8086段寄存器与内存区别

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一、现代操作系统内存管理到底是分段还是分页，段寄存器还有用吗？

现代操作系统内存管理的秘密揭晓：分区与分页交织在一起。

大家好，今天的文章是轩辕。拨开理论与实践的迷雾。在16位8086时代，使用段寄存器来对内存进行分段。那时，内存空间就像一个拼图，每个部分代表一个独立的区域。然而，随着技术的进步，自32位以来，段寄存器的作用发生了巨大的变化。这意味着它不再携带物理地址，而是成为指向全局或局部描述符表的段选择器，成为内存寻址过程。它变得更加复杂和灵活。

在分页时代，操作系统将内存划分为独立的页，每个页是内存管理的基本单位。页表负责记录虚拟地址到物理地址的映射，通过多级页表设计有效解决空间利用问题。32位系统（尤其是Windows）上的内存管理采用了巧妙的融合。也就是说，它仍然维护段寄存器，但抽象了其功能，不再直接反映分段。在Windows32位上，段寄存器指向全局描述符表(GDT)中的特定条目。本主题中描述的段大小包括最多4GB的总进程地址空间。Linux也遵循这种模式。GDB的段寄存器指向的GDT也是4GB。段的概念被巧妙地融入到地址转换的深层逻辑中，仿佛段是“看不见的”。

Windows和Linux通过硬件和软件的配合巧妙地规避了分区内存管理的限制。任务状态段（TSS）仍然在幕后发挥作用，但在64位平台上，Intel决定放弃段寄存器，使得传统的分段管理在幕后几乎不可见。内存管理已深深融入CPU的血液中。操作系统经过精心设计，使现代操作系统中的内存管理中的分区概念更加抽象和高效。

内存管理策略从16位到64位发生了显着变化。学习这项技术的关键是理解底层逻辑和实际应用。分区和分页不是独立的概念；它们是操作系统内存管理策略的两个重要方面。如果你想了解更多计算机基础技能，推荐阅读《计算机基础技能有趣的故事》这本书。本书将带您经历技术进步的惊人篇章。

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二、寄存器和内存的区别是什么？寄存器是计算机中的高速存储设备，用于临时存储数据和指令。内存是计算机中用来存储数据和指令的主要设备。它是一种速度较慢的存储设备，但容量较大。
寄存器和内存的区别主要在于速度和容量。寄存器是计算机中最快的存储部分之一，通常比内存快得多，从而可以更快地读取和写入数据。另一方面，内存是计算机中最大的存储设备之一，但它比日志慢得多。
除了速度和容量之外，寄存器和内存之间还存在其他差异。寄存器通常是静态的，这意味着它们可以在程序执行期间在段的开头进行分配和重新分配。相反，内存可以动态分配和释放，并且通常需要操作系统管理。简而言之，寄存器和内存是计算机中重要的存储设备，用于临时存储数据和指令，并用于存储大量数据。尽管它们之间存在许多差异，但它们共同构成了计算机系统的重要组成部分