实模式下的存储器组织与寻址方式

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1、第2章实模式下的存储器组织与寻址方式汇编语言程序设计赵艳红第2章实模式下的存储器组织与寻址方式前面提到，数据可存储在寄存器、内存单元，I/O端口。现在需考虑的问题是：在编程时如何访问这些数据？（1）若在寄存器中，可直接用寄存器名来访问寄存器中的数据。（2）若在内存单元或I/O端口，则需按地址访问。2.1实模式下的存储器组织2.1.1存储单元的地址和内容2.1.2存储器的分段组织2.2寻址方式2.2.1数据寻址方式2.2.2程序存储器寻址方式2.1.1存储单元的地址和内容存储单元地址：8086系统中，为了标识和存取每一个存储单元，给每个存储单元规定一个编号，这就是

2、存储单元地址。存储单元的内容：一个存储单元中存放的信息称为该存储单元的内容。8086系统中一个存储单元可存放一个字节数据。从图可看到,地址为34560H的存储单元中的内容是34H;而地址为34561H的字节存储单元中的内容是12H。寄存器使用说明：AX,BX,CX,DX这四个16位寄存器皆可作为两个8位寄存器使用。AX:AH,AL;BX:BH,BLCX:CH,CL;DX:DH,DL存储器中大部分数据都以字为单位表示，占用两个字节单元，低位字节存入低地址，高位字节存入高地址。例如：（34561H）=12H(AL)=12H（AX）=5612H2.1.2存储器的地址分

3、段8086CPU的地址线是20位的，存储器的物理地址是20位，而8086CPU中的寄存器都是16位的。那么如何用16位寄存器来表达20位物理地址信息？000000000000000000000000000000000000000111111111111111111111地址位数太长，已达20位！思考题：为什么8086CPU的地址线设计为20位（或内存单元的物理地址为什么设计成20位？）？如果设计成16位（和寄存器的宽度一样），内存访问的地址表达就简单了。请问设计者这样设计的优点是？可以扩大CPU的访存空间。220=1024KB,216=64KB问题解决方法：将存

4、储器分成若干段，对某一单元的地址用段首地址和相对于段首地址的偏移量综合表示。这种方法类似于电影院里对座位的编号。这种分段表示可有效缩减地址的长度。0000000000000000000000001111111111110000偏移量01偏移量10这样上图中第一个标注单元的地址为：段地址为：00000000000000000000偏移量（或偏移地址）为：01它的物理地址为：段地址+偏移量即：000000000000000000001这样上图中第二个标注单元的地址为：段地址为：00001111111111110000偏移量（或偏移地址）为：10它的物理地址为：段地址

5、+偏移量即：00001111111111110010按这样的方法有以下两个问题困惑着我们，值得进一步思考？（1）偏移量如果过大，16位寄存器表示不了怎么办？（2）段首地址（或段地址）为20位，如何用16位寄存器来表示？对于问题1，如果将一段的长度限制在64K以内，则偏移量的位数不超过16位，这样就可以用16位寄存器表达。16位寄存器能表示的最大偏移量为：1111111111111111（16个1），即为216-1=64K-1,再加上段首的一个单元，共64K.对于问题2分段时，如果只将单元地址的最后四位为0的地址作为段首地址，用16位寄存器存放它的前16位，在进行

6、地址运算时再将16位段地址末尾补4个0。这样，20位物理地址的计算方法表示如下：16位段地址16位偏移地址20位物理地址+0000小结：（1）在1M字节的存储器里,每一个单元都有一个唯一的20位地址,称为该单元的物理地址。CPU访问存储器时，必须先确定要访问的存储单元的物理地址才能取得（或存入）该单元的内容。（2）根据要求可把1M字节地址空间划成若干逻辑段。每个逻辑段必须满足两个条件：一是逻辑段的起始地址（简称段首址）必须是16的倍数（即末尾4位是0）；二是逻辑段的最大长度为64K。（3）20位物理地址由16位段地址和16位偏移地址组成。段地址是每一段的起始地址

7、，其低4位一定是0，这样就可以规定段地址只取段起始地址的高16位来表示。偏移地址是指在段内相对于段起始地址的偏移值。这样，20位物理地址的计算方法表示如下：16位段地址16位偏移地址20位物理地址+0000（4）一个汇编语言源程序，一般由两部分组成：代码段+数据段，有时还包括堆栈段、附加段。除非专门指定，在一般情况下，各段在存储器中的分配（或段地址）由操作系统负责，用户程序中只涉及偏移量。例：MOVAX,[2000H]表示把DS*10H+2000H地址所指向的单元的数传送给AX寄存器。（5）每段的最大长度为64K,但各段的实际大小操作系统会根据实际需要来分配。不

8、一定要占有64K最大空间