | Function Code | E820h 表示請求系統記憶體地圖。 |
| EDX | 輸入 | Signature | 'SMAP' (0x534D4150)，用於識別 E820 請求。 |
| EBX | 輸入 / 輸出 | Continuation | 第次調用時為 0。BIOS 回傳後會更新此值，用於續傳。 |
| ECX | 輸入 | Buffer Size | 調用方的緩衝區大小為 (20 或 24 bytes）。 |
| ES:DI | 輸入 | Buffer Pointer | BIOS 會將 Address Range Descriptor 填到這裡。 |
| 暫存器 | 方向 | 功能 | 描述 |
|---|---|---|---|
| EAX | 輸出 | Signature | BIOS 會再次填入 'SMAP' (0x534D4150)，表示成功。 |
| ECX | 輸出 | Descriptor Size | 實際回傳的資料大小 20 或 24 bytes)。 |
| EBX | 輸出 | Continuation | 更新續傳指標，供下一次呼叫使用。若回傳 0，表示傳輸完畢。 |
| CF | 輸出 | Carry Flag | 若成功則 CF=0；失敗或不支援則 CF=1。 |
該結構的總長可能為 20 bytes 或 24 bytes，具體大小取決於是否包含 Extended Attributes 欄位。
| Offset | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| 0 | BaseAddrLow | 地址的低 32 位 |
| 4 | BaseAddrHigh | 地址的高 32 位 |
| 8 | LengthLow | 長度的低 32 位 |
| 12 | LengthHigh | 長度的高 32 位 |
| 16 | Type | 用途(記憶體類型） |
| 20 | Extended Attributes | 可選欄位，用於標示屬性(如 ACPI 擴展旗標)，若不支援則省略 |
| 值 | 名稱 | OS 可用 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 1 | AddressRangeMemory | 是 | 可用的 RAM |
| 2 | AddressRangeReserved | 否 | 保留給系統或設備使用 |
| 3 | AddressRangeACPI | 是 | ACPI Reclaim Memory，OS 讀取 ACPI 後可重新使用 |
| 4 | AddressRangeNVS | 否 | ACPI NVS 記憶體，系統休眠用，不可覆蓋 |
| 5 | AddressRangeUnusable | 否 | 壞掉的記憶體區塊 |
而對我們而言，只需要將分配給 KVM 的記憶體區塊，依照 E820 的格式填入 BIOS 中，讓 bootloader 透過 INT 15h, AX=E820h 就能直接取得這份記憶體地圖即可。
不過在 UEFI 時代，這個調用被 GetMemoryMap 取代，但概念是一樣的返回的仍然是 base、length、type 的結構，只是附加更多屬性。可參考這裡
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