匯編語言第二章 計算機組織結(jié)構(gòu)

第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)2.1計算機系統(tǒng)的概述

計算機系統(tǒng)包括硬件與軟件兩部分一、計算機硬件二、計算機軟件2.1.1硬件硬件是指計算機的物理實體(如CPU,顯卡等)我們在這里將它分為微處理器,存儲器,接口電路,外部設(shè)備和系統(tǒng)總線等。(如左圖所示)微處理器就是由控制器和算術(shù)邏輯部件組成的中央處理器(即CPU)。它的作用是自動地執(zhí)行各條指令,協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作。存儲器是計算機的記憶裝置,用于存儲計算機當前的數(shù)據(jù)和程序,我們通常接觸的是RAM,它是一種隨機存取存儲器,它的數(shù)據(jù)在重啟或關(guān)機后會丟失,而且在計算機運行時還需不斷刷新。

系統(tǒng)總線是將CPU與存儲器及外部設(shè)備連接起來的導體,它用來傳輸信息。第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)2.1.1硬件外部設(shè)備按功能可分為二類:一類是與計算機進行通訊的設(shè)備如鍵盤,打印機和顯示器等。這些設(shè)備與計算機的通訊是通過I/O接口實現(xiàn)的。另一類是用來存儲信息的設(shè)備如磁盤,光盤等。第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)第一章基礎(chǔ)知識第二章計算機組織結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)151631第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)15第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)機器規(guī)定：從從0地址開始始，每16個個字節(jié)為一小小段。段地址的選取取不是任意的的，計算機規(guī)規(guī)定：20位位二進制的地地址值中，只只有低4位地地址值為0的的地址才能作作為段地址使使用。在1M空間中，可可以有以下的的地址作為段段地址使用：：00000H00010H……41230H41240H……FFFE0HFFFF0H很明顯，共有有64K個小小段的首地址址。第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)16第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)80386的的地址總線擴擴展到了32位,可尋址址空間一下擴擴充為4G,更為先進的的是在保護模模式下,它的的段范圍不再再受限于可憐憐的64K,可以達到4k-4G。。保護模式和實實模式好比一一對孿生兄弟弟,從程序序角度來看幾幾乎看不出什什么區(qū)別,它它們都是通過過段寄存器去去訪問內(nèi)存地地址,都通過過中斷和設(shè)備備驅(qū)動程序來來操作硬件,表面上能感感覺得到的差差異就是保護護模式能訪問問的空間是4G,而實模模式只能訪問問到1M的地地址空間。但實際上保護護模式和實模模式采用了兩兩種截然不同同的思路,保護模式帶來來的最可貴的的優(yōu)點不是單單純的擴大了了內(nèi)存尋址范范圍,而是對對內(nèi)存尋址從從機制上提供供了保護,將將系統(tǒng)的執(zhí)行行空間按權(quán)限限進行了化分分。第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)為什么需要保保護?如今的系統(tǒng)需需要支持多個個用戶同時運運行多個任務(wù)務(wù)。為了防止止你去破壞別別人的任務(wù)，，系統(tǒng)有責任任將每個任務(wù)務(wù)隔離開來，，讓大家各自自運行在不同同的空間，免免收干擾。這這就是保護的的第一個方面面——任務(wù)間間保護，要做做到任務(wù)間保保護需要借助助虛擬內(nèi)存技技術(shù)（我們后后面分析它）），其基礎(chǔ)之之一就是保護護模式。除了任務(wù)間保保護外，另一一個必須保護護的東西就是是操作系統(tǒng)本本身，它可是是資源調(diào)配的的首腦呀！決決不能讓你有有機可承，擅擅自進入。必必須有一道鐵鐵絲網(wǎng)，將你你和操作系統(tǒng)統(tǒng)隔離開，要要想拉起這道道鐵絲網(wǎng)，就就需要借助保保護模式中的的特權(quán)級機制制。操作系統(tǒng)統(tǒng)放在高特權(quán)權(quán)級里，你的的任務(wù)被放在在低特權(quán)級里里。你沒有權(quán)權(quán)利去偷看操操作系統(tǒng)的內(nèi)內(nèi)容。有什么么要求只能請請示“領(lǐng)導””（就是保護護機制），獲獲得拼準后才才能給你提供供服務(wù)。這點點可謂是保護護模式的最直直接應用。第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)我們知道段方方式尋址時，，是直接從段段寄存器中取取得的段的首首地址，但是是在保護模式式中是要多經(jīng)經(jīng)過一次檢查查手續(xù)才能獲獲得想要的段段地址。雖然80386有的通用用寄存器（EAX,EDI等等）被被擴充倒了32位，但是是其中的段寄寄存器（DS,ES等））仍然只有16位，顯然然不可能再用用16位的段段寄存器直接接存放4G空空間需要的32位地址了了，所以必須須引入了一種種間接辦法———將段寄存存器存放的地地址換成一個個索引指針，，尋址時不再再是從段寄存存器種去地址址，而是先取取指針，再通通過該指針搜搜索一個系統(tǒng)統(tǒng)維護的“查查找表”讀出出所需段的具具體信息。保護模式中，，對段的處理理，不再簡簡簡單單是16位的段了，，而是16位位的段選擇符符，要到GDT或者LDT中去查找找段的位置。。用于定義內(nèi)內(nèi)存段的表有有兩種：全局局描述符表(GDT)和和局部描述符符表(LDT)。GDT是一個段描描述符數(shù)組，，其中包含所所有應用程序序都可以使用用的基本描述述符。在實模模式中，段長長是固定的(為64KB)，而在保保護模式中，，段長是可變變的，其最大大可達4GB。LDT也是段段描述符的一一個數(shù)組。與與GDT不同同，LDT是是一個段，其其中存放的是是局部的、不不需要全局共共享的段描述述符。第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)每一個操作系系統(tǒng)都必須定定義一個GDT，而每一一個正在運行行的任務(wù)都會會有一個相應應的LDT。。每一個描述述符的長度是是8個字節(jié)，，格式如下圖圖所示。GDT和LDT是在內(nèi)存存中的，由OS設(shè)置。第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)第一章基基礎(chǔ)知識第二章計計算機組織結(jié)結(jié)構(gòu)9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。02:02:1202:02:1202:0212/25/20222:02:12AM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。12月-2202:02:1202:02Dec-2225-Dec-2212、故人江海別別，幾度隔山山川。。02:02:1202:02:1202:02Sunday,December25,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2202:02:1202:02:12December25,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。25十十二二月20222:02:12上上午02:02:1212月月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。。十二二月月222:02上上午午12月月-2202:02December25,202216、行行動動出出成成果果，，工工作作出出財財富富。。。。2022/12/252:02:1202:02:1225December202217、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時時，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點點的的射射線線向向前前。。。。2:02:12上上午午2:02上上午午02:02:1212月月-229、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、很多事事情努力力了未必必有結(jié)果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。02:02:1202:02:1202:0212/25/20222:02:12AM11、成功就是日日復一日那一一點點小小努努力的積累。。。12月-2202:02:1202:02Dec-2225-Dec-2212、世間成事，，不求其絕對對圓滿，留一一份不足，可可得無限完美美。。02:02:1202:02:1202:02Sunday,December25,202213、不知香積積寺，數(shù)里里入云峰。。。12月-2212月-2202:02:1202:02:12December25,202214、意志堅強強的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。25十二二月20222:02:12上上午02:02:1212月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。。十二二月月222:02上上午午12月月-2202:02December25,202216、少少年年十十五五二二十十時時，，步步行行奪奪得得胡胡馬馬騎騎。。。。2022/12/252:02:1202:02:1225December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天氣氣晚晚來來秋秋。。。。2:02:12上上午午2:02上上午午02:02:1212月月-229、楊柳散和風風，青山澹吾吾慮。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、閱讀一切好好書如同和過過去最杰出的的人談話。02:02:1202:02:1202:0212/25/20222:02:12AM11、越是沒有本本領(lǐng)的就越加加自命不凡。。12月-2202:02:1202:02Dec-2225-Dec-2212、越是是無能能的人人，越越喜歡歡挑剔剔別人人的錯錯兒。。02:02:1202:02:1202:02Sunday,December25,202213、知人人者智智，