内存为什么要分段？ 分成多少种段？ 段与段寄存器的区别？
Eric_Xi_BJ 2016-08-12 10:38:08 8641 收藏 20
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１．内存为什么要分段？ 分成多少种段？ 段与段寄存器的区别？
8086CPU有20根地址线，最大可寻址内存空间为1MB。而8086的寄存器只有16位，指令指针（IP）和变址寄存器（SI、DI）也是16位的。用16位的地址寻址1MB空间是不可能的。所以就要把内存分段，也就是把1MB空间分为若干个段，每段不超过64KB，在8086中设置4个16位的段寄存器，用于管理4种段：CS是代码段，DS是数据段，SS是堆栈段，ES是附加段。
把内存分段后，每一个段就有一个段基址，段寄存器保存的就是这个段基址的高16位，这个16位的地址左移四位（后面加上4个0）就可构成20位的段基址。
一个是早期实模式下，寄存器16位，地址线20位。为了用16位的寄存器寻址20位的地址，引入了段（segment）的概念，所有的段都在一个地址空间。
第二个是保护模式下，段(segmentation)强调的是分割，用来把内存分成不同的地址空间，每个段一个空间，而后通过CPU的MMU转换成实际物理地址。由于程序运行在不同的段里，根本上保护了CPU保护模式下的各个不相关的代码，所谓进程或者作业。
注意，x86 CPU的段是永远存在的，不论哪个模式，不能禁止，参看Intel开发手册。
２．访问内存空间与寄存器有啥关系啊？为什么16不能寻到1M？还有内存是不是分成四种段啊？（CS/DS/SS/ES)?段寄存器就是其管理作用吗？
寄存器是CPU内部的存储部件与内存空间没有关系，设置寄存器的原因是为了减少CPU与内存交换数据的次数，以提高计算机的工作速度。
内存空间和地址线的关系为：存储容量=2^n（n是地址线的数量），所以16根地址线只能访问2^16=64K的存储空间。
内存是分成四种段，这是考虑到程序执行时需要的四个部分。但是，内存不止四个段，只是同时最多只有四个段在工作，其他的在“睡眠”，需要时再“唤醒”。
内存分段后，内存的地址（又称物理地址）就由两部分组成：段地址和段内偏移地址，段寄存器管理的是段地址。
