匯編語言程序設(shè)計第2章80x86計算機組織

1、第第2章章 80 x86計算機組織計算機組織 計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng) 存儲器存儲器 中央處理機中央處理機 外部設(shè)備外部設(shè)備Intel 808680386803868048680486奔騰奔騰奔騰奔騰II奔騰奔騰4802868028680868086奔騰奔騰III酷睿多核系列酷睿多核系列40044004IA-32處理器處理器16位位80 x86處理器處理器奔騰多核系列奔騰多核系列Intel 64處理器處理器2.2.1 硬件硬件中央處理機中央處理機 CPU總線控制 邏輯接 口接 口存儲器存儲器大容量存儲器I/O設(shè)備I/O子系統(tǒng)子系統(tǒng)系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線.80 x86的寄存器結(jié)構(gòu)的寄存器結(jié)構(gòu)80 x86的

2、程序可見寄存器組的程序可見寄存器組通用寄存器通用寄存器專用寄存器專用寄存器段寄存器段寄存器 AH AX AL AH AX AL BH BX BL BH BX BL CH CX CL CH CX CL DH DX DL DH DX DL SP SP BP BP SI SI DI DI IP IP FLAGS FLAGS CS CS DS DS SS SS ES ES8086 /8086 /8088 /8088 /8028680286 寄寄 存存 器器EAXEAXEBXEBXECXECXEDXEDXESPESPEBPEBPESIESIEDIEDIEIPEIP EFLAGS EFLAGS FSFSG

3、SGS 31 16 15 8 7 0OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器 ( FLAGS / PSW ） 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 條件碼標(biāo)志：條件碼標(biāo)志： 控制標(biāo)志：控制標(biāo)志：OF OF 溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志 DF DF 方向標(biāo)志方向標(biāo)志 SF SF 符號標(biāo)志符號標(biāo)志 IF IF 中斷標(biāo)志中斷標(biāo)志ZF ZF 零標(biāo)志零標(biāo)志 TF TF 陷阱標(biāo)志陷阱標(biāo)志CF CF 進位標(biāo)志進位標(biāo)志AF AF 輔助進位標(biāo)志輔助進位標(biāo)志PF PF 奇偶標(biāo)志奇偶標(biāo)志例：例：ADD AX

4、, BX JO / JC ERROR ?OFOF DFDF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFAF PFPF CFCF 8086/8088OFOF DFDF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFAF PFPF CFCF IOPLIOPLNTNT 80286 RFRF OFOF DFDF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFAF PFPF CFCF IOPLIOPLNTNTVMVM 80386 RFRF OFOF DFDF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFAF PFPF CFCF IOPLIOPLNTNTVMVMACAC 80486 RFRF OFOF DF

5、DF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFAF PFPF CFCF IOPLIOPLNTNTVMVMACACIDID VIPVIPVIFVIF31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0Pentium80 x86的標(biāo)志寄存器的標(biāo)志寄存器 (P.23)IOPL： I/O特權(quán)級特權(quán)級 VIP：虛擬

6、中斷未決標(biāo)志：虛擬中斷未決標(biāo)志 NT： 嵌套任務(wù)標(biāo)志嵌套任務(wù)標(biāo)志 VIF：虛擬中斷標(biāo)志：虛擬中斷標(biāo)志 RF： 重新啟動標(biāo)志重新啟動標(biāo)志 VM：虛擬：虛擬8086模式位模式位 AC： 對準(zhǔn)檢查方式位對準(zhǔn)檢查方式位 ID： 標(biāo)識標(biāo)志標(biāo)識標(biāo)志 寄存器與存儲器的比較：寄存器與存儲器的比較： 寄寄 存存 器器 存存 儲儲 器器 在在CPU內(nèi)部內(nèi)部 在在CPU外部外部訪問速度快訪問速度快 訪問速度慢訪問速度慢容量小，成本高容量小，成本高 容量大，成本低容量大，成本低用名字表示用名字表示 用地址表示用地址表示沒有地址沒有地址 地址可用各種方式形成地址可用各種方式形成2. 4 存儲器存儲器2.4.1 存儲單元

7、的存儲單元的地址地址和和內(nèi)容內(nèi)容：（：（P.24-P.25） 10011111 00100110 01001000 01011100 10000011邏輯地址邏輯地址段地址段地址 : 偏移地址偏移地址 1000 : 0000H 1000 : 0001H1000 : 0002H1000 : 0003H1000 : 0004H1000 : 0005H 物理地址物理地址10000H10001H10002H10003H 10004H10005H 10100010字節(jié)內(nèi)容（10000H）9FH；（10001H）26H字內(nèi)容 （10000H）269FH；（10001H）4826H訪問兩次內(nèi)存 請參看教材請

8、參看教材P.24-P.25 請參看教材請參看教材P.27 請參看教材請參看教材P.27-P.28物理地址物理地址 = 16 段地址段地址 + 偏移地址偏移地址 16 位位 段段 地地 址址 16 位位 偏偏 移移 地地 址址 0000+ 20 位位 物物 理理 地地 址址例：例：(DS) = 2100H, (BX) = 0500H (PA) = 21000H+0500H = 21500H 請參看教材請參看教材P.28-P.2964KB代碼64KB堆棧64KB數(shù)據(jù)存儲器的存儲器的邏輯邏輯分段：分段： 存儲器存儲器01500H42000H1CD00H0150H4200H1CD0H段寄存器段寄存器C

9、SDSSSES 64KB附加數(shù)據(jù)B0000HB000H 256堆棧 存儲器存儲器 8KB代碼 2KB數(shù)據(jù)02000H04800H04000H0200H0400H0480HCSDSSS 如程序用到非默認(rèn)的組合關(guān)系如何處理如程序用到非默認(rèn)的組合關(guān)系如何處理? 請參看教材請參看教材P.30 請參看教材請參看教材P.30-P.31 描描 述述 符符64 所選存儲單元所選存儲單元支持多任務(wù)處理功能支持多任務(wù)處理功能支持虛擬存儲器特性支持虛擬存儲器特性 保護模式下的保護模式下的80 x86保護模式下的存儲器尋址保護模式下的存儲器尋址描述符表描述符表所選段所選段存存 儲儲 器器段基地址段基地址32選擇器選擇

10、器16偏移地址偏移地址 32邏輯地址邏輯地址3. 中央處理器中央處理器8086/8088寄存器組：寄存器組：數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器：指針及變址寄存器指針及變址寄存器：SP、BP、SI、DI段寄存器段寄存器： CS、DS、SS、ES控制寄存器控制寄存器： IP、FLAGSCPU組成：算術(shù)邏輯部件ALU、 控制器、寄存器 AX BX CX DX AH AL BH BL CH CL DH DL 高8位 低8位l外部設(shè)備與主機（外部設(shè)備與主機（ CPU 和存儲器）的通信是通過和存儲器）的通信是通過外設(shè)接口（外設(shè)接口（Interface）進行的，每個接口包括一組）進行的，每個接口包括一組寄存器。寄存器。l數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器：存放外設(shè)和主機間傳送的數(shù)據(jù)存放外設(shè)和主機間傳送的數(shù)據(jù)l狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器：保存外設(shè)或接口的狀態(tài)信息保存外設(shè)或接口的狀態(tài)信息l命令寄存器命令寄存器：保存保存CPU發(fā)給外設(shè)或接口的控制命發(fā)給外設(shè)或接口的控制