内存地址空间教案.docx

内存地址空间上述的那些存储器，在物理上是独立的器件，但是在以下两点上相同。都和CPU的总线相连。CPU对它们进行读或写的时候都通过控制线发出内存读写命令。这也就是说，CPU在操控它们的时候，把它们都当作内存来对待，把它们总的看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器，这个逻辑存储器就是我们所说的内存地址空间。在汇编这门课中，我们所面对的是内存地址空间(在统一的逻辑存储器中)。图1.8展示了CPU将系统中各类存储器看作一个逻辑存储器的情况。?图1.8? 将各类存储器看作一个逻辑存储器在图1.8中，所有的物理存储器被看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器，每个物理存储器在这个逻辑存储器中占有一个地址段，即一段地址空间。CPU在这段地址空间中读写数据，实际上就是在相对应的物理存储器中读写数据。假设，图1.8中的内存地址空间的地址段分配如下。地址0~7FFFH的32KB空间为主随机存储器的地址空间；地址8000H~9FFFH的8KB空间为显存地址空间；地址A000H~FFFFH的24KB空间为各个ROM的地址空间。这样，CPU向内存地址为1000H的内存单元中写入数据，这个数据就被写入主随机存储器中；CPU向内存地址为8000H的内存单元中写入数据，这个数据就被写入显存中，然后会被显卡输出到显示器上；CPU向内存地址为C000H的内存单元中写入数据的操作是没有结果的，C000H单元中的内容不会被改变，C000H单元实际上就是ROM存储器中的一个单元。内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制。8086CPU的地址总线宽度为20，可以传送220个不同的地址信息(大小从0至220-1)。即可以定位220个内存单元，则8086PC的内存地址空间大小为1MB。同理，80386CPU的地址总线宽度为32，则内存地址空间最大为4GB。我们在基于一个计算机硬件系统编程的时候，必须知道这个系统中的内存地址空间分配情况。因为当我们想在某类存储器中读写数据的时候，必须知道它的第一个单元的地址和最后一个单元的地址，才能保证读写操作是在预期的存储器中进行。比如，我们希望向显示器输出一段信息，那么必须将这段信息写到显存中，显卡才能将它输出到显示器上。要向显存中写入数据，必须知道显存在内存地址空间中的地址。不同的计算机系统的内存地址空间的分配情况是不同的，图1.9展示了8086PC机内存地址空间分配的基本情况。图1.9告诉我们，从地址0~9FFFF的内存单元中读取数据，实际上就是在读取主随机存储器中的数据；向地址A0000~BFFFF的内存单元中写数据，就是向显存中写入数据，这些数据会被显示卡输出到显示器上；我们向地址C0000~FFFFF的内存单元中写入数据的操作是无效的，因为这等于改写只读存储器中的内容。内存地址空间最终运行程序的是CPU，我们用汇编语言编程的时候，必须要从CPU的角度考虑问题。对CPU来讲，系统中的所有存储器中的存储单元都处于一个统一的逻辑存储器中，它的容量受CPU寻址能力的限制。这个逻辑存储器即是我们所说的内存地址空间。网卡物理地址和MAC地址的几点感想网卡物理地址指的是网卡存放在存储器里的地址，而MAC地址是网卡工作的时候用的地址，当然一般情况下这两个地址是一样的。??? 这里要说的是存储器通常是指EEPROM，我想只要你乐意将网卡物理地址其他存储器也是可以的。??? 事实上存放在EEPROM内的物理地址是什么并不非常重要。因为网卡工作的时，只会加入CRC和前导码（这个到底是网片的逻辑加的，还是电路设计加入，不是很清楚）。通常的数据链路层所看到的源地址和目的地址都是驱动程序加的。因此我们可以将任意一个网卡使用任意的MAC地址。??? 例如：在Windows系统，在初次安装网卡和使用网卡时（具体的实现细节可能会有出入，应该是可以检测出有变化和注册表值无效都会重新读入），Windows操作系统会将网卡物理地址读入，并写入注册表。以后需要发送报文时将在注册表中读入。??? 在我工作使用的嵌入式系统内部实现有这样几种情况：??? 1、每次初始化网口，读取EEPROM内部物理地址至内存，以后使用内存读取到的MAC地址通讯??? 2、每次初始化网口，不读取EEPROM内部物理地址，而是按照一定规则计算得出MAC地址通讯??? 3、是1和2的综合，在操作系统初始化阶段采用1，而当应用层初始化时候，再次初始化网口，重新计算并使用新的MAC地址通讯。??? 2和3计算法得出的MAC地址又存在2种处理，1、写入EEPROM，2、不写入仅使用。推荐使用不写入的方法，因写入后多次测试更换后将可能出现使用的MAC地址冲突情况，这个已经见过很多次了。总结：??? 1、驱动在填入源地址和目的地址时，使用的都是内存中的MAC地址，一般情况不会再去读取真实的物理地址。??