实模式下的地址分段

实模式下的地址分段

在程序里我们可能要操作一些位于内存中的数据，如何找到这些数据呢？当然是通过地址。

程序在执行之前需要加载到内存中，数据也是如此。如果我们直接把需要操作的数据的地址写死在程序代码中，若程序和数据加载的地址发生了变化，那么代码中写死的地址就无效了。

为了解决这个问题，我们引入了分段机制。简单来说就是把物理地址分成若干逻辑段，用于存放指令和数据。每个段的起始地址就是段地址，代码中的地址是段内偏移地址。真实的物理地址由段地址加上偏移地址得到。段地址是程序加载时就写入段寄存器中的。

CS和DS寄存器就分别用于存放代码段地址和数据段地址。ES为附加段地址寄存器，SS为堆栈段地址寄存器。

在8086处理器中，段寄存器是16位的，但是该处理器却有20条地址总线。如何利用16位的段寄存表示20位的地址呢？为此，真实的物理段地址需要右移四位，也就是除以16，这样就得到了16位的逻辑段地址。这就要求段地址必须是16的整数倍。当需要形成物理地址的时候，段寄存器中的段地址就乘以16，再加上代码中的偏移地址就可以得到真实的物理地址。形成物理地址的工作是由一个叫总线接口部件的部件完成的。

16位的段寄存器最多可以表示2的16次方个段地址，20位地址总线最多可以访问1MB个地址。也就是说，每个段的最大是64KB。由此也可以算得每个段最小的大小和最大段数量。