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x86体系早期的实模式下的内存分段的地址映射

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lexingsen
发布2022-02-25 08:31:52
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发布2022-02-25 08:31:52
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文章被收录于专栏:乐行僧的博客

实模式:程序员可以直接在物理地址上进行编写程序,此时还没有操作系统进行内存的管理。

实模式下的CPU架构为:8086,16位数据总线,20位的地址总线。可寻址空间大小为2^20=1M,但是由于数据总线仅仅支持16位,而由CPU法出的地址却是20位,为了使得地址位数为16。8086进行了这样的规定:物理内存的地址必须是16的倍数,也就是说经过分段,段大小在这个区间[16, 2^16=64k]。这样做的好处是,地址是16的倍数意味着地址的二进制形式其第四位是0,这样一来,多余的4位0可以不用表示,那么就可以用16位的数据总线来传输20位的物理内存地址。

8086常用的段寄存器(都是16位的): DS(数据段寄存器),CS(代码段寄存器),SS(堆栈段寄存器)。

实模式内存分段的管理:由于段寄存器都是16位的,在实际由CPU发出的地址是类似这样的,DS<<4 + IP = 物理地址, 通过这样的方式进行物理内存的访问。其中,DS<<4也称之为段基址,IP为偏移量,偏移地址,逻辑地址(它表示的在内存的一个段上的偏移量)。

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