汇编学习8086CPU-段地址-偏移地址简要理解

Posted 2022-12-16 CMbug

这只是新手学习汇编的一个小笔记，帮助自己理解的，不建议观看！

 

最近刚开始学习汇编，看到了8086 CPU的寻址方式：物理地址=段地址*16+偏移地址，于是有了如下的一些问题：

一、为何8086 CPU会采用这种寻址方式？

因为8086 CPU是一个16位CPU，那么决定了它有如下几个特点：

1、运算器一次最多可以处理16位的数据；

2、寄存器的最大宽度为16位；

3、寄存器和运算器之间的同路为16位；

即是说，在8086的内部，能有一次性处理、传输、暂时存储的信息最大长度为16位；而8086有20根地址总线，但是内部只能产生16位的数据，如果不用另外的方式，那么只能寻址2^16=65536（字节）/1024=64 kb；所以，当CPU要读取内存数据时，会先在内部产生两个16位的地址数据，然后通过地址加法器，按照 物理地址=段地址*16+偏移地址 进行计算要访问的外部内存的物理地址，这个算法实际上依赖于对二进制数据的左移操作；

二、内存中“段”的概念：

内存其实是一个连续整体，这里的连续可以理解为物理地址的连续吧；出现这种“段”的概念，实际上还是由于8086 CPU是16位的，它不可能一次生成一个20位的地址数据，所以分两次产生，每一次都是一个16位的地址，一个被当作公式中的基（段）地址，另一个就是偏移地址；由他们俩个共同决定要访问的物理地址（20位）；2^16肯定小于2^20，所以为了能访问外部内存的所有地址，所以产生了基地址和偏移地址之说；（语言表述不太清楚，应该只有自己能明白这意思吧）

三、段地址：

段地址的长度没有明确的规定，我们可以随意划分，但是最长不能超过10000 H；

常常有如下的说法：

1、偏移地址为16位，那么一个段的最大长度为64 kb：

8086 cpu在产生偏移地址时，是一个16位的二进制数据，那么它的最大值为2^16=65536，除以1024就得到64 kb，如果转换成16进制，则是：10000 H；

2、一个段的起始地址总是16的倍数？

因为8086有20根地址总线，所以最大的寻址空间（内存最大值）2^20=1048576，转换成16进制为：100000 H；根据上面计算的，偏移地址最大为10000 H，所以这块内存最少可以被分成10段，分别为：

000000 H------010000 H

010000 H------020000 H

.......

然后从000000 H地址开始，物理地址都是段地址*16+偏移地址，偏移地址也是16的倍数，所以最后不管这个段有多长，下一个段的起始地址还是16的倍数；

用更准确的说发应该是：起始地址为16的倍数，因为：

首先，起始地址=基（段）地址 * 16 得来，所以起始地址是16的倍数肯定没问题！这里和偏移地址以及这个内存段的大小都没有关系；例如：划分两个大小为2H的内存段，比如10000H--10001H；那么可以认为基地址为：1000H，所以起始地址就为：1000H*16=10000H；那么下一个内存段可以分为：10002H--10003H；基地址为：1000H，还是和第一段内存一样；即是，只要内存段的长度不超过偏移地址的最大表示长度，那么划分的任何内存段，它们的基地址都一样！

  其实对上面这10段内存段来说，我们访问时，是包含左值，不包含右值的；很简单的道理，如果偏移地址的二进制为16个0，那么物理地址就是基地址*16，如果基地址的二进制也为16个0，那么这个物理地址就是第一段的左值了，相反，如果偏移地址的二进制为16个1，那么结果为FFFF H，也就是偏移地址的最大值，这时的物理地址不是010000 H，即访问不了右值；

 

 

这只是新手学习汇编的一个小笔记，帮助自己理解的，不建议观看！