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实模式存储器寻址

 

2024-02-04 07:48:31

晨欣小编

计算机的存储器是用于存储数据和指令的地方。在早期的计算机系统中,存在一种称为实模式的存储器寻址方式。

实模式存储器寻址是指计算机中用于访问存储器中的数据和指令时所使用的一种寻址方式。在实模式下,计算机的寻址空间被限制在1MB范围内。这是因为在早期的计算机系统中,处理器的地址总线只有20根,而每根地址总线可以表示的地址数最多为2的20次方,即1MB。

在实模式下,存储器的寻址方式是通过一个称为段寄存器的特殊寄存器来实现的。段寄存器存储了一个段选择子,用于指定存储器中的一个段。一个段通常包含多个字节,可以存储数据或指令。段选择子指定的段的偏移量可以通过另一个寄存器来指定。

通过段寄存器和偏移量,计算机可以计算出要访问的存储器地址。具体而言,实模式下的存储器寻址过程如下:

1. 根据段寄存器的值和偏移量计算出线性地址。线性地址是实际物理地址的一个中间地址。线性地址是通过将段寄存器的值左移4位(乘以16)并加上偏移量得到的。

2. 将线性地址转换为物理地址。在实模式下,线性地址可以直接用作物理地址,因为段寄存器的值和偏移量可以直接用于寻址。

3. 使用物理地址访问存储器。通过将物理地址发送到存储器控制器,计算机可以读取或写入存储器中的数据。

实模式存储器寻址的方法简单而直接,但由于地址空间受限,无法满足现代计算机的需求。因此,在后来的计算机系统中,实模式被保留为兼容性模式,并引入了虚拟模式和保护模式等更高级的存储器寻址方式。

虚拟模式通过分页机制将实模式的地址空间映射到更大的地址空间中,从而允许计算机访问更多的存储器。保护模式则引入了权限控制和内存保护机制,使多个程序可以同时运行而不会相互干扰。

总之,实模式是早期计算机系统中一种简单而直接的存储器寻址方式,通过段寄存器和偏移量来访问存储器。但由于受限的地址空间,实模式在现代计算机系统中被保留为兼容性模式,引入了更高级的存储器寻址方式来满足计算机的需求。

 

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