微機原理第2章intel32位

第2章Intel32位CPU2.1CPU的基本結(jié)構(gòu)2.2寄存器2.3CPU的工作模式2.1CPU的基本結(jié)構(gòu)2.1.1幾種典型CPU簡介1、16位CPUIntel808616位內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)16位外部數(shù)據(jù)總線，20位地址總線（尋址范圍220B=1MB）2、32位CPUIntel8038632位內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)32位外部數(shù)據(jù)總線，32位地址總線（實內(nèi)存232B=4GB，虛擬空間=64TB）三種工作方式：實方式、保護方式、虛擬8086方式采用流水線技術(shù)和指令預(yù)取技術(shù)Intel8048632位內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)32位外部數(shù)據(jù)總線，32位地址總線三種工作方式：實方式、保護方式、虛擬8086方式采用流水線技術(shù)和指令預(yù)取技術(shù)片內(nèi)含8KB高速緩存（Cache）片內(nèi)含浮點運算單元（FPU）Intel

Pentium系列經(jīng)典奔騰高能奔騰多能奔騰奔騰二代奔騰三代奔騰四代AMDK5、K6、K73、64位CPUIntel

Pentium4雙核Core酷睿系列AMDK8、K10

趨勢：1、多核2、更快的主頻3、更大的緩存4、更小的制作工藝2.1.2CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

80486CPU內(nèi)部由八大部件組成：總線接口部件、高速緩存部件、代碼預(yù)取部件、指令譯碼部件、浮點數(shù)部件、執(zhí)行部件、段部件、分頁部件。

2.1.3CPU的外部引腳

2.2寄存器2.2.1通用寄存器

311570

0～310～158～150～7EAXAXAHALEBXBXBHBLECXCXCHCLEDXDXDHDLEBPBPESPSPESISIEDIDI2.2.2指令指針寄存器

EIP（32位）

IP（EIP的低16位）內(nèi)容：下一條要取入CPU的指令在內(nèi)存中的偏移地址。2.2.3標志寄存器

EFLAGS（32位）

FLAGS（EFLAGS的低16位）

3118171615146543210ACVMRF0NTIOPLOFDFIFTFSFZF0AF0PF1CF各標志位的含義：

1、CF（進位標志）

=1算術(shù)操作最高位產(chǎn)生了進位或借位

=0最高位無進位或借位

2、PF（奇偶標志）

=1數(shù)據(jù)最低8位中1的個數(shù)為偶數(shù)

=0數(shù)據(jù)最低8位中1的個數(shù)為奇數(shù)

3、AF（輔助進位標志）

=1D3→D4位產(chǎn)生了進位或借位

=0D3→D4位無進位或借位

4、ZF（零標志）

=1操作結(jié)果為0=0結(jié)果不為0

5、SF（符號標志）

=1結(jié)果最高位為1=0結(jié)果最高位為06、OF（溢出標志）

=1此次運算發(fā)生了溢出

=0無溢出

7、DF（方向標志）

=1地址自動按減量變化

=0地址自動按增量變化

8、TF（陷阱標志）

=1調(diào)試按單步方式

=0非單步

9、IF（中斷允許標志）

=1允許響應(yīng)外部可屏蔽中斷

=0禁止響應(yīng)

10、IOPL（輸入/輸出特權(quán)級標志）

I/O特權(quán)級：0級～3級

11、NT（嵌套任務(wù)標志）

=1當前任務(wù)被嵌套于前一任務(wù)

=0不嵌套

12、RF（恢復(fù)標志）

=1遇到調(diào)試故障也不產(chǎn)生異常中斷

=0當指令順利進行后自動清零

13、VM（虛擬8086模式標志）

=1CPU工作在虛擬8086方式

=0否

14、AC（對準檢查標志）

=1如果進行未對準的地址訪問，則產(chǎn)生異常中斷

=0否2.2.4段寄存器

16位（編程可見）64位（編程不可見）選擇器寄存器描述符寄存器CSDSSSESFSGSCSDSSSESFSGS

一、實方式或虛擬8086方式下段寄存器為16位，存放內(nèi)存段的段基址。

CS------代碼段的段基址

DS------數(shù)據(jù)段的段基址

SS------堆棧段的段基址

ES------附加數(shù)據(jù)段的段基址邏輯地址由段基址：偏移地址組成（段基址為段首地址的高16位。段首地址的低4位為0。）物理地址（20位）=段首地址（20位）+偏移地址（16位）

=段基址（16位）×10H+偏移地址（16位）

二、保護方式下段寄存器有CS、DS、SS、ES、FS、GS，包括選擇器寄存器和描述符寄存器。邏輯地址由選擇器寄存器：偏移地址組成。選擇器寄存器的低2位為特權(quán)標志，D2位為描述符表類型標志，高13位是選擇碼。描述符寄存器的作用是為了加速運行。保護方式下：段基址32位偏移地址32位線性地址32位物理地址32位2.2.5系統(tǒng)地址寄存器

1、GDTR（48位）全局描述符表寄存器

2、LDTR（16位）局部描述符表寄存器

3、IDTR（48位）中斷描述符表寄存器

4、TR（16位）任務(wù)狀態(tài)寄存器2.3CPU