第03章指令系統(tǒng)課件

第三章8086指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言3.1尋址方式1．操作數(shù)的尋址方式2．轉(zhuǎn)移地址的尋址方式返回本章首頁(yè)1．操作數(shù)的尋址方式（1）立即尋址（2）寄存器尋址（3）直接尋址（4）寄存器間接尋址（5）寄存器相對(duì)尋址方式（6）基址變址尋址方式（7）相對(duì)基址變址尋址方式（1）立即尋址例如：MOVAX，1234H；十六進(jìn)制數(shù)1234H送入AX。如圖2-11所示。（2）寄存器尋址操作數(shù)存放在指令規(guī)定的寄存器中，對(duì)于16位操作數(shù)，寄存器可以是AX，BX，CX，DX，SI，DL，SP或BP；而對(duì)8位操作數(shù)，寄存器可以是AH，AL，BH，BL，CH，CL，DH或DL。例如：MOVAX，BX；將寄存器BX的內(nèi)容送入AX中。如圖2-12所示。（3）直接尋址例如：MOVAL，DS:[2000H]；將邏輯地址為DS:2000單元內(nèi)的字節(jié)送入AL。若段基址DS=4000H，則段起始物理地址為4000H左移4位，即40000H，此指令將數(shù)據(jù)段中物理地址為42000H單元的內(nèi)容56H傳至AL寄存器。如圖2-13所示。（4）寄存器間接尋址例如：MOVAX，[BX]；BX內(nèi)容為有效地址EA（偏移量）。若DS=4000H，BX=100H，此指令將物理地址40100H單元的內(nèi)容傳至AL寄存器（段基地址同樣為40000H）。如圖2-14所示。（7）相對(duì)基址變址尋址方式例如：MOVAH，[BX+DI+1234H]；BX的內(nèi)容加上DI的內(nèi)容再加上位移量1234H作為操作數(shù)的有效地址。如圖2-17所示。2．轉(zhuǎn)移地址的尋址方式（1）段內(nèi)直接尋址（2）段內(nèi)間接方式（3）段間直接尋址（4）段間間接方式（1）段內(nèi)直接尋址段內(nèi)直接尋址方式也稱為相對(duì)尋址方式，轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址是當(dāng)前IP內(nèi)容和一個(gè)8位或16位的位移量之和，這個(gè)位移量才是指令代碼的一部分，所以叫相對(duì)尋址。如圖2-18所示（2）段內(nèi)間接方式這種方式也是在段內(nèi)，其轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址是寄存器或存儲(chǔ)單元的內(nèi)容，即以寄存器或存儲(chǔ)器單元內(nèi)容來(lái)更新IP的內(nèi)容，所以是絕對(duì)偏移量，注意和段內(nèi)直接方式的相對(duì)偏移量的區(qū)別。若目標(biāo)地址為存儲(chǔ)單元內(nèi)容，則該存儲(chǔ)單元本身可由上述與存儲(chǔ)器操作數(shù)有關(guān)的任何尋址方式尋址，只是它里面的內(nèi)容為新的IP值。如圖2-19所示。（3）段間直接尋址這種方式用于段間轉(zhuǎn)移，目標(biāo)地址的段基值（CS）和偏移地址（IP）都是指令碼的組成部分，用來(lái)更新當(dāng)前CS和IP。如圖2-20所示。（4）段間間接方式這種方式同樣用于段間轉(zhuǎn)移，只不過(guò)當(dāng)前CS和IP由存儲(chǔ)器中連續(xù)的兩個(gè)字更新，低位地址的字更新IP，高位地址的字更新CS，存放新IP和CS的存儲(chǔ)單元地址由前述存儲(chǔ)器操作數(shù)的尋址方式?jīng)Q定。見(jiàn)圖2-21所示。例如：JMPDWORDPTR[INTER+BX] ；取DS段中偏移為[INTER+BX]處的雙字作為新的CS和IP。返回本節(jié)3.28086的指令系統(tǒng)1．?dāng)?shù)據(jù)傳送類2．算術(shù)運(yùn)算類3．邏輯運(yùn)算與移位指令4．字符串處理5．控制轉(zhuǎn)移指令6．處理器控制指令1．?dāng)?shù)據(jù)傳送類（1）通用數(shù)據(jù)傳送指令這種指令共5條，如表2-4所示。（2）輸入/輸出指令（3）目標(biāo)地指?jìng)魉椭噶钸@組指令包括三條指令，如表2-5所示。（4）標(biāo)志位傳送指令表

通用數(shù)據(jù)傳送指令格式表目標(biāo)地址傳送指令格式2．算術(shù)運(yùn)算類（1）加法指令（2）減法指令（3）乘法指令（4）除法指令3．邏輯運(yùn)算與移位指令（1）邏輯運(yùn)算指令（2）移位與循環(huán)移位指令表2-6邏輯運(yùn)算指令格式4．字符串處理8086/8088指令系統(tǒng)為文本處理提供了一組強(qiáng)有力的指令（字符串處理指令），對(duì)一系列含有字母數(shù)字代碼的字節(jié)（也稱字符串）進(jìn)行處理，例如傳送、比較、查找、插入、刪除等，字符串指令為這些處理提供了很大方便。字符串指令的尋址方式只用隱含尋址，源串固定使用SI，目的串固定使用DI。5．控制轉(zhuǎn)移指令（1）轉(zhuǎn)移指令，分為無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令和條件轉(zhuǎn)移指令；（2）循環(huán)指令；（3）過(guò)程調(diào)用與返回指令；（4）中斷與返回指令。6．處理器控制指令主要包括標(biāo)志處理指令7條和其他處理器控制指令5條。詳細(xì)內(nèi)容同樣參見(jiàn)指令一覽表。返回本節(jié)4.3匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)1．匯編語(yǔ)言指令2．匯編語(yǔ)言基本語(yǔ)法3．匯編語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)4．標(biāo)準(zhǔn)匯編語(yǔ)言程序框架1．匯編語(yǔ)言指令8086匯編語(yǔ)言中，有多種偽指令，包括：數(shù)據(jù)定義偽指令；結(jié)構(gòu)定義偽指令；記錄定義偽指令；段定義偽指令；程序終結(jié)偽指令；過(guò)程定義偽指令；訪問(wèn)外部標(biāo)識(shí)符偽指令；宏操作偽指令。2．匯編語(yǔ)言基本語(yǔ)法（1）ASM-86的字符集（2）關(guān)鍵字（3）語(yǔ)句（4）表達(dá)式（5）指令性語(yǔ)句中的操作數(shù)3．匯編語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)匯編語(yǔ)言源程序是由語(yǔ)句序列組成的，語(yǔ)句序列應(yīng)包括：數(shù)據(jù)（程序要處理的對(duì)象）；處理數(shù)據(jù)的實(shí)體；承上啟下的記錄。8086/8088微處理器系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是分段式訪問(wèn)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是程序運(yùn)行的基礎(chǔ)，因此，8086/8088匯編語(yǔ)言程序必須具備：代碼段（處理數(shù)據(jù)的對(duì)象）數(shù)據(jù)段（定義加工處理對(duì)象）堆棧段4．標(biāo)準(zhǔn)匯編語(yǔ)言程序框架通常，一個(gè)源程序都有大體相同的結(jié)構(gòu)或框架，下面給出一個(gè)源程序的框架結(jié)構(gòu)，該程序是在PC-DOS環(huán)境下運(yùn)行的。;定義堆棧段STACK_SEG

SEGMENTPARASTACK'STACK'

··· ;定義堆棧深度與堆棧段變量STACK_SEG

ENDS

;定義數(shù)據(jù)段DATA_SEG

SEGMENTPARAPUBLIC'DATA'

··· ;定義變量DATA_SEG

ENDS

;定義代碼段CODE_SEG

SEGMENTPARAPUBLIC'CODE'MAIN

PROCFAR

ASSUMECS:CODE_SEG,DS:DATA_SEG

ASSUMESS:STACK_SEG

START:

PUSHDS

MOVAX,0

PUSHAX

MOVAX,DATA_SEG

MOVDS,AX

··· ;主過(guò)程內(nèi)容

RETMAIN

ENDPPROC_A

PROCNEAR

··· ;子過(guò)程A內(nèi)容，A為主過(guò)程調(diào)用PROC_A

ENDP

···

;其他過(guò)程內(nèi)容CODE_SEG

ENDS

ENDSTART圖2-22DOS下內(nèi)存的分配示意圖返回本節(jié)2.4飛速發(fā)展的CPU2.4.1輝煌的歷程2.4.2潮流和未來(lái)返回本章首頁(yè)2.4.1輝煌的歷程1．Pentium前時(shí)代2．Pentium時(shí)代3．Pentium后時(shí)代返回本節(jié)2.4.2潮流和未來(lái)

1．奔騰4的時(shí)代2．走近64位CPU1．奔騰4的時(shí)代2000年下半年，Intel推出了代號(hào)Willamette的處理器，它是英特爾IA-32CPU家族中最新的成員，也是英特爾P6系列的終結(jié)者。這就是PentiumIV（P4）。P4CPU基于新的32位微結(jié)構(gòu)，在許多方面超過(guò)了奔騰Ⅱ/Ⅲ等上兩代的IA-32CPU。NetBurst微架構(gòu)是Pentinum4處理器的基石。這里解釋一下處理器的架構(gòu)與微架構(gòu)：處理機(jī)的架構(gòu)指的是指令集、寄存器和程序員公用的內(nèi)存駐留的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它們?cè)谔幚砥鞯陌l(fā)展進(jìn)程中得到繼承和增強(qiáng)。處理機(jī)的微架構(gòu)指的是處理機(jī)架構(gòu)在硅片上的實(shí)現(xiàn)。NetBurst微架構(gòu)特點(diǎn)細(xì)節(jié)：超流水線技術(shù)：執(zhí)行追蹤C(jī)ache：快速執(zhí)行引擎REE：400MHz系統(tǒng)總線：先進(jìn)的動(dòng)態(tài)執(zhí)行：流式SIMD擴(kuò)充2（SSE2）：圖2-23PentiumIV處理器及搭配的RDRAM內(nèi)存條2．走近64位CPU64位處理器針對(duì)的主要對(duì)象是目前對(duì)32位系統(tǒng)感覺(jué)受限制的用戶。一些用來(lái)設(shè)計(jì)汽車、衛(wèi)星以及一些其他的非常復(fù)雜的產(chǎn)品的MCAD軟件（機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件）將通過(guò)64位系統(tǒng)得到不少的性能提升。另外，超大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件也由于64位的大內(nèi)存尋址區(qū)域而獲得不少優(yōu)勢(shì)。可見(jiàn)其企業(yè)級(jí)應(yīng)用是相當(dāng)廣泛的。Intel的64位結(jié)構(gòu)叫做IA-64。目前，Intel同時(shí)推出了Pentium4以及Intel第一個(gè)從IA-32到IA-64架構(gòu)轉(zhuǎn)換的產(chǎn)品Itanium。圖2-24Intel的64位CPU－Itanium（1）IA-64架構(gòu)的特點(diǎn)1）更改現(xiàn)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，建立IA-64架構(gòu)后將采用并行運(yùn)算方式的體系；2）單指令簡(jiǎn)化，即每條指令執(zhí)行的功能減少，但執(zhí)行效率變高；3）由于運(yùn)行指令并行化，并且采用了程序控制指令，使分支預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確，提高運(yùn)算的利用效率；4）增加程序運(yùn)行時(shí)的并行運(yùn)算預(yù)測(cè)能力，使內(nèi)存中需要的數(shù)據(jù)更容易在Cache中命中；5）增加內(nèi)存的總?cè)萘?，擴(kuò)展到2的64次方，由原先的4GB內(nèi)存擴(kuò)展到驚人的180億GB容量，并支持64位浮點(diǎn)數(shù)和32位浮點(diǎn)數(shù)，高精度的數(shù)字計(jì)算，提供高達(dá)82位的數(shù)據(jù)寬度。6）利用GRStack來(lái)降低save/restore需要的調(diào)用，減少寄存器使用數(shù)量，使用的是RegisterStackerEngine（RSE），使用全新的寄存器，總共128個(gè)64位寄存器，其中32個(gè)是靜態(tài)的，96個(gè)是動(dòng)態(tài)的。7）現(xiàn)有流水線采用的是順序結(jié)構(gòu)，一條運(yùn)行結(jié)束后進(jìn)行下一條，IA-64采用并行流水線結(jié)構(gòu)，提高了工作效率。8）高速運(yùn)算功能，在平行運(yùn)算時(shí)，提供了2倍于運(yùn)算頻率的運(yùn)算速度。（1）IA-64架構(gòu)的特點(diǎn)1）64位實(shí)地址模式；2）通過(guò)寄存器前綴（REX）來(lái)達(dá)到寄存器擴(kuò)展；3）增加8個(gè)新