计算机的内存空间非常大,数据和指令都存储在内存中。为了快速地定位内存中的数据和指令,需要使用寻址。
地址总线是连接CPU和内存的一组物理线路,用于传输CPU访问内存时所请求的地址信息。如果使用字节寻址,每次CPU请求数据时都需要发一次地址请求,这会造成地址总线的资源浪费。如果使用段寻址,CPU请求时只需要发一次地址请求,然后可以一次性请求所需数据块中的多个字节,这样可以提高地址总线的使用效率。
在程序运行时,通常需要将程序分为不同的模块,每个模块之间需要确保互不干扰。如果使用字节寻址,程序在执行时会访问一段连续的内存空间,这可能会导致程序访问到其他模块的内存空间。如果使用段寻址,可以限制程序的访问范围,只能访问指定的内存段,从而避免了模块间的干扰。
在操作系统中,不同的程序会共享同一块物理内存。如果使用字节寻址,程序可以随意修改内存中的数据,这可能会影响到其他程序的正常运行。如果使用段寻址,操作系统可以对不同的程序分别分配不同的内存段,从而实现存储器保护,保证不同程序间的内存互不干扰。
虚拟存储器是一种计算机内存管理技术。虚拟存储器允许程序使用比实际内存空间更大的内存空间来存储数据和指令,从而提高程序的执行效率。段寻址为虚拟存储器的实现提供了支持。通过将程序分为不同的段,使得每个段可以被视为独立的虚拟存储器,程序可以直接访问这些虚拟存储器,而不必担心实际内存的大小限制。