第2章計(jì)算機(jī)基本原理

1、設(shè)問：設(shè)問：1匯編語言與微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有哪匯編語言與微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有哪些聯(lián)系些聯(lián)系 ？2寄存器的重要性是什么寄存器的重要性是什么 ？ 3什么是邏輯地址、物理地址什么是邏輯地址、物理地址 ？4. 存儲(chǔ)器分段是什么概念存儲(chǔ)器分段是什么概念 ？5. 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)能看到嗎計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)能看到嗎 ? ?本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)80X86寄存器寄存器物理地址與邏輯地址物理地址與邏輯地址存儲(chǔ)器分段存儲(chǔ)器分段 2.1 馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)諾依曼計(jì)算機(jī)馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)的基本特點(diǎn)：諾依曼計(jì)算機(jī)的基本特點(diǎn)：（1 1）采用存儲(chǔ)程序方式，即程序和數(shù)據(jù)放在同一采用存儲(chǔ)程序方式，即程序和數(shù)據(jù)放在同一個(gè)

2、存儲(chǔ)器中，程序指令和數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制表示，個(gè)存儲(chǔ)器中，程序指令和數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制表示，兩者都可以送到兩者都可以送到CPU執(zhí)行和運(yùn)算。執(zhí)行和運(yùn)算。（2）存儲(chǔ)器是按地址訪問的，每個(gè)存儲(chǔ)單元的位）存儲(chǔ)器是按地址訪問的，每個(gè)存儲(chǔ)單元的位數(shù)是固定的。存儲(chǔ)單元采用線性編址方式，按順數(shù)是固定的。存儲(chǔ)單元采用線性編址方式，按順序取出指令。序取出指令。（3）指令由操作碼和地址碼構(gòu)成。根據(jù)指令含義）指令由操作碼和地址碼構(gòu)成。根據(jù)指令含義發(fā)出控制信號控制計(jì)算機(jī)的操作。發(fā)出控制信號控制計(jì)算機(jī)的操作。（4）機(jī)器以運(yùn)算器為中心，輸入輸出設(shè)備都要經(jīng)）機(jī)器以運(yùn)算器為中心，輸入輸出設(shè)備都要經(jīng)過過CPU與存儲(chǔ)器間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。與存儲(chǔ)

3、器間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 u2.1.1 馮馮諾依曼機(jī)原理諾依曼機(jī)原理u計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成。運(yùn)算器和設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成。運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器（控制器合稱為中央處理器（CPU）。）。 l中央處理器中央處理器CPU l存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 l輸入輸出設(shè)備輸入輸出設(shè)備 l總線及接口總線及接口 如圖如圖特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)u2.1.2 馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)諾依曼計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器Inner Memory輸入設(shè)備輸入設(shè)備Input Device中央處理器中央處理器輸出設(shè)備輸出設(shè)備Output

4、 DeviceA-BUS輸入接口輸入接口輸出接口輸出接口中央處理器中央處理器CPU 中央處理器（中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)硬件系）是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心部件，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接受命統(tǒng)的核心部件，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接受命令并按命令完成對應(yīng)操作的控制指揮令并按命令完成對應(yīng)操作的控制指揮中心和運(yùn)算中心。中心和運(yùn)算中心。CPU主要由算術(shù)和邏輯運(yùn)算單元主要由算術(shù)和邏輯運(yùn)算單元ALU、地址發(fā)生和控制單元、指令譯碼單元、地址發(fā)生和控制單元、指令譯碼單元、數(shù)據(jù)寄存器單元、總線驅(qū)動(dòng)單元、時(shí)數(shù)據(jù)寄存器單元、總線驅(qū)動(dòng)單元、時(shí)序控制單元等組成。序控制單元等組成。 返回返回 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的程序

5、，存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的程序，程序處理的原始數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)及最終結(jié)果程序處理的原始數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)及最終結(jié)果的設(shè)備。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存和外存。的設(shè)備。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存和外存。內(nèi)存又稱主存，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)當(dāng)前正在運(yùn)內(nèi)存又稱主存，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)當(dāng)前正在運(yùn)行的程序，正在處理的原始數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)行的程序，正在處理的原始數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)及最終結(jié)果的存儲(chǔ)器。及最終結(jié)果的存儲(chǔ)器。 內(nèi)存按功能可分為兩種：只讀存儲(chǔ)器內(nèi)存按功能可分為兩種：只讀存儲(chǔ)器ROM (Read Only Memory)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM (Random Access Memory)。 返回返回輸入輸出設(shè)備輸入輸出設(shè)備

6、 輸入輸入/輸出設(shè)備統(tǒng)稱為外部設(shè)備輸出設(shè)備統(tǒng)稱為外部設(shè)備（Peripheral），是用來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交），是用來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換信息的裝置。換信息的裝置。輸入設(shè)備：向計(jì)算機(jī)的主存或輸入設(shè)備：向計(jì)算機(jī)的主存或CPU送送入程序或數(shù)據(jù)。如鍵盤、光筆、讀卡入程序或數(shù)據(jù)。如鍵盤、光筆、讀卡機(jī)、掃描儀、磁盤驅(qū)動(dòng)器等。機(jī)、掃描儀、磁盤驅(qū)動(dòng)器等。 輸出設(shè)備：將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果輸出輸出設(shè)備：將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果輸出給用戶。如顯示器打印機(jī)、繪圖儀、給用戶。如顯示器打印機(jī)、繪圖儀、磁盤驅(qū)動(dòng)器等磁盤驅(qū)動(dòng)器等 返回返回總線及接口總線及接口 計(jì)算機(jī)總線：分為內(nèi)部總線和外部總計(jì)算機(jī)總線：分為內(nèi)部總線和外部總線。內(nèi)部總線指的是線。內(nèi)部

7、總線指的是CPU內(nèi)部各個(gè)部內(nèi)部各個(gè)部件之間的連線。外部總線又稱為系統(tǒng)件之間的連線。外部總線又稱為系統(tǒng)總線，是連接計(jì)算機(jī)主板上各種芯片總線，是連接計(jì)算機(jī)主板上各種芯片以及各個(gè)接口部件的總線。系統(tǒng)總線以及各個(gè)接口部件的總線。系統(tǒng)總線分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線三大類。三大類。 返回返回外部設(shè)備和計(jì)算機(jī)主機(jī)之間必須有一外部設(shè)備和計(jì)算機(jī)主機(jī)之間必須有一個(gè)中間介質(zhì)作為緩沖部件，該部件稱個(gè)中間介質(zhì)作為緩沖部件，該部件稱為接口為接口(Interface)。外部設(shè)備通過連。外部設(shè)備通過連在外部總線上的接口與在外部總線上的接口與CPU相連。接相連。接口又分為并行接口和串行接口

8、?？谟址譃椴⑿薪涌诤痛薪涌?。并行接口：同時(shí)并行地傳送多位數(shù)據(jù)，并行接口：同時(shí)并行地傳送多位數(shù)據(jù)，例如例如8位數(shù)據(jù)用位數(shù)據(jù)用8根數(shù)據(jù)線做并行傳輸。根數(shù)據(jù)線做并行傳輸。 串行接口：數(shù)據(jù)是一位接一位傳輸?shù)?，串行接口：?shù)據(jù)是一位接一位傳輸?shù)模恍枰桓鶖?shù)據(jù)線只需一根數(shù)據(jù)線 。2.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2.2.1 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概念微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概念 匯編語言與微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)密切相關(guān)。先匯編語言與微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)密切相關(guān)。先來明確匯編語言的學(xué)習(xí)內(nèi)容。第來明確匯編語言的學(xué)習(xí)內(nèi)容。第1章中提到章中提到的三條匯編指令：的三條匯編指令：MOV AX,35ADD AX,27MOV Z,AX 這幾條指令中涉

9、及到寄存器（這幾條指令中涉及到寄存器（AX）、加）、加法運(yùn)算、存儲(chǔ)單元（法運(yùn)算、存儲(chǔ)單元（Z）、數(shù)據(jù)的獲取和傳）、數(shù)據(jù)的獲取和傳送、指令的存放等內(nèi)容。送、指令的存放等內(nèi)容。 2.2.2 微處理器微處理器 微處理器分為執(zhí)行部件微處理器分為執(zhí)行部件EU和總線接口部件和總線接口部件BIU兩部分。兩部分。執(zhí)行部件執(zhí)行部件EU中包含運(yùn)算器的算術(shù)邏輯運(yùn)算中包含運(yùn)算器的算術(shù)邏輯運(yùn)算單元單元ALU、通用寄存器組、標(biāo)志寄存器、通用寄存器組、標(biāo)志寄存器FLAGS、EC單元控制系統(tǒng)等；單元控制系統(tǒng)等；總線接口部件總線接口部件BIU包含段寄存器組（包含段寄存器組（CS、DS、ES、SS）、指令指針寄存器）、指令指針寄

10、存器IP、指令、指令隊(duì)列單元、地址加法器、總線控制系統(tǒng)等。隊(duì)列單元、地址加法器、總線控制系統(tǒng)等。2.3 80X86寄存器寄存器2.3.1 8086寄存器組寄存器組 分類數(shù)據(jù)寄存器：包括數(shù)據(jù)寄存器：包括AX、BX、CX、DX四個(gè)四個(gè)16位的通用寄存器。位的通用寄存器。其中其中DX存放高字（高存放高字（高16位），位），AX存放低字存放低字（低（低16位）。數(shù)據(jù)寄存器中每個(gè)寄存器又可位）。數(shù)據(jù)寄存器中每個(gè)寄存器又可以分為以分為2個(gè)個(gè)8位的寄存器。分別為位的寄存器。分別為AH、AL，BH、BL，CH、CL，DH、DL。AH為高字為高字節(jié)（高節(jié)（高8位）寄存器、位）寄存器、AL為低字節(jié)（低為低字節(jié)（低

11、8位）位）寄存器。寄存器。 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器表示為表示為(DX)=2345H，(AX)=6789H，存，存放形式為：放形式為： 例例1 用用DX、AX寄存器保存雙精度數(shù)寄存器保存雙精度數(shù)23456789H。例例2 用用AX寄存器存放一個(gè)字寄存器存放一個(gè)字1234H，表示為表示為(AX)=1234H，存放形式為：，存放形式為：地址寄存器地址寄存器 包括指針和變址寄存器包括指針和變址寄存器SI、DI、SP、BP四個(gè)四個(gè)16位寄存器。顧名思義，它們位寄存器。顧名思義，它們可用來存放存儲(chǔ)器的偏移地址。另外，可用來存放存儲(chǔ)器的偏移地址。另外，它們也可以作為通用寄存器用。嚴(yán)格它們也可以作為通用寄存器用

12、。嚴(yán)格地說，用來存放存儲(chǔ)器偏移地址的寄地說，用來存放存儲(chǔ)器偏移地址的寄存器都應(yīng)該叫地址寄存器，如存器都應(yīng)該叫地址寄存器，如BX基址基址寄存器、寄存器、IP指令指針寄存器等。指令指針寄存器等。SI 源變址寄存器，可用于存放源緩源變址寄存器，可用于存放源緩沖區(qū)的偏移地址。沖區(qū)的偏移地址。DI 目的變址寄存器，可用于存放目目的變址寄存器，可用于存放目的緩沖區(qū)的偏移地址。的緩沖區(qū)的偏移地址。SP 堆棧指針寄存器，用于指出堆棧堆棧指針寄存器，用于指出堆棧區(qū)的棧頂?shù)钠频刂?。區(qū)的棧頂?shù)钠频刂?。BP 基址指針寄存器，用于指出堆?；分羔樇拇嫫鳎糜谥赋龆褩^(qū)的某個(gè)單元的偏移地址。區(qū)的某個(gè)單元的偏移地址。C

13、S 代碼段寄存器，用于指出存放程代碼段寄存器，用于指出存放程序的代碼段的段地址。序的代碼段的段地址。DS 數(shù)據(jù)段寄存器，用于指出存放數(shù)數(shù)據(jù)段寄存器，用于指出存放數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段的段地址。據(jù)的數(shù)據(jù)段的段地址。ES 附加段寄存器，用于指出存放附附加段寄存器，用于指出存放附加數(shù)據(jù)的附加段的段地址。加數(shù)據(jù)的附加段的段地址。SS 堆棧段寄存器，用于指出堆棧區(qū)堆棧段寄存器，用于指出堆棧區(qū)的堆棧段的段地址。的堆棧段的段地址。段寄存器段寄存器 控制寄存器控制寄存器 溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志 方方向向標(biāo)標(biāo)志志 中斷標(biāo)志中斷標(biāo)志 陷阱標(biāo)志陷阱標(biāo)志 符號標(biāo)志符號標(biāo)志 零標(biāo)志零標(biāo)志 輔助進(jìn)位標(biāo)志輔助進(jìn)位標(biāo)志 奇偶標(biāo)志奇偶標(biāo)志 進(jìn)

14、位標(biāo)志進(jìn)位標(biāo)志 IP 指令指針寄存器：用來存放代碼段中的偏移地址，指令指針寄存器：用來存放代碼段中的偏移地址，指出當(dāng)前正在執(zhí)行指令的下一條指令所在單元的偏指出當(dāng)前正在執(zhí)行指令的下一條指令所在單元的偏移地址。移地址。FLAGS標(biāo)志寄存器：其中的某位代表標(biāo)志寄存器：其中的某位代表CPU的一個(gè)的一個(gè)標(biāo)志，最低位為標(biāo)志，最低位為D0，最高位為，最高位為D15。8086CPU的的標(biāo)志寄存器共有標(biāo)志寄存器共有9個(gè)標(biāo)志，分別為個(gè)標(biāo)志，分別為6條件碼標(biāo)志和條件碼標(biāo)志和3控制標(biāo)志。其含義如下：控制標(biāo)志。其含義如下： 在在DEBUG調(diào)試環(huán)境下以字母縮寫的形調(diào)試環(huán)境下以字母縮寫的形式表示各個(gè)標(biāo)志位的狀態(tài)。式表示各個(gè)

15、標(biāo)志位的狀態(tài)。進(jìn)入進(jìn)入DEBUG后，用后，用R命令查看寄存器命令查看寄存器狀態(tài)時(shí)，可以看到除了陷阱標(biāo)志以外狀態(tài)時(shí)，可以看到除了陷阱標(biāo)志以外的標(biāo)志位的狀態(tài)。如表的標(biāo)志位的狀態(tài)。如表2-1所示。所示。 標(biāo)志名標(biāo)志名標(biāo)志標(biāo)志值為值為1值為值為0進(jìn)位標(biāo)志進(jìn)位標(biāo)志CFCYNC符號標(biāo)志符號標(biāo)志SFNGPL零標(biāo)志零標(biāo)志ZFZRNZ溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志OFOVNV輔助進(jìn)位輔助進(jìn)位標(biāo)志標(biāo)志AFACNA奇偶標(biāo)志奇偶標(biāo)志PFPEPO方向標(biāo)志方向標(biāo)志DFDNUP中斷標(biāo)志中斷標(biāo)志IFEIDI例例1 兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加運(yùn)算，有關(guān)標(biāo)兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加運(yùn)算，有關(guān)標(biāo)志位自動(dòng)發(fā)生變化。志位自動(dòng)發(fā)生變化。 10011010+ 010010

16、11 11100101CPU會(huì)自動(dòng)地把標(biāo)志位設(shè)為：會(huì)自動(dòng)地把標(biāo)志位設(shè)為：CF=0，SF=1，ZF=0，OF=0，即無進(jìn)位，結(jié)，即無進(jìn)位，結(jié)果為負(fù)數(shù)，結(jié)果不為果為負(fù)數(shù)，結(jié)果不為0，沒有溢出。，沒有溢出。 練習(xí)：寫出下列二進(jìn)制運(yùn)算的練習(xí)：寫出下列二進(jìn)制運(yùn)算的結(jié)果以及標(biāo)志位的變化：結(jié)果以及標(biāo)志位的變化：（1） 10101110+00110011（2） 11001101-101000112.3.2 80X86寄存器組寄存器組 Intel 8086、80286都是都是16位的寄存器。位的寄存器。從從80386開始，寄存器擴(kuò)展為開始，寄存器擴(kuò)展為32位。位。 2.4 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器2.4.1 物理地址與

17、邏輯地址物理地址與邏輯地址1 地址地址 CPU對內(nèi)存的訪問是通過地址總線進(jìn)行對內(nèi)存的訪問是通過地址總線進(jìn)行的，地址總線的每一個(gè)二進(jìn)制組態(tài)對應(yīng)一的，地址總線的每一個(gè)二進(jìn)制組態(tài)對應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)單元，可作為該存儲(chǔ)單元的地址。個(gè)存儲(chǔ)單元，可作為該存儲(chǔ)單元的地址。 在在80X86系統(tǒng)中一個(gè)實(shí)際的存儲(chǔ)單元只系統(tǒng)中一個(gè)實(shí)際的存儲(chǔ)單元只存放存放8位二進(jìn)制數(shù)，稱為字節(jié)單元。位二進(jìn)制數(shù)，稱為字節(jié)單元。地址位數(shù)與存儲(chǔ)空間有如下的關(guān)系地址位數(shù)與存儲(chǔ)空間有如下的關(guān)系 ：若系統(tǒng)只有若系統(tǒng)只有1根地址線根地址線A0:則則A0上有兩個(gè)不同的信號上有兩個(gè)不同的信號0和和1，可以表示，可以表示0號和號和1號兩個(gè)存儲(chǔ)單元。號兩個(gè)存儲(chǔ)單

18、元。若系統(tǒng)有若系統(tǒng)有2根地址線根地址線A1、A0: 則有四個(gè)不同的信號組合則有四個(gè)不同的信號組合00、01、10、11，可以表示可以表示0號號3號四個(gè)存儲(chǔ)單元。號四個(gè)存儲(chǔ)單元。若系統(tǒng)有若系統(tǒng)有10根地址線根地址線A9A0:則有則有0號號1023號不同組合，可以表示號不同組合，可以表示1024個(gè)存儲(chǔ)單元，尋址空間達(dá)到個(gè)存儲(chǔ)單元，尋址空間達(dá)到1KB。B(Byte)表示字節(jié)單元。表示字節(jié)單元?？梢钥闯?，若地址位數(shù)為可以看出，若地址位數(shù)為n，則地址空間的，則地址空間的大小為大小為2n個(gè)存儲(chǔ)單元。個(gè)存儲(chǔ)單元。2物理地址物理地址 物理地址是內(nèi)存單元的真實(shí)地址。存儲(chǔ)單元物理地址是內(nèi)存單元的真實(shí)地址。存儲(chǔ)單元

19、的物理地址是唯一的。的物理地址是唯一的。 Intel8086CPU有有20根地址線，因此其存儲(chǔ)根地址線，因此其存儲(chǔ)空間可達(dá)空間可達(dá)220=1M字節(jié)單元。在字節(jié)單元。在20位地址線位地址線的存儲(chǔ)空間中采用十六進(jìn)制表示的物理地址的存儲(chǔ)空間中采用十六進(jìn)制表示的物理地址范圍是范圍是00000HFFFFFH。3邏輯地址邏輯地址 邏輯地址是用戶編程時(shí)使用的地址，分為邏輯地址是用戶編程時(shí)使用的地址，分為段地址和偏移地址兩部分。段地址和偏移地址兩部分。在在8086匯編語言中，把內(nèi)存地址空間劃分匯編語言中，把內(nèi)存地址空間劃分為若干邏輯段，每段由一些存儲(chǔ)單元構(gòu)成。為若干邏輯段，每段由一些存儲(chǔ)單元構(gòu)成。用段地址指出

20、是哪一段，偏移地址標(biāo)明是該用段地址指出是哪一段，偏移地址標(biāo)明是該段中的哪個(gè)單元。段地址和偏移地址都是段中的哪個(gè)單元。段地址和偏移地址都是16位二進(jìn)制數(shù)。位二進(jìn)制數(shù)。 邏輯地址的形式：邏輯地址的形式：段地址段地址:偏移地址偏移地址例例1 用十六進(jìn)制分別表示的三個(gè)邏輯地址用十六進(jìn)制分別表示的三個(gè)邏輯地址如下：如下： 3020:055AH3021:054AH2C43:432AH 4邏輯地址與物理地址的轉(zhuǎn)換 用戶編程時(shí)采用的邏輯地址在用戶編程時(shí)采用的邏輯地址在CPU執(zhí)行程序時(shí)執(zhí)行程序時(shí)都要轉(zhuǎn)換成實(shí)際的物理地址，這個(gè)轉(zhuǎn)換過程是都要轉(zhuǎn)換成實(shí)際的物理地址，這個(gè)轉(zhuǎn)換過程是由由CPU中的地址加法器自動(dòng)完成的。中

21、的地址加法器自動(dòng)完成的。 轉(zhuǎn)換公式為：轉(zhuǎn)換公式為： 物理地址物理地址=段地址段地址10H+偏移地址偏移地址 例例1 若邏輯地址為若邏輯地址為3020:055AH，其物理地，其物理地址址=3020H10H+055AH=3075AH。練習(xí)：練習(xí)： 根據(jù)給出的邏輯地址，計(jì)算物理地根據(jù)給出的邏輯地址，計(jì)算物理地址。址。邏輯地址邏輯地址= 2C43:432AH ，物理地址物理地址=？ 2E37:9822H ， 886F:7911H ， 1234:05ACH ， 2.4.2 存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元 在匯編語言中，把存儲(chǔ)單元分為字節(jié)在匯編語言中，把存儲(chǔ)單元分為字節(jié)單元、字單元、雙字單元等，稱為存單元、字單元、雙字

22、單元等，稱為存儲(chǔ)單元的屬性。儲(chǔ)單元的屬性。 存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)稱為存儲(chǔ)單元內(nèi)容，存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)稱為存儲(chǔ)單元內(nèi)容，存儲(chǔ)單元的地址和內(nèi)容的表示形式為存儲(chǔ)單元的地址和內(nèi)容的表示形式為用括號將地址括起來以代表單元的內(nèi)用括號將地址括起來以代表單元的內(nèi)容。容。 如（如（3075AH）=12H表示表示3075AH號單元中的內(nèi)容是號單元中的內(nèi)容是12H （3075BH）=34H表示表示3075BH號單元中的內(nèi)容是號單元中的內(nèi)容是34H 若（若（37692H）=5678H表示表示37692H單元和單元和37693H單元一起單元一起存放存放5678H 在存儲(chǔ)的時(shí)候，高字節(jié)放在高地址單元，在存儲(chǔ)的時(shí)候，高字節(jié)放在高

23、地址單元，低字節(jié)放在低地址單元低字節(jié)放在低地址單元 。如圖。如圖2-7所示。所示。圖圖2-7 存儲(chǔ)單元的地址和內(nèi)容存儲(chǔ)單元的地址和內(nèi)容 由于字單元是由兩個(gè)相鄰的字節(jié)單元構(gòu)成的，由于字單元是由兩個(gè)相鄰的字節(jié)單元構(gòu)成的，那么對于同一個(gè)地址而言，它既可以看成字那么對于同一個(gè)地址而言，它既可以看成字節(jié)單元，又可以看成字單元。節(jié)單元，又可以看成字單元。 如把圖如把圖2-7中的字節(jié)單元中的字節(jié)單元3075AH看成是字單看成是字單元，則：元，則：（3075AH）=3412H存儲(chǔ)單元還分為偶地址單元和奇地址單元。存儲(chǔ)單元還分為偶地址單元和奇地址單元。例如圖例如圖2-7中的字節(jié)單元中的字節(jié)單元3075AH和字單

24、元和字單元37692H都是偶地址單元，而字節(jié)單元都是偶地址單元，而字節(jié)單元3075BH是奇地址單元。是奇地址單元。練習(xí)：有若干個(gè)數(shù)據(jù)需要存放練習(xí)：有若干個(gè)數(shù)據(jù)需要存放在存儲(chǔ)單元中，請畫圖表示，在存儲(chǔ)單元中，請畫圖表示，并標(biāo)出存儲(chǔ)單元的屬性。并標(biāo)出存儲(chǔ)單元的屬性。 (23560H) =37H (23562H) =2D18H (23620H) =12345678H 2.4.3 存儲(chǔ)器分段存儲(chǔ)器分段 1分段的概念分段的概念 8086CPU的地址寄存器只有的地址寄存器只有16位，如位，如果直接從地址寄存器中發(fā)出地址信號，果直接從地址寄存器中發(fā)出地址信號，所能訪問的存儲(chǔ)空間就只有所能訪問的存儲(chǔ)空間就只有

25、216=64KB，達(dá)不到達(dá)不到20位地址線所提供的地址范圍。位地址線所提供的地址范圍。將存儲(chǔ)器劃分為若干邏輯段，每段最將存儲(chǔ)器劃分為若干邏輯段，每段最大大64K字節(jié)單元。字節(jié)單元。邏輯段的大小可變，每段最少邏輯段的大小可變，每段最少16個(gè)個(gè)字節(jié)單元，也可以字節(jié)單元，也可以100個(gè)、個(gè)、1000個(gè)到個(gè)到最大可達(dá)最大可達(dá)65536個(gè)字節(jié)單元。個(gè)字節(jié)單元。段地址和偏移地址構(gòu)成邏輯地址。段地址和偏移地址構(gòu)成邏輯地址。例如：邏輯地址為例如：邏輯地址為1200:2650H1200:2650H。 在存儲(chǔ)器中，規(guī)定每在存儲(chǔ)器中，規(guī)定每16個(gè)字節(jié)單元為一個(gè)字節(jié)單元為一小段，每小段的第一個(gè)單元的物理地址小段，每小

26、段的第一個(gè)單元的物理地址稱為小段的首地址，稱為小段的首地址，8086的的1MB內(nèi)存空內(nèi)存空間的間的20位物理地址用十六進(jìn)制表示如下：位物理地址用十六進(jìn)制表示如下： 規(guī)定：存儲(chǔ)器分段時(shí)，各段的起始地規(guī)定：存儲(chǔ)器分段時(shí)，各段的起始地址必須是小段的首地址，即邏輯段必址必須是小段的首地址，即邏輯段必須從任一個(gè)小段的首單元開始，而不須從任一個(gè)小段的首單元開始，而不能從其它的字節(jié)單元開始。能從其它的字節(jié)單元開始。小段首地址的共同的特點(diǎn)是十六進(jìn)制表小段首地址的共同的特點(diǎn)是十六進(jìn)制表示的物理地址的最低位都是示的物理地址的最低位都是0，如果把，如果把0去掉（二進(jìn)制的地址去掉去掉（二進(jìn)制的地址去掉4個(gè)個(gè)0），就可

27、），就可以用以用16位段寄存器保存小段的首地址。位段寄存器保存小段的首地址。例例1 定義定義2個(gè)段，第一個(gè)段的段地址為個(gè)段，第一個(gè)段的段地址為0002H，共共16個(gè)單元；第二個(gè)段的段地址為個(gè)單元；第二個(gè)段的段地址為4123H，共共1024個(gè)單元。如圖標(biāo)出了各段首單元和個(gè)單元。如圖標(biāo)出了各段首單元和末單元的邏輯地址。末單元的邏輯地址。每一個(gè)段內(nèi)的偏移地址都每一個(gè)段內(nèi)的偏移地址都是從是從0000H開始的。開始的。第一段的首單元的物理地第一段的首單元的物理地址址00020H，末單元的物理地，末單元的物理地址址0002FH第二段的首單元的物理地第二段的首單元的物理地址為址為41230H，末單元的物理，

28、末單元的物理地址為地址為4162FH。2段的類型段的類型 8086匯編語言中把邏輯段分為四種類型，匯編語言中把邏輯段分為四種類型，分別是代碼段、數(shù)據(jù)段、附加段和堆棧段。分別是代碼段、數(shù)據(jù)段、附加段和堆棧段。 各段的邏輯地址對應(yīng)表：各段的邏輯地址對應(yīng)表： 段名段名段寄存器段寄存器偏移地址偏移地址代碼段代碼段CSIP數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段DSBX、SI、DI等地址等地址寄存器寄存器附加段附加段ESBX、SI、DI等地址等地址寄存器寄存器堆棧段堆棧段SSSP或或BP例例1段寄存器與其偏移地址如下，寫出其相應(yīng)段寄存器與其偏移地址如下，寫出其相應(yīng)的物理地址及含義。的物理地址及含義。CS=1896H，IP=1655

29、H當(dāng)前要執(zhí)行的當(dāng)前要執(zhí)行的指令的指令的物理地址物理地址=18960H+1655H=19FB5H DS=2896H，EA=1655H當(dāng)前要訪問的當(dāng)前要訪問的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的物理地址物理地址=28960H+1655H=29FB5H ES=1896H，EA=2655H當(dāng)前要訪問的當(dāng)前要訪問的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的物理地址物理地址=18960H+2655H=1AFB5H SS=1896H，SP=3655H當(dāng)前要訪問的當(dāng)前要訪問的堆棧的堆棧的物理地址物理地址=18960H+3655H=1BFB5H例例2 段寄存器與內(nèi)存的分段情況如圖。觀察各段寄存器與內(nèi)存的分段情況如圖。觀察各段的大小及分布，判斷其地址范圍，標(biāo)出每個(gè)段

30、的大小及分布，判斷其地址范圍，標(biāo)出每個(gè)段首地址和末地址。段首地址和末地址。 代碼段共代碼段共64KB單元，它單元，它的地址范圍應(yīng)該是的地址范圍應(yīng)該是210E0H310DFH。附加段只有附加段只有2KB，地址范，地址范圍在圍在34600H34CFFH之間。之間。數(shù)據(jù)段為數(shù)據(jù)段為16KB，其地址，其地址范圍為范圍為34D00H38CFFH。堆棧段只有堆棧段只有512個(gè)字節(jié)單個(gè)字節(jié)單元，它的地址范圍是元，它的地址范圍是84180H8437FH。 你懂了嗎？你懂了嗎？2.5 實(shí)例二實(shí)例二 進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)入計(jì)算機(jī)1DEBUG的主要命令的主要命令 2進(jìn)入進(jìn)入DOS 3. 進(jìn)入進(jìn)入DEBUG 2.5.1 調(diào)試

31、工具調(diào)試工具DEBUG 1DEBUG的主要命令的主要命令DEBUG命令有命令有20多個(gè)，先學(xué)習(xí)最常用的命令。多個(gè)，先學(xué)習(xí)最常用的命令。R 查看和修改寄存器查看和修改寄存器D 查看內(nèi)存單元查看內(nèi)存單元E 修改內(nèi)存單元修改內(nèi)存單元U 反匯編，將機(jī)器指令變?yōu)閰R編指令反匯編，將機(jī)器指令變?yōu)閰R編指令T /P單步執(zhí)行單步執(zhí)行G 連續(xù)執(zhí)行程序連續(xù)執(zhí)行程序A 輸入?yún)R編指令輸入?yún)R編指令Q 退出退出2進(jìn)入進(jìn)入DOSDEBUG要先進(jìn)入要先進(jìn)入DOS環(huán)境中再使用，在環(huán)境中再使用，在Windows下進(jìn)入下進(jìn)入DOS的方法可選擇兩種。的方法可選擇兩種。（1）在）在Windows桌面下單擊開始菜單，選擇桌面下單擊開始菜單，

32、選擇運(yùn)行命令；在彈出的文本框中輸入運(yùn)行命令；在彈出的文本框中輸入cmd；按；按確定后進(jìn)入確定后進(jìn)入DOS環(huán)境環(huán)境 。（2）選擇）選擇“開始開始程序程序附件附件命令命令提示符提示符”進(jìn)入進(jìn)入DOS。 （3）DOS命令命令本書用到的簡單的本書用到的簡單的DOS命令：命令：cd 首先要用首先要用cd 退回到根目錄退回到根目錄C下下dir 顯示文件列表顯示文件列表cd hb 進(jìn)入進(jìn)入hb子目錄子目錄cd . 退回到上一級目錄退回到上一級目錄e：進(jìn)入進(jìn)入e盤盤cls 清屏清屏DOS和和DEBUG命令都支持大小寫。命令都支持大小寫。 3. 進(jìn)入進(jìn)入DEBUG DEBUG的提示符是小短線的提示符是小短線 ，

33、在其后輸入，在其后輸入命令。命令。（1）R命令命令查看和修改寄存器查看和修改寄存器R命令有兩種用法：命令有兩種用法：直接鍵入直接鍵入R，將顯示，將顯示CPU所有的寄存器和標(biāo)所有的寄存器和標(biāo)志位；志位；修改寄存器：在修改寄存器：在R后跟寫寄存器名，則先顯后跟寫寄存器名，則先顯示寄存器的內(nèi)容，在冒號后可鍵入新的值示寄存器的內(nèi)容，在冒號后可鍵入新的值 邏輯地址機(jī)器指令匯編指令標(biāo)志位狀態(tài)（2）D命令命令查看內(nèi)存單元查看內(nèi)存單元 用用D命令可以查看存儲(chǔ)單元的地址和內(nèi)容。命令可以查看存儲(chǔ)單元的地址和內(nèi)容。 例如：例如：D DS:0 查看數(shù)據(jù)段，從查看數(shù)據(jù)段，從0號單元開始號單元開始D ES:0 查看附加段

34、，從查看附加段，從0號單元開始號單元開始D DS:100 查看數(shù)據(jù)段，從查看數(shù)據(jù)段，從100H號單元號單元開始開始 D 0200:5 15 查看查看0200H段的段的5號單元到號單元到15H號單元號單元 D命令的執(zhí)行情況如圖所示。命令的執(zhí)行情況如圖所示。 邏輯地址存儲(chǔ)單元內(nèi)容ASCII碼顯示（3）E命令命令修改內(nèi)存單元修改內(nèi)存單元用用E命令可以改寫多個(gè)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。格命令可以改寫多個(gè)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。格式為：式為：E 起始地址起始地址 修改值修改值 修改值修改值 例如：將數(shù)據(jù)段中的例如：將數(shù)據(jù)段中的0B05:3 0B05:5 三個(gè)三個(gè)單元的內(nèi)容修改為單元的內(nèi)容修改為14、15、16。命令為。命

35、令為 E DS:3 14 15 16 再如：再如： E 10 修改當(dāng)前數(shù)據(jù)段修改當(dāng)前數(shù)據(jù)段10H號單元內(nèi)號單元內(nèi)容容 E ES:100 修改附加段修改附加段100H號單元內(nèi)容號單元內(nèi)容 （4）U命令命令 反匯編反匯編程序員編寫的匯編語言源程序經(jīng)過匯編（編程序員編寫的匯編語言源程序經(jīng)過匯編（編譯）后生成了二進(jìn)制的機(jī)器指令代碼，而譯）后生成了二進(jìn)制的機(jī)器指令代碼，而U命令可將二進(jìn)制的機(jī)器指令變?yōu)橹浄问矫羁蓪⒍M(jìn)制的機(jī)器指令變?yōu)橹浄问降膮R編指令，因此稱之為的匯編指令，因此稱之為“反匯編反匯編”。多次鍵入多次鍵入U(xiǎn) U，可連續(xù)顯示后面的程序部分。，可連續(xù)顯示后面的程序部分。U U后跟偏移地址，則從該地址開始反匯編。后跟偏移地址，則從該地址開始反匯編。如：如：U 0 U 0 從代碼段從代碼段0 0號單元開始反匯編號單元開始反匯編 U100 U100 從代碼段從代碼段100H100H號單元開始反匯編號單元開始反匯編 （5）A 命令命令輸入?yún)R編指令輸入?yún)R編指令在在DEBUG中，使用中，使用A命令可以輸入?yún)R編指命令可以輸入?yún)R編指令，系統(tǒng)自動(dòng)地將鍵入的匯編指令翻譯成令，系統(tǒng)自動(dòng)地將鍵入的匯編指令翻譯成機(jī)器代碼，并相繼地存放在從指定地址開機(jī)器代碼，并相繼地存放在從指定地址開始的存