段基址是处理器内存寻址的一个概念,通过段基址和偏移地址的组合可以准确定位内存中的数据。而16位段基址表示的是段的起始地址在内存中的位置。在这个话题下,我们将从以下几个方面对段基址16位表示做详细的阐述。
在32位CPU处理器中,内存划分为多个段,每个段的大小可以不同。通过划分内存为多个段,可以更加灵活地管理内存,有效地引导程序执行。
而段基址就表示了每个段在内存中的起始地址。因为内存是按字节寻址的,所以16位段基址所能表示的地址范围是0~65535之间的地址,也就是说,每个段的大小最大为65535字节。
除了在逻辑上划分出多个段,操作系统还需要在物理内存上划分出相应的空间给不同的段。段基址在物理内存管理中也有着至关重要的作用。
通过将段基址与偏移量相加,可以得到该段对应的物理内存地址。这样可以将逻辑上的不同段映射到物理内存上的不同空间,从而对不同的段进行独立的管理和操作。由于32位处理器能够寻址的地址范围比16位段基址要大得多,因此需要采用特有的物理内存管理技术,以保证段的映射正确且高效。
当程序被加载入内存中并且开始执行时,需要通过段基址找到程序各个段的物理内存地址。从而才能正确地执行程序指令。
在程序执行时,操作系统将指令按照顺序一条条地放在内存中的某个段中,并将偏移地址存储在计算机的寄存器中。在执行每条指令时,CPU需要从寄存器中取出偏移地址和段基址相加,得到该指令在内存中的物理地址,从而可以正确地执行该指令。
保护模式是指CPU提供的一种内存保护机制,可以防止程序对系统的其他部分造成伤害。
在保护模式下,由于需要对内存进行保护,需要采用硬件/软件相结合的形式来实现。在此过程中,段基址作为内存寻址的重要参数之一,参与了保护模式下的内存管理。
通过在段基址中添加标志位,可以实现访问控制,即对某些内存进行只读访问,或者禁止访问。当程序试图访问被禁止的内存时,保护模式会抛出异常,防止了程序的继续执行。