8086/8088 CPU使用的存储器为什么要分段？怎么分段？

题目

参考答案和解析

正确答案: 8086/8088为16位CPU，其内部的ALU、相关的地址寄存器（如SP、IP以及BX、BP、SI、DI）等都是16位的，因而对存储器地址的处理也只能是16位操作，即8086/8088的直接寻址能力在64KB范围内。而实际上8086/8088有20条地址线，它的最大寻址空间为1MB。这就产生了一个矛盾，即如何用16位的地址寄存器去表示一个20位的存储器物理地址？
实际使用的解决办法是：将1MB大小的存储空间分为若干“段”，每段不超过64KB。这样，一个20位的物理地址就可以用“16位段基址：16位偏移量”的形式（称为逻辑地址）来表示了，其中段地址存放在8086/8088的段寄存器中。

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相似问题和答案

第1题：

8086 CPU有多少根数据线和地址线？它能寻址多少内存地址单元和I/O端口？8088 CPU有多少根数据线和地址线？为什么要设计8088 CPU？

正确答案:8086 CPU有16根数据线和20根地址线，可以寻址1MB的内存地址单元和64KB的I/O端口。
8088 CPU有16根数据线和20根地址线，但是8088的BIU通过总线控制电路与外部交换数据的总线宽度是8位，总线控制电路与专用寄存器之间的数据总线宽度也是8位。设计8088 CPU的目的是为了与Intel原有的8位外围接口芯片直接兼容。

第2题：

8086系统中存储器为什么要分段？各逻辑段之间的关系如何？

正确答案: 8086／8088系统中，可寻址的存储器空间达1M字节，要对整个存储器空间寻址，需要20位长的地址码，而CPU内部可以提供地址的寄存器及算术逻辑运算单元都是16位，其寻址范围为64K字节（16位地址）。因此在8086／8088系统中，把整个存储空间分成许多逻辑段，这些逻辑段容量不能超过64K字节。对任何一个存储单元，只要能得到它所在段的首地址和段内的相对地址（16位），就可对它进行访问。
逻辑段的首地址可在整个存储空间内进行设置，各个逻辑段之间可以紧密相连，也可以相互重叠（完全重叠或部分重叠）。

第3题：

下列哪一个部件不是Pentium 4微处理器和8086/8088微处理器均有的部件?

A．指令处理部件

B．通用寄存器

C．存储器分段部件

D．高速缓冲存储器Cache

正确答案：D
解析：8086/8088都是Intel公司推出的16位微处理器，主要包括：指令处理部件、通用寄存器、存储器分段部件等。80386使微处理器中字的宽度从16位变为32位， 80486时才增加了8KB的高速缓冲存储器Cache，Cache是位于CPU和主存之间，用静态RAM做成的高速缓存。Pentium微处理器中Cache的容量越来越大，并分离为 L1 Cache和L2 Cache，随着Pentium微处理器的不断升级，L1 Cache和L2 Cache在不断的扩大并提高其性能。在Pentium 4微处理器中，采用了8KB的L1 Cache和256KB的L2缓存。选项D为本题正确答案。

第4题：

8088/8086系统为什么要分段？

正确答案: 8088内部数据通路和寄存器为16位，内部ALU指令进行16位二进制数的运算，在程序中也只能使用16位地址，寻址范围局限在64K字节，为了能寻址1M字节的地址，引入了“分段”的概念。

第5题：

8086/8088CPU对存储器的读写时序各包含几个状态？其中，CPU在哪个状态完成读写操作？

正确答案:读写时序至少包含4各状态。CPU在T₃状态完成读写操作。

第6题：

在8086/8088系统中，存储器是分段的，每段最大长度是（）字节。

正确答案:64K

第7题：

8086/8088微处理器可寻址得存储空间是多少？存储器采用分段管理后，其逻辑地址与物理地址是如何组成的？它们之间又是如何转换的？

正确答案: 8086/8088微处理器可寻址得存储空间位220B=1MB。存储器采用分段管理后，存储器地址分为物理地址和逻辑地址。器物理地址用20位地址码表示，编码范围为00000H～FFFFFH.逻辑地址时用户编码得地址，有段地址和段内偏移地址（段地址：偏移地址）组成，两者都得16位。CPU访问存储器时，需在BIU得地址加法器中进行有逻辑地址到物理地址得变换，变换关系为
物理地址=段地址*16+偏移地址

第8题：

IBMPC微型计算机采用8086/8088CPU，8086CPU的数据通道为______位，8088 CPU的数据通道为______位。

正确答案：16　　　　8
16　　,　　8

第9题：

8086系统中的存储器为什么要采用分段结构？有什么好处？

正确答案: 8086CPU中的寄存器都是16位的，16位的地址只能访问64KB的内存。086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的，要做到对20位地址空间进行访问，就需要两部分地址，在8086系统中，就是由段基址和偏移地址两部分构成。这两个地址都是16位的，将这两个地址采用相加的方式组成20位地址去访问存储器。
在8086系统的地址形成中，当段地址确定后，该段的寻址范围就已经确定，其容量不大于64KB。同时，通过修改段寄存器内容，可达到逻辑段在整个1MB存储空间中浮动。各个逻辑段之间可以紧密相连，可以中间有间隔，也可以相互重叠（部分重叠，甚至完全重叠）。采用段基址和偏移地址方式组成物理地址的优点是：满足对8086系统的1MB存储空间的访问，同时在大部分指令中只要提供16位的偏移地址即可。

第10题：

8086／8088 CPU寻址存储器时，什么是物理地址？逻辑地址？它们之间有何关系？

正确答案: 8086/8088系统中每个存储单元都有一个物理地址，物理地址就是存储单元的实际地址编码。在CPU与存贮器之间进行任何信息交换时，需利用物理地址来查找所需要的访问的存储单元。逻辑地址由段地址和偏移地址两部分组成。
逻辑地址的表示格式为：段地址：偏移地址。知道了逻辑地址，可以求出它对应的物理地址：物理地址=段地址×10H⁺偏移地址。

8086/8088 CPU使用的存储器为什么要分段？怎么分段？

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