第二章：寄存器（CPU工作原理）03
?讓編程改變世界
Change the world by program
?
物理地址
CPU訪問內存單元時要給出內存單元的地址。所有的內存單元構成的存儲空間是一個一維的線性空間。 我們將這個唯一的地址稱為物理地址。 ?16位結構的CPU
概括的講，16位結構描述了一個CPU具有以下幾個方面特征： 1、運算器一次最多可以處理16位的數據。 2、寄存器的最大寬度為16位。 3、寄存器和運算器之間的通路是16位的。 ?8086CPU給出物理地址的方法
8086有20位地址總線，可傳送20位地址，尋址能力為1M。 8086內部為16位結構，它只能傳送16位的地址，表現出的尋址能力卻只有64K。 ?問題：那么，8086CPU如何用內部16位的數據轉換成20位的地址呢？
自問自答：8086CPU采用一種在內部用兩個16位地址合成的方法來形成一個20位的物理地址~ [caption id="attachment_257" align="aligncenter" width="300"]
8086CPU如何用內部16位的數據轉換成20位的地址[/caption] ? 8086CPU讀寫內存時，發生了這么一些事：
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;
段地址和偏移地址通過內部總線送入一個稱為地址加法器的部件;
地址加法器將兩個16位地址合并成一個20位的地址;
?地址加法器工作原理
? 地址加法器合成物理地址的方法：物理地址=段地址×16+偏移地址 例如：8086CPU訪問地址為123C8H的內存單元 [caption id="attachment_258" align="aligncenter" width="300"]
8086CPU訪問地址為123C8H的內存單元[/caption] ? 由段地址×16引發的血案…… “段地址×16”有一個更為常用的說法就是數據左移4位。（二進制位） [caption id="attachment_259" align="aligncenter" width="300"]
進制轉換[/caption] ? 我們通過觀察移位次數和各種形式數據的關系： 一個數據的二進制形式左移1位，相當于該數據乘以2;
一個數據的二進制形式左移N位，相當于該數據乘以2的N次方;
地址加法器如何完成段地址×16的運算？沒錯，以二進制形式存放的段地址左移4位。
? 一個饅頭引發的分析…… 經過進一步的思考，我們可以看出：一個數據的十六進制形式左移1位，相當于乘以16;
一個數據的十進制形式左移1位，相當于乘以10;
一個數據的X進制形式左移1位，相當于乘以X。
?“段地址×16+偏移地址=物理地址”的本質含義
?兩個比喻說明：
說明“基礎地址+偏移地址 = 物理地址” 的思想：第一個比喻 比如說，學校、體育館同在一條筆直的單行路上（學校位于路的起點0米處）。 讀者在學校，要去圖書館，問我那里的地址，我可以用幾種方式描述這個地址？ [caption id="attachment_260" align="aligncenter" width="300"]
段地址×16+偏移地址=物理地址[/caption] （1）從學校走2826m到圖書館。這2826可以認為是圖書館的物理地址。 （2）從學校走2000m到體育館，從體育館再走826m到圖書館。 第一個距離2000m是相對于起點的基礎地址; 第二個距離826m是將對于基礎地址的偏移地址。 ? 說明“段地址×16+偏移地址=物理地址”的思想：第二個比喻 比如我們只能通過紙條來通信，讀者問我圖書館的地址，我只能將它寫在紙上告訴讀者。 顯然我必須有一張可以容納 4 位數據的紙條才能寫下2826這個數據： [caption id="attachment_261" align="aligncenter" width="235"]
段地址×16+偏移地址=物理地址[/caption] ? 不巧的是，沒有能容納4位數據的紙條，僅有兩張可以容納3位數據的紙條。 這樣我只能以這種方式告訴讀者2826這個數據： [caption id="attachment_262" align="aligncenter" width="261"]
段地址×16+偏移地址=物理地址[/caption] ? 8086CPU就是這樣一個只能提供兩張3位數據紙條的CPU。 [buy]?獲得所有教學視頻、課件、源代碼等資源打包?[/buy] [Downlink href='http://kuai.xunlei.com/d/LPOBVJBHIWMY']視頻下載[/Downlink]
)
