区段地址寄存器英文解释翻译、区段地址寄存器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 sector address register
分词翻译:
区段的英语翻译:
section
【计】 realm section
【经】 block
地址寄存器的英语翻译:
【计】 address register
专业解析
区段地址寄存器 (Segment Address Register) 是计算机体系结构,特别是在采用分段内存管理模式的处理器(如早期 Intel x86 架构)中使用的一种关键硬件寄存器。其核心功能是存储当前正在使用的内存段的起始地址(基地址)。
以下从汉英词典角度解释其详细含义:
-
核心功能与目的 (Core Function & Purpose):
- 汉: 区段地址寄存器用于存储一个内存段的起始物理地址(基地址)。在分段内存模型中,程序使用的逻辑地址(由段选择器和段内偏移量组成)需要转换成物理地址才能访问实际内存。区段地址寄存器提供了这个转换所需的基地址。
- 英: A Segment Address Register holds thestarting physical address (base address) of a memory segment. In a segmented memory model, the logical address used by programs (comprising a segment selector and an offset) must be translated into a physical address to access actual memory. The segment address register provides the base address required for this translation.
-
工作原理 (Working Principle):
- 汉: 当程序访问内存时(例如读取指令或数据),它提供一个逻辑地址。该逻辑地址包含两部分:一个段选择器 (Segment Selector) 和一个偏移量 (Offset)。段选择器用于选择(或索引)一个特定的段描述符(Segment Descriptor),该描述符存储在内存中的全局描述符表(GDT)或局部描述符表(LDT)中。段描述符包含了该段的基地址、界限、访问权限等信息。区段地址寄存器(或其对应的隐藏部分)最终会加载该段描述符中定义的基地址。 物理地址的计算公式为:
物理地址 = 段基地址 + 偏移量
。
- 英: When a program accesses memory (e.g., to fetch an instruction or data), it supplies a logical address. This logical address consists of two parts: aSegment Selector and anOffset. The segment selector is used to select (or index) a specific segment descriptor, which resides in a table in memory called the Global Descriptor Table (GDT) or Local Descriptor Table (LDT). The segment descriptor contains the segment's base address, limit, access rights, and other attributes.The Segment Address Register (or its associated hidden part) is ultimately loaded with the base address defined in this segment descriptor. The physical address is calculated using the formula:
Physical Address = Segment Base Address + Offset
.
-
具体寄存器示例 (Specific Register Examples - x86):
- 汉: 在经典的 x86 架构(如 8086 到 80286, 80386+ 的保护模式)中,有多个专门的区段地址寄存器,每个服务于不同的内存访问目的:
- CS (Code Segment Register): 代码段寄存器。存储当前正在执行的代码段的基地址。指令指针 (IP/EIP/RIP) 的内容作为偏移量。
- DS (Data Segment Register): 数据段寄存器。存储默认数据段的基地址,用于大多数数据访问操作。
- SS (Stack Segment Register): 堆栈段寄存器。存储当前堆栈段的基地址。堆栈指针 (SP/ESP/RSP) 或基址指针 (BP/EBP/RBP) 的内容作为偏移量。
- ES, FS, GS (Extra Segment Registers): 附加段寄存器。用于存储额外数据段的基地址,提供对更多数据区域的灵活访问。
- 英: In classic x86 architecture (e.g., 8086 to 80286, and protected mode of 80386+), there are several dedicated segment address registers, each serving a different memory access purpose:
- CS (Code Segment Register): Holds the base address of the segment containing the currently executing instructions. The Instruction Pointer (IP/EIP/RIP) provides the offset.
- DS (Data Segment Register): Holds the base address of the default data segment, used for most data access operations.
- SS (Stack Segment Register): Holds the base address of the current stack segment. The Stack Pointer (SP/ESP/RSP) or Base Pointer (BP/EBP/RBP) provides the offset.
- ES, FS, GS (Extra Segment Registers): Hold base addresses for additional data segments, providing flexible access to more data areas.
-
现代演变 (Modern Evolution):
- 汉: 在现代操作系统和处理器(如 x86-64 的 64 位模式)中,平面内存模型 (Flat Memory Model) 已成为主流。在这种模型下,段基地址通常被设置为 0,段界限被设置为覆盖整个线性地址空间,使得逻辑地址到线性地址的转换变得透明(等效于偏移量直接成为线性地址)。因此,区段地址寄存器(除了 FS/GS 可能用于特定系统目的)在现代通用编程中的作用大大减弱,其原始的分段功能基本被弃用。内存管理主要由分页 (Paging) 机制负责。
- 英: In modern operating systems and processors (e.g., 64-bit mode of x86-64), theFlat Memory Model predominates. In this model, segment base addresses are typically set to 0 and segment limits are set to cover the entire linear address space, making the translation from logical to linear address transparent (effectively, the offset becomes the linear address directly). Consequently, the role of segment address registers (except FS/GS which might be used for specific OS purposes) in modern general-purpose programming is significantly diminished, and their original segmentation functionality is largely obsolete. Memory management is primarily handled by thePaging mechanism.
参考来源 (References):
- Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual, Volume 3A: System Programming Guide, Part 1, Chapter 3: Protected-Mode Memory Management. (Describes segmentation in detail for x86 architecture).
- Tanenbaum, A. S., & Bos, H. (2015). Modern Operating Systems (4th ed.). Pearson. (Chapter on Memory Management explains segmentation conceptually).
- "Segment register" definition. TechTarget.(Provides a concise definition).
- "Memory segmentation" article. Wikipedia.(Gives an overview of the concept and historical context).
网络扩展解释
在计算机体系结构中,段地址寄存器(Segment Address Register)是用于管理内存分段的关键组件,尤其在实模式下(如早期x86架构)起到重要作用。以下是详细解释:
1.定义与作用
段地址寄存器存储的是内存段的起始地址。它的核心功能是通过与偏移地址结合,生成物理地址,从而扩展CPU的寻址能力。例如,在实模式下,物理地址计算公式为:
$$
物理地址 = 段地址 times 16 + 偏移地址
$$
这种机制允许程序访问超过16位直接寻址限制的内存空间。
2.常见类型
根据用途不同,段地址寄存器分为多种类型(参考):
- CS(Code Segment):指向当前执行的代码段。
- DS(Data Segment):指向程序的数据段。
- SS(Stack Segment):管理堆栈操作。
- ES(Extra Segment):用于附加数据操作(如字符串处理)。
3.与其他寄存器的区别
- 地址寄存器:广义上包括段地址寄存器,但还可能包含指令寄存器(IR)、程序计数器(PC)等。
- 通用寄存器:如AX、BX等,主要用于数据计算,而非地址管理。
4.实际应用
在实模式下,程序通过段地址寄存器+偏移地址访问内存。例如,若CS=0x1000
,偏移地址为0x0050
,则物理地址为0x1000*16 + 0x0050 = 0x10050
。这种设计优化了内存管理效率,但也增加了编程复杂度。
5.现代架构中的演变
在保护模式下,段地址寄存器的作用被虚拟内存和分页机制取代,但其原理仍是理解内存管理的基础。
总结来看,段地址寄存器是早期x86架构中实现内存分段的核心组件,通过分段机制扩展了寻址能力,并影响了后续内存管理技术的发展。
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