A-20行是如何克服换行问题的

Question

当IBM设计IBM PC AT机器时，它使用的是较新的英特尔80286微处理器，在实模式下与以前的x86微处理器不完全兼容。问题出在哪里？较早的x86处理器没有地址线A20到A31。他们还没有那么大的地址总线。任何超过前1MB的程序看起来都会绕过去。当时，80286的地址空间需要32条地址线。然而，如果所有32行都是可访问的，我们又遇到了换行问题。

以上内容摘自以下OS开发链接：

http://www.brokenthorn.com/Resources/OSDev9.html

我确实怀疑我并不完全理解包装问题到底是什么，但我猜这意味着尝试访问大于1MB的地址将返回到1MB以内的地址，因为由于从A0到A19只存在20条地址线，地址的高位没有任何意义。

我的猜测正确吗？

我的第二个问题是A-20线路是如何解决这个问题的？我猜当它被启用时，以某种方式为较高地址线中的位分配了意义，但我不知道如何将这种猜测视为令人信服的答案。

那么A-20线路如何解决这个问题呢？

Answer 1

考虑逻辑地址0xffff:0xffff，它的线性地址是0x10FFEF。

如果查看二进制形式的0x10FFEF，您将看到以下内容：

B B    B    B    B    B  B 
i i    i    i    i    i  i
t t    t    t    t    t  t

2 1    1    1    0    0  0 
0 9    5    1    7    3  0
--------------------------
1 0000 1111 1111 1110 1111

如您所见，它需要21位(从第0位到第20位)来表示此地址。0xffff:0xffff是一个有效的逻辑地址，因此0x10ffef是一个有效的线性地址。

这表明16位程序可以生成21位地址。

但是8086和80186总线的宽度是20位。

现在会发生什么？

当你开这么多英里，你的里程表显示999,999.9英里时，会发生什么？

​

​

它会绕来绕去。

从数学上讲，我们只是丢弃了第7位，所以1,000,000.0变成了000,000.0。

这与第21位相同-它被丢弃，0x10ffef变成0x0ffef。

考虑这个问题的另一个好方法是在一个指针上做算术:7+7= 14 = 2。

在结束之后，它又开始了。

另一种可视化的方法是想象记忆的末端已经粘在了开头：

​

​

现在，一些程序依赖于这种包装。

不确定这是否是一种模糊的形式，即这是否由已经将段设置为指向存储器末尾的bios使用。

不管是什么原因，当80286将内存总线扩展到24位时，这种包络就被消除了。

这就像我们在里程表上多加了四位数，1,000,000.0现在可以毫无问题地表示出来。

为了模拟旧的20位总线地址，添加了一个外部与门，以强制bit20为零。

这就像在里程表的第7位上手写0一样。

问题解决了。

这是一个黑客攻击，只有位20被设置为0，更高的位未被触及。

这种操作总是会生成重复的模式，这有助于花一些时间来绘制它们-特别是看看如果忘记启用a20，它们会变得多么麻烦。