8088_8086中的内存管理与地址转换
发布时间: 2024-02-07 17:19:35 阅读量: 15 订阅数: 12
# 1. 简介
### 1.1 8088与8086的背景和特点
8088与8086是Intel公司在20世纪70年代末和80年代初推出的两款微处理器。8086是16位微处理器,而8088是8086的低成本版本,仅有8位的数据总线,但与8086具有相同的指令集。
8086与8088主要特点如下:
- 16位架构:8086与8088的数据总线宽度为16位,与早期的8位微处理器相比,能够处理更大范围的数据和地址。
- 分段存储器模型:8086与8088采用了分段存储器模型,将内存划分为多个段,每个段最大可容纳64KB的数据。这种存储器模型提供了更大的寻址空间和更灵活的内存管理方式。
- 实模式与保护模式:8086与8088支持实模式和保护模式两种工作模式,实模式是向下兼容早期的8位微处理器,保护模式则提供了更高的安全性和系统资源的保护功能。
### 1.2 内存管理的重要性和作用
内存管理是计算机系统中的重要组成部分,主要负责对计算机的内存资源进行合理分配和管理。内存是计算机运行程序所必需的存储区域,对于操作系统和应用程序来说至关重要。
内存管理的主要作用包括:
- 空间管理:内存管理负责将系统的物理内存划分为多个逻辑空间,使不同的程序和数据能够在独立的内存空间中运行,防止相互干扰和冲突。
- 寻址管理:内存管理负责将程序使用的逻辑地址转换为物理地址,从而将程序加载到正确的内存位置,并确保程序能够正常访问所需的数据。
- 内存保护:内存管理负责对不同的程序和数据进行隔离和保护,防止恶意程序的访问和破坏对其他程序和系统的影响。
- 内存优化:内存管理可以通过合理的内存分配和回收策略,提高系统的内存利用率和性能,提高系统的响应速度和效率。
综上所述,内存管理在计算机系统中起着至关重要的作用,直接影响系统的性能和安全性。下面将介绍内存分段与分页这两种常用的内存管理方式。
# 2. 内存分段与分页
内存分段(Memory Segmentation)和内存分页(Memory Paging)是8088与8086处理器中常见的内存管理方式。它们是为了克服传统的存储器管理方式中存在的缺陷而提出的,能够更加灵活地管理内存,提高内存利用率,并有助于简化编程。
1. **内存分段的概念与实现方式**
- **概念**:内存分段是指将程序的内存地址空间划分为若干个逻辑段(Segment),每个段可以包含不同数量的内存单元。段的大小是由处理器的寄存器指定的,因此可以不同大小。
- **实现方式**:在8088与8086处理器中,段地址通过段基址(Segment Base)与偏移地址(Offset)的相加来计算线性地址。段基址由段寄存器(如CS、DS、SS、ES)提供,而偏移地址由指令中的操作数提供。
2. **内存分页的概念与实现方式**
- **概念**:内存分页是指将程序的逻辑地址空间划分为大小固定的页面(Page),同时也将物理地址空间划分为相同大小的页框(Page Frame)。通过页表将逻辑页面映射到物理页框,以实现地址转换。
- **实现方式**:在8088与8086处理器中,并未内置对内存分页的硬件支持,但通过软件实现页式存储管理是完全可以的。
3. **分段分页的优缺点比较**
- **优点**:内存分段可以实现动态分配内存空间,便于程序的模块化设计和共享;内存分页能够提高内存利用率,实现虚拟内存,降低外部存储的访问频率。
- **缺点**:内存分段的地址空间不连续,容易造成内存碎片;内存分页的管理会带来性能开销,页式存储管理需要页表等数据结构的维护。
综上所述,内存分段与分页可以很好地解决8088与8086处理器中的内存管理问题,同时也为后续的保护模式提供了基础。
# 3. 线性地址与物理地址
在计算机系统中,线性地址和物理地址是两个非常重要的概念,对
0
0