80x86計算機組織課件

80x86計算機組織

計算機系統(tǒng)

存儲器

中央處理機

外部設(shè)備1.計算機系統(tǒng)硬件：中央處理機

CPU總線控制邏輯接口接口存儲器大容量存儲器I/O設(shè)備I/O子系統(tǒng)系統(tǒng)總線......軟件：系統(tǒng)軟件用戶軟件2.存儲器存儲單元的地址和內(nèi)容：

存儲器以字節(jié)（8bit）為編程單位

每個字節(jié)單元都有唯一的地址編碼

地址用無符號整數(shù)來表示（編程用十六進制表示）

一個字要占用相繼的兩個字節(jié)

低位字節(jié)存入低地址，高位字節(jié)存入高地址

字單元地址用它的低地址來表示

機器以偶地址訪問（讀/寫）存儲器存儲器的邏輯地址與物理地址

10011111

00100110

01001000邏輯地址段地址:偏移地址

1000:0000H

1000:0001H1000:0002H1000:0003H1000:0004H1000:0005H

物理地址10000H10001H10002H10003H

10004H10005H

10000011

01011100

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)存存儲器的分段：20根地址線：地址范圍

00000H~FFFFFH（1MB）機器字長16位：僅能表示地址范圍0000H~FFFFH （64KB)小段：每16個字節(jié)為一小段，共有64K個小段

小段的首地址

00000H~0000FH00010H~0001FH00020H~0002FH…FFFF0H~FFFFFH

段起始地址：小段首地址段的大?。?4K范圍內(nèi)的任意字節(jié)存儲器的邏輯分段：

存儲器64KB代碼01500H42000H1CD00H0150H4200H1CD0H段寄存器CSDSSSES64KB堆棧64KB數(shù)據(jù)

64KB附加數(shù)據(jù)B0000HB000H

存儲器

8KB代碼

2KB數(shù)據(jù)

256堆棧02000H04800H04000H0200H0400H0480HCSDSSS優(yōu)點:允許程序在存儲器內(nèi)重定位；允許實模式程序在保護模式下運行；有利于程序和數(shù)據(jù)的分離。物理地址=16

段地址+偏移地址

16位段地址

16位偏移地址

0000+

20位物理地址例：(DS)=2100H,(BX)=0500H(PA)=21000H+0500H=21500H3.中央處理器8086/8088寄存器組：數(shù)據(jù)寄存器：指針及變址寄存器：SP、BP、SI、DI段寄存器：CS、DS、SS、ES控制寄存器：IP、FLAGSCPU組成：算術(shù)邏輯部件ALU、

控制器、寄存器AXBXCXDXAHALBHBLCHCLDHDL

高8位低8位標志寄存器(FLAGS/PSW）

1514131211109876543210

條件碼標志：控制標志：OF溢出標志DF方向標志SF符號標志IF中斷標志ZF零標志TF陷阱標志CF進位標志AF輔助進位標志PF奇偶標志OFDFIFTFSFZFAFPFCF例：ADDAX,BXJO/JCERROR?

寄存器與存儲器的比較：寄存器存儲器

在CPU內(nèi)部在CPU外部訪問速度快訪問速度慢容量小，成本高容量大，成本低用名字表示用地址表示沒有地址地址可用各種方式形成4.外部設(shè)備

外部設(shè)備與主機（CPU和存儲器）的通信是通過外設(shè)接口（Interface）進行的，每個接口包括一組寄存器。數(shù)據(jù)寄存器：存放外設(shè)和主機間傳送的數(shù)據(jù)狀態(tài)寄存器：保存外設(shè)或接口的狀態(tài)信息命令寄存器：保存CPU發(fā)給外設(shè)或接口的控制命令外設(shè)中每個寄存器有一個端口（Port）地址，構(gòu)成一個獨立于內(nèi)存的I/O地址空間：0000H~FFFFH80x86的寄存器結(jié)構(gòu)80x86的程序可見寄存器組通用寄存器專用寄存器段寄存器

AHAXALBHBXBLCHCXCLDHDXDLSPBP

SIDI

IPFLAGSCSDSSSES8086/8088/80286

寄存器EAXEBXECXEDXESPEBPESIEDIEIPEFLAGS

FSGS311615870OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

8086/8088OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

IOPLNT

80286

RF

OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

IOPLNTVM

80386

RF

OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

IOPLNTVMAC

80486

RF

OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

IOPLNTVMACIDVIPVIF313029282726252423222120191817161514131211109876543210Pentium80x86的標志寄存器

(P.23)IOPL：I/O特權(quán)級VIP：虛擬中斷未決標志

NT：嵌套任務(wù)標志

VIF：虛擬中斷標志

RF：重新啟動標志VM：虛擬8086模式位

AC：對準檢查方式位

ID：標識標志

支持多任務(wù)處理功能支持虛擬存儲器特性

保護模式下的80x86保護模式下的存儲器尋址

所選存儲單元

描述符64描述符表所選段存儲器段基地址32選擇器16偏移地址32邏輯地址第2章作業(yè)Page332.1~2.52.1在8086微機的輸入/輸出指令中，I/O端口號通常是由DX寄存器提供的，但有時也可以在指令中直接指定00～FFH的端口號。試問可直接由指令指定的I/O端口數(shù)。

在16進制中FF為255。而0到255有256個數(shù)。在80X86中端口號在256內(nèi)的就是不通過DX寄存器。所以可直接由指令指定的I/O端口數(shù)為256。2.2有兩個16位字1EE5H和2A3CH分別存放在8086微機的存儲器的000B0H和000B3H單元中，請用圖表示出它們在存儲器里的存放情況。

2.38086微機的存儲器中存放信息如下圖所示。試讀出30022H和30024H字節(jié)單元的內(nèi)容，以及30021H和30022H字單元的內(nèi)容。字節(jié)單元：（30022H）=ABH，（30024H）=EFH

字單元：（30021H）=AB34H，（30022H）=CDABH。

2.4在實模式下，段地址和偏移地址為3017：000A的存儲單元的物理地址是什么？如果段地址和偏移地址是3015：002A和3010：007A呢？