intel 8086的内存分段管理机制
前言
intel 8086是一个16位的CPU。CPU内部结构如下图
可以看到，在CPU内部的数据总线是十六位的，但是8086外部的地址总线是20位的，也就是说8086的实际物理地址是1MB。在BIU区域存在一个地址加法器，地址线经过这个加法器之后从16位变成了20位。那么这个过程是如何实现的呢？这就是这篇博客的需要讲的。
正文
为什么要分段管理？
CPU内部的数据总线和段寄存器都是16位的，用他们做地址寄存器智能寻址64KB单元，但是8086的实际物理地址有1MB，如何解决这个问题呢？采用分段技术。
什么是分段技术？
将1MB的内存空间分成若干段，每一段的第一个地址称为段首址，并且用段首址来表示这一段的内存地址。段首址必须要能被16整除，为什么呢？这样的话，段首址就可以用16位来保存，低4位全部为零，高16位可放在段寄存器中。
介绍几个概念：
逻辑地址：逻辑地址是一对，包括段首址和偏移地址，如代码段表示为CS：IP。
偏移地址：相对于段首址的偏移量，放在 IP 寄存器里面。
物理地址：实际的内存地址，用20bit表示。
段首址用段寄存器来表示，包括CS（代码段）、DS（数据段）、SS（堆栈段）和ES（附加段）。偏移地址用 IP 来表示。如上图所示。
举个例子：如果一个内存地址（物理地址）为：2304AH，段首址为2304H。那么逻辑地址为：2304H：000AH。这一段内存的实际长度可以用偏移量表示，大小为0000H ~ FFFFH，也就是64KB。
那么逻辑地址是如何变成物理地址呢？这也就是前言中提到的问题。公式如下：
物理地址 = 对应寄存器 * 10H + 段内偏移量
还是刚刚那个例子，2304H * 10H = 23040H
23040H + 0000AH = 2304AH
结论
地址加法器就是进行这样一个运算：物理地址 = 对应寄存器 * 10H + 段内偏移量
对应寄存器指的是：CS、DS、SS、ES 寄存器里面的值，段内偏移量指的是IP寄存器里面的值。如此16的CPU可以寻址1MB的内存空间。