段起始地址英文解释翻译、段起始地址的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 segment base
分词翻译:
段的英语翻译:
part; passage; sect; section; segment
【计】 segment
【医】 piece; sectile; segment; segmentum
起始地址的英语翻译:
【计】 start address; starting address
专业解析
在计算机体系结构和汇编语言中,“段起始地址”(Segment Base Address)是一个核心概念,尤其与x86架构的内存分段机制密切相关。以下是其详细解释:
1.基本定义
- 中文: 段起始地址
- 英文: Segment Base Address (或 Segment Base)
- 含义: 指在内存分段管理模式下,分配给特定内存段(如代码段、数据段、堆栈段等)的起始物理内存位置。它标识了该段在物理内存空间中的最低地址。当程序访问该段内的数据或指令时,CPU会使用这个基地址作为计算的起点。
2.工作原理与作用
在x86实模式和保护模式(分段部分)下,内存访问采用“段基地址 + 段内偏移地址”的方式计算最终物理地址:
物理地址 = (段寄存器值 * 16) + 偏移地址 (实模式简化公式)
物理地址 = 段描述符中的基地址 + 偏移地址 (保护模式)
- 段起始地址的角色: 公式中的“段寄存器值 * 16”(实模式)或“段描述符中的基地址”(保护模式)就是段起始地址。它定义了该段在物理内存中的起始点。
- 目的:
- 内存隔离与保护: 不同段可以有不同的基地址,将代码、数据、堆栈等隔离开,防止相互干扰或越权访问(尤其在保护模式下)。
- 扩展寻址空间: 在早期16位CPU(如8086)上,通过分段机制(段寄存器16位,偏移地址16位)实现了20位物理地址寻址(1MB),突破了16位地址总线64KB的限制。
- 逻辑地址到物理地址转换: 是地址转换过程中的关键组成部分。
3.相关概念
- 段寄存器: 存储段选择子(保护模式)或直接存储段基址的高16位(实模式)。常见段寄存器包括
CS
(代码段), DS
(数据段), SS
(堆栈段), ES
, FS
, GS
(附加数据段)。
- 段描述符: 在保护模式下,段寄存器中的值是一个选择子,指向全局描述符表或局部描述符表中的一个条目(段描述符)。段描述符中明确存储了该段的32位(或64位)基地址(即段起始地址)、段界限、访问权限等属性。
- 偏移地址: 程序代码中使用的地址,相对于段起始地址的位移量。由IP(指令指针)、SP(堆栈指针)、通用寄存器等提供。
- 段界限: 定义了段的大小范围,与基地址配合使用,确保程序访问不会超出该段边界,提供内存保护。
4.重要性
段起始地址是理解x86架构内存管理、程序加载、地址转换机制的基础。虽然现代操作系统主要使用分页机制进行内存管理,但分段机制在x86架构中仍然存在并发挥作用(尤其是在保护模式的初始化阶段和某些系统结构中)。理解段起始地址对于学习汇编语言、操作系统原理、系统编程至关重要。
权威参考来源:
- Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals, Volume 3A: System Programming Guide, Part 1 - 这是关于x86架构内存管理(包括分段)最权威的官方文档。详细描述了段描述符结构、基地址字段、地址计算过程以及保护模式下的操作。 (来源:Intel Corporation)
- 《深入理解计算机系统》(Computer Systems: A Programmer's Perspective)by Randal E. Bryant and David R. O'Hallaron - 经典教材,第9章“虚拟内存”部分清晰地解释了地址空间、分段(包括基地址)和分页的概念及其交互。 (来源:Bryant, R.E., & O'Hallaron, D.R.)
- IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology (IEEE Std 610.12-1990) - 虽然不是专门针对“段起始地址”,但该标准提供了计算机科学和工程领域术语定义的权威框架和严谨性参考。理解此类术语需符合工程标准。 (来源:IEEE Standards Association)
网络扩展解释
段起始地址是计算机内存管理中的一个核心概念,主要用于分段内存管理机制中。以下是详细解释:
定义
段起始地址(Segment Base Address)指内存中某个逻辑段的起始物理位置。在分段机制中,程序被划分为多个逻辑段(如代码段、数据段、堆栈段等),每个段在内存中独立分配空间,段起始地址即为该段在物理内存中的首地址。
作用
-
地址转换:
逻辑地址(由段选择器和偏移量组成)通过段起始地址转换为物理地址。公式为:
$$text{物理地址} = text{段起始地址} + text{偏移地址}$$
例如,在x86实模式下,段寄存器(如CS、DS)存储的段起始地址需要左移4位(即乘以16),再与偏移地址相加。
-
内存保护与隔离:
操作系统通过为不同进程分配不同的段起始地址,实现内存空间的隔离和权限控制(如只读、可执行)。
应用场景
- 实模式(16位系统):段寄存器直接保存段起始地址的高16位(需左移4位),例如
CS:IP
指向代码段。
- 保护模式(现代系统):段寄存器存储段选择符,通过全局描述符表(GDT)或局部描述符表(LDT)查找段描述符,从中获取段起始地址、长度和权限。
与其他地址的关系
- 逻辑地址:由段选择符和偏移量组成,需通过分段机制转换为线性地址。
- 线性地址:段起始地址 + 偏移量,再通过分页机制转换为物理地址(若启用分页)。
- 物理地址:最终内存单元的实际位置。
现代系统中的演变
现代操作系统(如Linux、Windows)主要采用分页机制管理内存,分段机制逐渐弱化。但在底层硬件(如x86架构)中,段起始地址仍用于权限控制和兼容性支持,例如通过设置代码段和数据段的基址为0,实现平坦内存模型。
如果需要进一步了解具体架构的实现细节(如x86分段机制),建议查阅操作系统或计算机体系结构相关教材。
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