今天是彙編專輯第二彈，以8086CPU抛磚引玉，讨論一下CPU确定物理地址平凡又神奇的操作！

我們知道，CPU 訪問内存單元時，要給出内存單元的地址。所有的内存單元構成的存儲空間是一個一維的線性空間，每一個内存單元在這個空間中都有唯一的地址，我們将這個唯一的地址稱為物理地址。

8086是16位結構的CPU，這也就是說，在8086内部，能夠一次性處理、傳輸、暫時存儲的信息的最大長度是16位。内存單元的地址在送上地址總線之前，必須在CPU中處理、傳輸、暫時存放。

而上一篇我們講到，地址總線的寬度決定CPU的尋址能力。8086有20根地址總線，可以傳送20位地址，所以其尋址能力為2^20B，即1M。（傳送門：計算機中的三類總線 ）

很自然地，這裡産生了矛盾：如果隻是簡單地将地址從内部發出，那麼8086隻能發出16位的地址，表現的尋址能力也就隻有2^16byte，即64KB。這這與1M的尋址能力不符！

那麼如何解決該矛盾呢？

在正式讨論之前，我們換一個話題。如下圖所示，假如大熊要去圖書館，詢問胖虎圖書館的具體位置（物理地址），于是胖虎告訴他：

（1）你可以從從學校走2826米能到圖書館；

（2）也可以從學校走2000米到體育館，再走826米就是圖書館。

顯然，兩種方式大熊都能找到圖書館的位置。

那麼現在加一些限制條件，比如大熊和胖虎之間用如下的方格紙進行通信，那麼按照第一種方式直接寫入2826表示圖書館的位置就能準确定位。

如果現在再加一個限定條件：假如方格個數隻有三個，如何才能定位圖書館的位置呢？

隻能采用第二種方式咯：先找到體育館，再通過偏移的826米找到圖書館。

概括表述為：先用200米表示起始位置，我給它起個名字叫段地址，将200米乘以10的位置我們叫它基地址，基地址再加上偏移位置826米，正好是2826米，也就是圖書館的位置！

好了，我們再回到8086CPU确定物理地址的方式上來，根據上面的例子我們就能解決CPU内部與數據總線的矛盾。8086CPU采用一種在内部用兩個16位地址合成的方法來形成一個20位的物理地址。

(1) CPU中的相關部件提供兩個16位的地址，一個稱為段地址，另一個稱為偏移地址；

(2)段地址和偏移地址通過内部總線送入一個稱為地址加法器的部件;

(3)地址加法器将兩個16位地址合成為一個20位的物理地址;

(4)地址加法器通過内部總線将20位物理地址送入輸入輸出控制電路;

(5)輸入輸出控制電路将20位物理地址送上地址總線;

(6)20位物理地址被地址總線傳送到存儲器。

動圖演示如下：

地址加法器采用物理地址=段地址x16 偏移地址的方式合成物理地址，其思想和上述例子中找圖書館的位置時如出一轍的，隻不過從10進制變成了計算機的16進制。

當個體受限時，借助外力以及互相配合則顯得尤為重要！

君子性非異也，善假于物也。——荀子

兩點注意:

（1）段地址×16必然是16的倍數，所以一個段的起始地址也一定是16的倍數;

（2）偏移地址為16位，16位地址的尋址能力為64KB，所以一個段的長度最大為64KB。

• CPU将若幹地址連續的内存單元看作一個段，用段地址x16定位段的起始地址(基礎地址)，用偏移地址定位段中的内存單元；
• 物理地址=段地址x16 偏移地址

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