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引言

本章節(jié)著重闡述x86的內(nèi)存尋址機(jī)制，理解內(nèi)存尋址是一項(xiàng)艱苦的過程，但是一旦掌握其中的精髓，將會(huì)收獲一生受用(程序員生涯)的技能，這是令人激動(dòng)的。

我在本科以及考研期間，都有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》，其中涉及到匯編的部分詳細(xì)地講解了內(nèi)存尋址，因此這一次在本書中再次看到這方面的知識(shí)，是懷著一種懷舊和重溫的心境的。本以為之前已經(jīng)學(xué)得不錯(cuò)了，這次再讀，果然如作者所說，會(huì)有新的知識(shí) GET DA☆ZE!!!

作為一名從計(jì)算機(jī)專業(yè)科班出身的人來說，將來不管是做什么，可能都或多或少無法割離編程了，甚至可以說編程的影響已經(jīng)深入我的生活中，它是一種思維方式。而計(jì)算機(jī)也幾乎是我們謀生的首選技能，當(dāng)然一味地以金錢和收入來衡量計(jì)算機(jī)專業(yè)的價(jià)值是對(duì)這門科學(xué)的不尊重。大家可以看到現(xiàn)在軟件行業(yè)門檻低，收入高，非常多的人趨之若鶩，大多是以追求高收入為首要目標(biāo)，真正從心底熱愛它，撇去名利地想去鉆研它的人還是非常少的。這里我不會(huì)去評(píng)價(jià)這種現(xiàn)象，它存在必然有它的合理性。但不管我們是以何種動(dòng)機(jī)踏入計(jì)算機(jī)科學(xué)的領(lǐng)域，我們都希望在這方面做得出色。，至少能夠做一名優(yōu)秀的程序員。

想做到這一點(diǎn)，需要我們付出艱苦的努力，我現(xiàn)在越來越感受到基礎(chǔ)知識(shí)的重要性，有一個(gè)好的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)，將會(huì)極大提高我們學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力。而在基礎(chǔ)知識(shí)中，我認(rèn)為底層方面計(jì)算機(jī)的基本原理是非常重要的，這也是為什么我會(huì)在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代還會(huì)去學(xué)一門不少人嗤之以鼻的匯編語言。本身我業(yè)余興趣是做iOS，iOS做到后來需要強(qiáng)力的C語言支持，而C語言又會(huì)牽扯出更多底層的知識(shí)：Linux，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，操作系統(tǒng)，算法等等。恰恰這也是各大一流企業(yè)所看重的基本技能。所以，如果你想成為一個(gè)優(yōu)秀的程序員，可能就需要在這些方面花點(diǎn)精力進(jìn)行提高了。當(dāng)然，學(xué)習(xí)的知識(shí)有很多，不局限與我所說的，如果你有興趣和我一起學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)底層的知識(shí)，那將是我的榮幸，非常歡迎你的加入！

我們開始吧！

摘錄

以下皆基于intel x86 CPU的架構(gòu)。

• 內(nèi)存尋址有三種模式：1. 實(shí)模式平面模型(real model flat model); 2. 實(shí)模式段模型(real model segmented model); 3. 保護(hù)模式平面模型(protected mode flat model);
• 內(nèi)存系統(tǒng)中的地址線根數(shù)和存在在每個(gè)位置上的數(shù)據(jù)的位數(shù)之間沒有必然的關(guān)系。如16根地址線可以尋址64K字節(jié)，但在每個(gè)位置可以存在8位位二進(jìn)制數(shù)，也能同樣存在16位或者32位數(shù)據(jù)。
• 距離內(nèi)存底部256字節(jié)的地址為0100H，這前256個(gè)字節(jié)叫程序段前綴PSP(Program Segment Prefix)，里面包含各種零碎消息和一個(gè)用于程序磁盤輸入輸出的通用內(nèi)存緩沖區(qū)。
• 兆字節(jié)本質(zhì)：一個(gè)1M字節(jié)的內(nèi)存，由包含20根電線的地址總線連接的，計(jì)算機(jī)內(nèi)部的一些內(nèi)存芯片組合。通過向那20根地址線提供20位地址來標(biāo)識(shí)1MB中的一個(gè)字節(jié)。
• 現(xiàn)代CPU利用某技術(shù)把自己暫時(shí)變成一個(gè)8086，這叫虛擬86模式(virtual-86 mode)。
• 在實(shí)模式分段模型中，段是一個(gè)內(nèi)存區(qū)域，它從一個(gè)段落(paragraph)邊界開始，并擴(kuò)展到一定數(shù)量的字節(jié)。在實(shí)模式分段模型中，這個(gè)數(shù)量小于或等于64K(65536)。因此，任何能被16整除的內(nèi)存地址都被稱為一個(gè)段落邊界(paragraph boudary)。
• 因?yàn)橐粋€(gè)段可能開始于任何一個(gè)段落，所以把段開始的那個(gè)段落邊界的編號(hào)叫做該段的段地址。
• 實(shí)模式1M內(nèi)存中，段落大小：16字節(jié)；段落編號(hào)：0～0FFFFH，共65536個(gè)；一個(gè)段大?。?的16次方，64KB。最高的段地址為0FFFFH(對(duì)應(yīng)內(nèi)存地址0FFF0H)，它距離實(shí)模式1MB內(nèi)存最頂部(對(duì)應(yīng)內(nèi)存地址0FFFFFH)16個(gè)字節(jié)。
• 段可以開始于任意段地址，共有65536個(gè)段地址均勻地分布在實(shí)模式下滿滿1MB內(nèi)存中，每?jī)蓚€(gè)段地址之間相隔16字節(jié)。一個(gè)段最大可達(dá)64KB，但并不一定非要那么大。此外，段也是可以重疊的。
• 實(shí)模式段模型中，20位內(nèi)存地址需要放到16位的寄存器中，這就需要2個(gè)寄存器來工作。通過[段地址: 偏移地址]的方式來進(jìn)行。
• 用兩個(gè)16位寄存器表示一個(gè)20位地址，就是把段地址放入一個(gè)16位寄存器，把偏移地址放入另一個(gè)16位寄存器。兩個(gè)寄存器一起，共同標(biāo)識(shí)實(shí)模式1MB內(nèi)存中1048576(2的20次方)個(gè)字節(jié)中的一個(gè)。

感想

讀懂了尋址也就讀懂了匯編。