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存儲器為什麼要分段

發布時間: 2022-08-04 22:20:55

1. 8086系統中的存儲器為什麼要採用分段結構有什麼好處

8086CPU中的寄存器都是16位的,16位的地址只能訪問64KB的內存。086系統中的物理地址是由20根地址匯流排形成的,要做到對20位地址空間進行訪問,就需要兩部分地址,在8086系統中,就是由段基址和偏移地址兩部分構成。

這兩個地址都是16位的,將這兩個地址採用相加的方式組成20位地址去訪問存儲器。在8086系統的地址形成中,當段地址確定後,該段的定址范圍就已經確定,其容量不大於64KB。同時,通過修改段寄存器內容,可達到邏輯段在整個1MB存儲空間中浮動。

各個邏輯段之間可以緊密相連,可以中間有間隔,也可以相互重疊(部分重疊,甚至完全重疊)。採用段基址和偏移地址方式組成物理地址的優點是:滿足對8086系統的1MB存儲空間的訪問,同時在大部分指令中只要提供16位的偏移地址即可。

(1)存儲器為什麼要分段擴展閱讀

把段的起始單元的物理地址除以16的結果稱為段地址,它為16位,寫成十六進制是4位:XXXXH。顯然,段地址決定了段在lMB空間中的位置。段內各存儲單元相對段的起始單元都有一個距離,稱為段內偏移量。

在對內存進行操作時,段地址先確定下來,然後給出不同的段內偏移量,就可以實現段內的定址。段地址也是可以改變的,即段在1MB空間中的位置是可變的,因而可實現1MB的全范圍定址。

由於採用了分段結構,因此可以把每一個存儲單元看成是具有兩種類型的地址:物理地址和邏輯地址。物理地址就是實際地址,它具有20位的地址值,它惟一地標識1MB存儲空間的某一存儲單元。CPU與存儲器之間的信息交換都是使用這個物理地址。

邏輯地址是編程時所使用的地址,它由段地址和段內偏移量組成。邏輯地址和物理地址的關系為:物理地址=段地址16+段內偏移量。由邏輯地址形成物理地址是由匯流排介面部件中的電路實現的。

2. 8086/8088CPU使用的存儲器為什麼要分段

8086/8088系統中,存儲器為什麼要分段?一個段最大為多少位元組?最小為多少位元組? 解:分段的主要目的是便於存儲器的管理,使得可以用16位寄存器來定址20位的內存空間。一個段最大為64KB,最小為16B。

3. 8086/8088系統中,存儲器為什麼要分段,一個段的最大和最小各為多少位元組

8086/8088系統中,存儲器分段的主要目的是便於存儲器的管理,使得可以用16位寄存器來定址20位的內存空間。一個段最大為64KB,最小為16B。

存儲器一般用來保存程序的中間結果,為隨後的指令快速提供操作數,從而避免把中間結果存入內存,再讀取內存的操作。

由於存儲器的個數和容量都有限,不可能把所有中間結果都存儲在存儲器中,所以,要對存儲器進行適當的調度。根據指令的要求,管理安排適當的寄存器,避免操作數過多的傳送操作。

8086/8088CPU可直接定址1MB的存儲器空間,直接定址需要20位地址碼,而所有內部寄存器都是16位的,只能直接定址6KB,因此採用分段技術來解決。將1MB的存儲空間分成若干邏輯段,每段最長64KB,最短16B。這些邏輯段在整個存儲空間中可浮動。

(3)存儲器為什麼要分段擴展閱讀:

8086/8088CPU內部設置了4個16位段寄存器,它們分別是代碼段寄存器CS、數據段寄存器DS、堆棧段寄存器SS、附加段寄存器ES、由它們給出相應邏輯段的首地址,稱為「段基址」。段基址與段內偏移地址組合形成20位物理地址,段內偏移地址可以存放在寄存器中,也可以存放在存儲器中。

程序較小時,代碼段、數據段、堆棧段可放在一個段內,即包含在64KB之內,而當程序或數據量較大時,超過了64KB,那麼可以定義多個代碼段或數據段、堆棧段、附加段。

4. 為什麼8086對存儲器要採用分段管理

8086是一個16位的結構,採用分段管理辦法可形成超過16位的存儲器物理地址,擴大對存儲器的定址范圍(1MB,20位地址)。

這兩個地址都是16位的,將這兩個地址採用相加的方式組成20位地址去訪問存儲器。在8086系統的地址形成中,當段地址確定後,該段的定址范圍就已經確定,其容量不大於64KB。同時,通過修改段寄存器內容,可達到邏輯段在整個1MB存儲空間中浮動。

(4)存儲器為什麼要分段擴展閱讀:

8086處理器的時鍾頻率介於4.77MHz(在原先的IBM PC頻率)和10 MHz之間。8086 沒有包含浮點指令部分(FPU),但是可以通過外接數學輔助處理器來增強浮點計算能力。Intel 8087 是標准版本。

分段管理是管理若干分段組成的作業,且按分段來進行存儲分配。實現分段管理的關鍵在於,如何保證分段(二維)地址空間中的一個作業在線性(一維)的存儲空間中正確運行。也就是說,如何把分段地址結構變換成線性的地址結構。

5. 8086cpu為什麼要對存儲器採用分段管理一個邏輯段最多包含多少個存儲單元

只要學過匯編的人都知道8086處理器對存儲器採用分段管理機制,為什麼要這么設計呢?採用線性地址直接訪問存儲器該多好,直接明了。

其實Intel的工程師絕對不會那麼傻,當然是有他的道理:

首先,地址匯流排有20根,可定址1M的地址空間,而寄存器是16位,僅能定址64K,總不能白白浪費多出來的空間。要知道在8086的那個年代,內存是非常昂貴的。

所以Intel的工程師想出了分段管理的方法:段地址x4+偏移地址。

另外,分段管理還有利於代碼的組織,對內存實現有效的管理。例如,將代碼段、數據段隔離等。

學習過程中,如果按照書中所描述,照搬的學習,既不方便記憶,也不能將知識融會貫通。

6. 怎樣理解存儲器地址的分段,老是不理解為啥要分段啊

8086CPU的數據線是16位的(16位機),所以,CPU內部的寄存器包括地址寄存器都是16位的,因而對地址的操作也只能是16位,也就是說,對於8086,操作數的尋找限制在64 K范圍內。但8086有20條地址線,它的直接定址能力為1M位元組。這樣就產生了一個矛盾,即16位地址寄存器如何去定址20位的存儲器的物理地址。解決這個問題的辦法就是8086對存儲器進行分段管理,將1 M位元組的內存儲器,分為若干個存儲區域,每個區域稱為一個段,每一段都在一個連續的區域內,容量最大為64 K位元組。
合成物理地址時,將段地址左移4位(擴展成20位),再加上16位偏移量。段地址是由8086中的段寄存器提供的。物理地址形成公式為:物理地址=(段寄存器)×16+16位偏移量。

7. 8086cpu儲存器為什麼採用分段

8086/8088系統中,存儲器分段的主要目的是便於存儲器的管理,使得可以用16位寄存器來定址20位的內存空間。一個段最大為64KB,最小為16B。

存儲器一般用來保存程序的中間結果,為隨後的指令快速提供操作數,從而避免把中間結果存入內存,再讀取內存的操作。

由於存儲器的個數和容量都有限,不可能把所有中間結果都存儲在存儲器中,所以,要對存儲器進行適當的調度。根據指令的要求,管理安排適當的寄存器,避免操作數過多的傳送操作。

8086/8088CPU可直接定址1MB的存儲器空間,直接定址需要20位地址碼,而所有內部寄存器都是16位的,只能直接定址6KB,因此採用分段技術來解決。將1MB的存儲空間分成若干邏輯段,每段最長64KB,最短16B。這些邏輯段在整個存儲空間中可浮動。

8. 內存為什麼要分段 分成多少種段 段與段寄存器的區別

8086CPU有20根地址線,最大可定址內存空間為1MB。而8086的寄存器只有16位,指令指針(IP)和變址寄存器(SI、DI)也是16位的。用16位的地址定址1MB空間是不可能的。所以就要把內存分段,也就是把1MB空間分為若干個段,每段不超過64KB,在8086中設置4個16位的段寄存器,用於管理4種段:CS是代碼段,DS是數據段,SS是堆棧段,ES是附加段。
把內存分段後,每一個段就有一個段基址,段寄存器保存的就是這個段基址的高16位,這個16位的地址左移四位(後面加上4個0)就可構成20位的段基址。

9. 3,存儲器為什麼要分成內儲器和外儲器兩種二者有什麼區別

原因:

因為內、外存儲器的作用不同。內存儲器比外存儲器速度快,而且快很多。CPU在運行程序的時候會把常用的代碼或者數據存放到內存儲器中,這樣就能快速的調用。

內存與外存的區別:

1、內存儲器是執行程序時的臨時存儲區,掉電後數據全部丟失;外存儲器是用來存儲原始數據和運算結果的,需要長期保存,掉電後數據不會丟失。

2、內存儲器最突出的特點是存取速度快,但是容量小、價格貴;外存儲器的特點是容量大、價格低,但是存取速度慢。

3、內存儲器用於存放那些立即要用的程序和數據;外存儲器用於存放暫時不用的程序和數據。

(9)存儲器為什麼要分段擴展閱讀:

內存的分類:

1、RAM也叫隨機存儲器,是Random Access Memory的英文縮寫。RAM中存儲當前使用的程序、數據、中間結果和與外存交換的數據,CPU可以根據需要直接讀或寫RAM中的內容。

2、ROM:只能讀出操作而不能寫入操作,是Read Only Memory的意思。

存儲器的種類很多,按其用途可分為主存儲器和輔助存儲器,主存儲器又稱內存儲器(簡稱內存),輔助存儲器又稱外存儲器(簡稱外存)。

內存儲器最突出的特點是存取速度快,但是容量小、價格貴;外存儲器的特點是容量大、價格低,但是存取速度慢。內存儲器用於存放那些立即要用的程序和數據;外存儲器用於存放暫時不用的程序和數據。內存儲器和外存儲器之間常常頻繁地交換信息。外存通常是磁性介質或光碟,像硬碟,軟盤,磁帶,CD等,能長期保存信息,並且不依賴於電來保存信息,但是由機械部件帶動,速度與CPU相比就顯得慢得多。

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