南京邮电大学微机第2章.ppt

虚拟空间(虚拟存储器地址空间):编程空间 虚拟存储器是一项硬件和软件结合的技术。 存储管理部件把主存(物理存储器)和辅存(磁盘)看作是一个整体，即虚拟存储器。允许编程空间为246=64T，程序员可在此地址范围内编程，程序可大大超过物理空间。该空间对应的地址称为虚拟地址或逻辑地址。运行时，操作系统从虚拟空间取一部分程序载入物理存储器运行。当程序运行需要调用的程序和要访问的数据不在物理存储器时，操作系统再把那一部分调入物理存储器.……数据的交换极快，程序察觉不到。 线性地址 实模式：存储空间仅分段，而不分页； 保护模式：存储空间先分段，再分页。 分页部件 线性空间： 当程序从虚拟空间调入物理空间时，要进行地址转换。 分段部件首先把虚拟地址(编程地址)转换为线性地址, ☆　如果不分页的话，线性地址就是物理地址； ☆　如果分页的话，则由分页部件把线性地址转换为 物理地址。 虚拟地址 不分页 物理地址 分段部件 I/O地址空间与存储空间不重叠 CPU有一条控制线M/IO，在硬件设计上用M/IO=1，参与存储器寻址，用M/IO=0参与I/O寻址。 从PC/XT～Pentium，基于Intel微处理器的系统机，实际上只使用低10位地址线，寻址210=1024个I/O端口。 2. I/O空间: 486利用低16位地址线访问I/O端口，所以I/O端口最多有216=64K，I/O地址空间为0000H～FFFFH。 注意： I/O地址空间不分段 二、实地址模式 1、特点 ①加电、复位之后，486自动工作在实模式，系统在DOS管理下 ②在实模式下，486只能访问第一个1M内存(00000H~FFFFFH) ③?存储管理部件对存储器只进行分段管理，没有分页功能，每一逻辑段的最大容量为64K。 在实模式下，段寄存器中存放段基址。 2、 实模式下,物理地址的形成（重要） （1）存储器的分段管理: 我们把1M字节的存储器分为任意数量的段，其中每一段长度64K（216)字节。段的起始地址的高16位地址称为该段的段基址。段内再由16位二进制数寻址，段内寻址的16位二进制数地址是存贮单元到段起始地址的距离，称为偏移地址。 一个 逻辑段 1FFFFH 10000H 12345H 2345H (64KB) 段基址：偏移量 (1000H：2345H) 16位段地址 16位段内偏移量 16位段地址 0000 20位物理地址 地址加法器 段寄存器 偏移地址寄存器 左移4位 15 0 16位段寄存器 0000 20位物理地址 19 0 + 15 0 16位偏移地址 例：设某存贮单元 段基址=1000H,偏移量=2345H 则物理地址为： 10000H ＋ 2345H 12345H 单元物理地址为12345H, 逻辑地址为 1000H:2345H 在一个逻辑段中,各单元的段基址是相同的 偏移地址是该单元相对于段首的地址偏移量 一个 逻辑段 10000H 12345H 存贮器中的每个存贮单元都可以用两个形式的地址来表示：物理地址和逻辑地址。物理地址是指1MB存贮区域中的某一单元地址，地址信息是20位的二进制代码，以16进制表示是00000H~FFFFFH中的一个单元，CPU访问存贮器时，地址总线上送出的是物理地址。编制程序，则采用逻辑地址。逻辑地址由段基址和偏移量组成。　　　　　　 所有段都是起始于16字节的边界。 逻辑地址需由程序员在编程时给出 段 基 址：指明由哪个段寄存器给出即可 偏移地址：由程序员在程序中给出具体值 注意： 物理地址是唯一的，不同的逻辑地址可得到相同的物理地址。 如： 2000H：0200H —— 20200H 2010H：0100H —— 20200H 逻辑段 段基址存放在…… 偏移地址存放在…… 代码段 CS IP 堆栈段 SS SP 数据段 DS