实模式存储器寻址

   80x86中除8086/8088只能在实模式下工作外，其他微处理器均可在实模式或保护模式下工作。实模式就是为8086/8088而设计的工作方式，实模式下允许的最大寻址空间为1MB。它要解决在16位字长的机器里怎么提供20位地址的问题，而解决的办法是采用存储器地址分段的方法。

    1．存储器地址的分段

    段：程序员在编制程序时要把存储器划分成段，在每个段内地址空间是线性增长的。段的最大长度为64KB，以便能用16位二进制数表示段内地址。

    小段：从0地址开始，每16字节为一小段。小段的首地址用16进制数表示时其最低位为0。

    段的起始地址：段不能起始于任意地址，而必须从任一小段(paragraph)的首地址开始。

    物理地址、段地址、偏移地址

    1．物理地址(PA)：在1MB的存储器里，每一个存储单元都有一个唯一的20位地址，称为该存储单元的物理地址(20位)。20位物理地址由16位段地址和16位偏移地址组成。

    2．段地址：段起始地址的高16位值(16位)，低4位固定为0被省去。

    3．偏移地址(偏移量EA)：指在段内相对于段起始地址的偏移值(16位)。

    4．物理地址　=　段地址×10H　+　偏移地址。用段地址：偏移地址表示。

    2．段寄存器

    段寄存器：在8086~80286中，有4个专门存放段地址的寄存器。

    代码段CS：存放当前正在运行的程序。

    数据段DS：存放当前运行程序所用的数据。

    堆栈段SS：定义堆栈的所在区域。

    附加段ES：附加的数据段。在80386及其后又增加了FS和GS两个附加数据段寄存器。

    除非专门指定，一般情况下，各段在存储器中的分配是由操作系统负责的。而且允许段重叠。如果段超过64KB则将其作为2个以上的段，并动态修改段地址。

    3．保护模式存储器寻址

    从80286起，就引出了保护模式的存储器寻址，其直接原因：首先是实模式的寻址空间为1MB，这不能满足80286的16MB和80386等的4GB或更多的地址空间寻址。其次是为了使微机系统能支持多任务处理。在系统支持多任务功能的同时，系统也支持了虚拟存储器特性。

    1）逻辑地址

    在实模式下逻辑地址即为段地址：偏移地址。物理地址　=　段地址×10H　+　偏移地址

    在保护模式下逻辑地址则由选择器和偏移地址两部分组成。选择器存放在段寄存器中，但它不能直接表示段基地址，而由操作系统通过一定的方法取得段基地址，再和偏移地址相加，从而求得所选存储单元的物理地址。

    2）描述符

    描述符用来描述段的大小、段在存储器中的位置及其控制和状态信息，它由基地址、界限、访问权和附加字段四部分组成。描述符的内容是由系统设置的，而不是由用户建立的。

    基地址(base)部分用来指定段的起始地址；

    界限(limit)部分存放着该段的段长度；

    访问权(access　rights)部分用来说明该段在系统中的功能，并给出该段的一些控制信息；

    附加字段部分在386及其后继机型中存在，它用来表示该段的一些属性。

    系统按选择器的内容，根据指定的途径可以找到所选段对应的描述符，从而可以根据其给出的基地址和界限值，确定所要找的存储单元所在的段，再加上逻辑地址中指定的偏移地址，就可以找到相应的存储单元。