2.2 内存地址

在任何一台计算机上，都存在一个程序能产生的内存地址的集合。当程序执行这样一条指令时：

MOVE REG，ADDR

它把地址为ADDR（假设为10000）的内存单元的内容复制到REG中，地址ADRR可以通过索引、基址寄存器、段寄存器和其它方式产生。

在8086的实模式下，把某一段寄存器左移4位，然后与地址ADDR相加后被直接送到内存总线上，这个相加后的地址就是内存单元的物理地址，而程序中的这个地址就叫逻辑地址（或叫虚地址）。在80386的保护模式下，这个逻辑地址不是被直接送到内存总线，而是被送到内存管理单元（MMU）。MMU由一个或一组芯片组成，其功能是把逻辑地址映射为物理地址，即进行地址转换，如图2.7所示。

图 2－7 MMU的位置和功能

当使用80386时，我们必须区分以下三种不同的地址：

逻辑地址:

机器语言指令仍用这种地址指定一个操作数的地址或一条指令的地址。这种寻址方式在Intel的分段结构中表现得尤为具体，它使得MS-DOS或Windows程序员把程序分为若干段。每个逻辑地址都由一个段和偏移量组成。

线性地址：

线性地址是一个32位的无符号整数，可以表达高达2³²（4GB）的地址。通常用16进制表示线性地址，其取值范围为0x00000000～0xffffffff。

物理地址：

也就是内存单元的实际地址，用于芯片级内存单元寻址。物理地址也由32位无符号整数表示。

从图2.7可以看出，MMU是一种硬件电路，它包含两个部件，一个是分段部件，一个是分页部件，在本书中，我们把它们分别叫做分段机制和分页机制，以利于从逻辑的角度来理解硬件的实现机制。分段机制把一个逻辑地址转换为线性地址；接着，分页机制把一个线性地址转换为物理地址，如图2.8所示。

图2.8 MMU把逻辑地址转换为物理地址