8086/8088微处理器的存储器管理

 8088/8086CPU有20条地址总线，有2²⁰=1048576=1MB（1M字节）个存储单元。在机器内部用20位无符号二进制数来表示存储单元地址。用十六进制表示的地址范围为：00000H~FFFFFH。8086微处理器是一个16位结构，用户可用的寄存器均为16位。显然，用一个寄存器是无法形成寻址1MB存储器空间所需的地址码的。

    8086/8088把1M主存空间划分为若干段。每个段由连续的字节单元组成，最大长度为64K（即65536）。可作为独立寻址的逻辑单位。一个段中的代码和数据，可存放在该段内的任意单元中。一个段的起始地址，称为该段的段基地址（20位）。要求段基址的低4位必须为0（可被16整除），段地址存放在段寄存器CS、DS、SS、ES中。

   在程序中设置的段称为逻辑段。各逻辑段的大小按实际需要确定，最大为64KB，实际应用时可小于64KB，其未用空间可再定义为其它段的空间。因而可出现段的重叠。各逻辑段可以是邻接的、间隔的、部分重叠的和完全重叠的。

   在8086/8088微处理器中，描述存储器地址的三个相关术语：物理地址、偏移地址、逻辑地址

①物理地址：是由8086/8088芯片地址引线送出的20位地址码，它用来参加存储器的地址译码，最终读/写所访问的的一个特定的存储单元。

②偏移地址：某个存储单元相对于该段首地址的差值，用16位二进制代码。

③逻辑地址：是在程序中对存储器地址的一种表示方法：

                          逻辑地址 =段地址:偏移地址

物理地址的形成：

                         物理地址 =段基地址×10H +偏移量

例：8086/8088某主存单元的逻辑地址是: 1234H:000AH，求其物理地址。

答：则此单元的物理地址为：1234H×10H + 000AH   = 2340H+000AH   =1234AH

练习题1.8086是多少位的微处理器？为什么？

答：8086是16位的微处理器，其内部数据通路为16位，对外的数据总线也是16位。

练习题2.EU与BIU各自的功能是什么？如何协同工作？

答：EU是执行部件，主要的功能是执行指令。BIU是总线接口部件，与片外存储器及I/O接口电路传输数据。EU经过BIU进行片外操作数的访问，BIU为EU提供将要执行的指令。EU与BIU可分别独立工作，当EU不需BIU提供服务时，BIU可进行填充指令队列的操作。

练习题3.8086/8088与其前一代微处理器8085相比，内部操作有什么改进？

答：8085为8位机，在执行指令过程中,取指令与执行执令都是串行的。8086/8088由于内部有EU和BIU两个功能部件，可重叠操作，提高了处理器的性能。

练习题4. 8086/8088微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作用是什么？

答：执行部件有8个16位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。AX、BX、CX、DX一般作为通用数据寄存器。SP为堆栈指针存器，BP、DI、SI在间接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。总线接口部件设有段寄存器CS、DS、SS、ES和指令指针寄存器IP。段寄存器存放段地址，与偏移地址共同形成存储器的物理地址。IP的内容为下一条将要执行指令的偏移地址，与CS共同形成下一条指令的物理地址。

练习题5. 8086对存储器的管理为什么采用分段的办法？

答：8086是一个16位的结构，采用分段管理办法可形成超过16位的存储器物理地址，扩大对存储器的寻址范围 (1MB，20位地址)。若不用分段方法，16位地址只能寻址64KB空间。

练习题6.在8086中，逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么？具体说明。

答：逻辑地址是在程序中对存储器地址的一种表示方法，由段地址和段内偏移地址两部分组成，如1234H：0088H。偏移地址是指段内某个存储单元相对该段首地址的差值，是一个16位的二进制代码。物理地址是8086芯片引线送出的20位地址码，用来指出一个特定的存储单元。

练习题7．给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是20C0H，（DS）=0C00EH，求出该内存单元的物理地址。

答：0C00EH*10H+20C0H=C21A0H

     物理地址：C21A0H。

练习题9.8086与8088的主要区别是什么？

答：8086有16条数据信号引线，8088只有8条；8086片内指令预取缓冲器深度为6字节，8088只有4字节。