CPU確定物理地址的玄機(jī)


今天是匯編專輯第二彈,以8086CPU拋磚引玉雅宾,討論一下CPU確定物理地址平凡又神奇的操作卦溢!

我們知道,CPU 訪問內(nèi)存單元時秀又,要給出內(nèi)存單元的地址单寂。所有的內(nèi)存單元構(gòu)成的存儲空間是一個一維的線性空間,每一個內(nèi)存單元在這個空間中都有唯一的地址吐辙,我們將這個唯一的地址稱為物理地址宣决。

8086是16位結(jié)構(gòu)的CPU,這也就是說昏苏,在8086內(nèi)部尊沸,能夠一次性處理、傳輸贤惯、暫時存儲的信息的最大長度是16位洼专。內(nèi)存單元的地址在送上地址總線之前,必須在CPU中處理孵构、傳輸屁商、暫時存放。

而上一篇我們講到颈墅,地址總線的寬度決定CPU的尋址能力蜡镶。8086有20根地址總線,可以傳送20位地址恤筛,所以其尋址能力為2^20B官还,即1M。(傳送門:計算機(jī)中的三類總線 )

很自然地毒坛,這里產(chǎn)生了矛盾:如果只是簡單地將地址從內(nèi)部發(fā)出望伦,那么8086只能發(fā)出16位的地址林说,表現(xiàn)的尋址能力也就只有2^16byte,即64KB屯伞。這這與1M的尋址能力不符述么!

那么如何解決該矛盾呢?

在正式討論之前愕掏,我們換一個話題度秘。如下圖所示,假如大熊要去圖書館饵撑,詢問胖虎圖書館的具體位置(物理地址)剑梳,于是胖虎告訴他:



(1)你可以從從學(xué)校走2826米能到圖書館;

(2)也可以從學(xué)校走2000米到體育館滑潘,再走826米就是圖書館垢乙。

顯然,兩種方式大熊都能找到圖書館的位置语卤。

那么現(xiàn)在加一些限制條件追逮,比如大熊和胖虎之間用如下的方格紙進(jìn)行通信,那么按照第一種方式直接寫入2826表示圖書館的位置就能準(zhǔn)確定位粹舵。



如果現(xiàn)在再加一個限定條件:假如方格個數(shù)只有三個钮孵,如何才能定位圖書館的位置呢?

只能采用第二種方式咯:先找到體育館眼滤,再通過偏移的826米找到圖書館巴席。



概括表述為:先用200米表示起始位置,我給它起個名字叫段地址诅需,將200米乘以10的位置我們叫它基地址漾唉,基地址再加上偏移位置826米,正好是2826米堰塌,也就是圖書館的位置赵刑!

好了,我們再回到8086CPU確定物理地址的方式上來场刑,根據(jù)上面的例子我們就能解決CPU內(nèi)部與數(shù)據(jù)總線的矛盾般此。8086CPU采用一種在內(nèi)部用兩個16位地址合成的方法來形成一個20位的物理地址。

(1) CPU中的相關(guān)部件提供兩個16位的地址摇邦,一個稱為段地址恤煞,另一個稱為偏移地址屎勘;

(2)段地址和偏移地址通過內(nèi)部總線送入一個稱為地址加法器的部件;

(3)地址加法器將兩個16位地址合成為一個20位的物理地址;

(4)地址加法器通過內(nèi)部總線將20位物理地址送入輸入輸出控制電路;

(5)輸入輸出控制電路將20位物理地址送上地址總線;

(6)20位物理地址被地址總線傳送到存儲器施籍。

動圖演示如下:

地址加法器采用物理地址=段地址x16+偏移地址的方式合成物理地址,其思想和上述例子中找圖書館的位置時如出一轍的概漱,只不過從10進(jìn)制變成了計算機(jī)的16進(jìn)制丑慎。


當(dāng)個體受限時,借助外力以及互相配合則顯得尤為重要!


君子性非異也竿裂,善假于物也玉吁。——荀子

兩點注意:

(1)段地址×16必然是16的倍數(shù)腻异,所以一個段的起始地址也一定是16的倍數(shù);

(2)偏移地址為16位进副,16位地址的尋址能力為64KB,所以一個段的長度最大為64KB悔常。

  • CPU將若干地址連續(xù)的內(nèi)存單元看作一個段影斑,用段地址x16定位段的起始地址(基礎(chǔ)地址),用偏移地址定位段中的內(nèi)存單元机打;

  • 物理地址=段地址x16+偏移地址


?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末矫户,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子残邀,更是在濱河造成了極大的恐慌皆辽,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 217,277評論 6 503
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件芥挣,死亡現(xiàn)場離奇詭異驱闷,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)空免,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,689評論 3 393
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門遗嗽,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人鼓蜒,你說我怎么就攤上這事痹换。” “怎么了都弹?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 163,624評論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵娇豫,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我畅厢,道長冯痢,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,356評論 1 293
  • 正文 為了忘掉前任框杜,我火速辦了婚禮浦楣,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘咪辱。我一直安慰自己振劳,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 67,402評論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開白布油狂。 她就那樣靜靜地躺著历恐,像睡著了一般寸癌。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上弱贼,一...
    開封第一講書人閱讀 51,292評論 1 301
  • 那天蒸苇,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼吮旅。 笑死溪烤,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的庇勃。 我是一名探鬼主播氛什,決...
    沈念sama閱讀 40,135評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼匪凉!你這毒婦竟也來了枪眉?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 38,992評論 0 275
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤再层,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎贸铜,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體聂受,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,429評論 1 314
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡蒿秦,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,636評論 3 334
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了蛋济。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片棍鳖。...
    茶點故事閱讀 39,785評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖碗旅,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出渡处,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤祟辟,帶...
    沈念sama閱讀 35,492評論 5 345
  • 正文 年R本政府宣布医瘫,位于F島的核電站,受9級特大地震影響旧困,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏醇份。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,092評論 3 328
  • 文/蒙蒙 一吼具、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望僚纷。 院中可真熱鬧,春花似錦拗盒、人聲如沸怖竭。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,723評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽侵状。三九已至赞弥,卻和暖如春毅整,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間趣兄,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,858評論 1 269
  • 我被黑心中介騙來泰國打工悼嫉, 沒想到剛下飛機(jī)就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留艇潭,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 47,891評論 2 370
  • 正文 我出身青樓戏蔑,卻偏偏與公主長得像蹋凝,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子总棵,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 44,713評論 2 354

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容