为什么存储器的分段就能寻址20位 存储器为什么能寻址20位？

为什么存储器的分段就能寻址20位

存储器的分段是计算机体系结构中的一个重要概念。它是将内存划分成多个尺寸不同的段，每个段都有自己的基地址，可以实现针对单个段的寻址。那么为什么存储器的分段就能够寻址20位呢？下面我们从不同的方面来阐述这个问题。

1、物理内存结构

在计算机的物理内存结构中，内存中的每个存储单元都有一个唯一的物理地址。这个地址可以由20位二进制数来表示，即最多可以寻址2^20个存储单元。如果内存没有分段，那么在对内存进行读写操作时，只能够对整个物理地址空间进行寻址，这样将会非常不方便。而内存分段技术的出现，可以让我们将内存划分成多个段，每个段都有自己独立的地址空间和起始地址。这样，在程序访问内存时，就可以只关注一个段的地址空间，而不需要关注整个物理地址空间。因此，在分段的情况下，20位的地址长度就足够应对正常的计算机使用了。

2、逻辑地址空间

逻辑地址空间是计算机给用户程序所划分的地址空间。每个程序都有自己的独立地址空间，程序可以使用这个地址空间来访问内存中的数据。在使用内存分段技术时，逻辑地址空间的划分非常重要。由于不同的程序需要使用的内存地址范围有所不同，因此如果程序可以随意访问整个物理地址空间，会令内存管理非常复杂。而通过将逻辑地址空间分段，可以让每个程序只访问一段地址空间，从而使内存管理更加简单和高效。这是分段技术能够寻址20位的另一个原因。

3、虚拟存储器支持

虚拟存储器是一种计算机内存管理技术，它将主存储器和辅助存储器（如硬盘）结合起来组成一个地址连续的虚拟地址空间，可以让计算机似乎具有比实际物理内存更多的内存空间。这样的好处是，计算机可以同时运行多个程序，每个程序可以使用到比实际物理内存更大的内存空间。在使用虚拟存储器时，需要将内存空间中的每一段都映射到硬盘中的某一空闲区域中。内存分段技术的使用，可以使虚拟存储器的映射更加精细和简单。当操作系统需要将虚拟地址空间中的某个段映射到硬盘时，只需要将这一段的数据页存储到硬盘指定的区域即可。这也是20位地址长度可以应对虚拟存储器支持的另一个原因。

4、现代内存技术的发展

随着现代内存技术的发展，内存的容量越来越大，内存分段技术的应用也越来越复杂。例如，有些计算机使用了分页技术，这种技术将内存分成若干个固定大小的页，在操作系统的管理下，将每个页映射到物理内存的任意区域。分页技术和分段技术有相似的地方，但是分页技术的页大小和分段技术的段大小是不同的。然而，无论是分页技术还是分段技术，都需要一个地址来表示内存中的单元，20位的地址长度已经可以完全满足这个需求。因此，内存的分段，可以说是在始终沿用着这个历史的界限。