intel 8086的內存分段管理機制
前言
intel 8086是一個16位的CPU。CPU內部結構如下圖
可以看到，在CPU內部的數據總線是十六位的，但是8086外部的地址總線是20位的，也就是說8086的實際物理地址是1MB。在BIU區域存在一個地址加法器，地址線經過這個加法器之後從16位變成了20位。那麼這個過程是如何實現的呢？這就是這篇博客的需要講的。
正文
爲什麼要分段管理？
CPU內部的數據總線和段寄存器都是16位的，用他們做地址寄存器智能尋址64KB單元，但是8086的實際物理地址有1MB，如何解決這個問題呢？採用分段技術。
什麼是分段技術？
將1MB的內存空間分成若干段，每一段的第一個地址稱爲段首址，並且用段首址來表示這一段的內存地址。段首址必須要能被16整除，爲什麼呢？這樣的話，段首址就可以用16位來保存，低4位全部爲零，高16位可放在段寄存器中。
介紹幾個概念：
邏輯地址：邏輯地址是一對，包括段首址和偏移地址，如代碼段表示爲CS：IP。
偏移地址：相對於段首址的偏移量，放在 IP 寄存器裏面。
物理地址：實際的內存地址，用20bit表示。
段首址用段寄存器來表示，包括CS（代碼段）、DS（數據段）、SS（堆棧段）和ES（附加段）。偏移地址用 IP 來表示。如上圖所示。
舉個例子：如果一個內存地址（物理地址）爲：2304AH，段首址爲2304H。那麼邏輯地址爲：2304H：000AH。這一段內存的實際長度可以用偏移量表示，大小爲0000H ~ FFFFH，也就是64KB。
那麼邏輯地址是如何變成物理地址呢？這也就是前言中提到的問題。公式如下：
物理地址 = 對應寄存器 * 10H + 段內偏移量
還是剛剛那個例子，2304H * 10H = 23040H
23040H + 0000AH = 2304AH
結論
地址加法器就是進行這樣一個運算：物理地址 = 對應寄存器 * 10H + 段內偏移量
對應寄存器指的是：CS、DS、SS、ES 寄存器裏面的值，段內偏移量指的是IP寄存器裏面的值。如此16的CPU可以尋址1MB的內存空間。