第2章 8086微處理器1

1、第第2 2章章 8086/80888086/8088微處理器微處理器主要內(nèi)容2.1 2.1 8086/80888086/8088微處理器結(jié)構(gòu)微處理器結(jié)構(gòu)2.22.2 8086/8088 8086/8088微處理器外部引腳微處理器外部引腳 及系統(tǒng)構(gòu)成及系統(tǒng)構(gòu)成2.3 2.3 8086/80888086/8088微處理器典型時(shí)序分析微處理器典型時(shí)序分析2.1 8086/80882.1 8086/8088微處理器結(jié)構(gòu)微處理器結(jié)構(gòu) 8086的的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)從功能上分成兩個(gè)單元從功能上分成兩個(gè)單元1. 總線接口單元總線接口單元BIU管理管理8088與系統(tǒng)總線的接口與系統(tǒng)總線的接口負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)CPU對(duì)存儲(chǔ)

2、器和外設(shè)進(jìn)行訪問對(duì)存儲(chǔ)器和外設(shè)進(jìn)行訪問2. 執(zhí)行單元執(zhí)行單元EU負(fù)責(zé)指令的譯碼、執(zhí)行和數(shù)據(jù)的運(yùn)算負(fù)責(zé)指令的譯碼、執(zhí)行和數(shù)據(jù)的運(yùn)算 兩個(gè)單元相互獨(dú)立，分別完成各自操作，還可以兩個(gè)單元相互獨(dú)立，分別完成各自操作，還可以并行執(zhí)行并行執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)指令預(yù)?。?，實(shí)現(xiàn)指令預(yù)取（指令讀取和執(zhí)行的流水線指令讀取和執(zhí)行的流水線操作操作）BIU 和和 EU 采用采用“流水線式流水線式”的非同步工作模式，使得總的非同步工作模式，使得總線控制邏輯和指令執(zhí)行邏輯之間既互相獨(dú)立又互相配合。線控制邏輯和指令執(zhí)行邏輯之間既互相獨(dú)立又互相配合。 一、一、 8086/80888086/8088微處理器功能結(jié)構(gòu)微處理器功能結(jié)構(gòu)8088

3、8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1 2 3 4 內(nèi)部暫存器內(nèi)部暫存器 IP ES SS DS CS輸入輸入/輸出輸出控制電路控制電路執(zhí)行部分執(zhí)行部分控制電路控制電路ALU標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器 AH AL BH BLCH CL DH DL SP BP SI DI通用通用寄存器寄存器地址地址加法加法器器指令隊(duì)列指令隊(duì)列執(zhí)行部件執(zhí)行部件 （EU)總線接口部件總線接口部件 （BIU)16位位20位位8位位8位位返回返回8088的指令執(zhí)行過程的指令執(zhí)行過程（一）通用寄存器組（一）通用寄存器組 1、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器: AX BX CX DX 2、變址寄存器、變址寄存器: SI DI 3、指針寄存器、指針

4、寄存器: BP SP 4個(gè)數(shù)據(jù)寄存器還可以分成高個(gè)數(shù)據(jù)寄存器還可以分成高8位和低位和低8位兩位兩個(gè)獨(dú)立的寄存器，這樣又形成個(gè)獨(dú)立的寄存器，這樣又形成8個(gè)通用的個(gè)通用的8位寄存器位寄存器 AX： AH ALBX： BH BL CX： CH CLDX： DH DL二、二、 8086/80888086/8088寄存器結(jié)構(gòu)寄存器結(jié)構(gòu)( (資源）資源）1 1、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器 AXAX稱為稱為累加器累加器（AccumulatorAccumulator）使用頻度最高。用于算術(shù)、邏輯運(yùn)算以及與外設(shè)傳送信使用頻度最高。用于算術(shù)、邏輯運(yùn)算以及與外設(shè)傳送信息等息等 BXBX稱為稱為基址寄存器基址寄存器（Ba

5、se address RegisterBase address Register）常用做存放存儲(chǔ)器地址常用做存放存儲(chǔ)器地址 CXCX稱為稱為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器（CounterCounter）作為循環(huán)和串操作等指令中的隱含計(jì)數(shù)器作為循環(huán)和串操作等指令中的隱含計(jì)數(shù)器 DXDX稱為稱為數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器（Data registerData register）常用來存放雙字長(zhǎng)數(shù)據(jù)的高常用來存放雙字長(zhǎng)數(shù)據(jù)的高1616位，或存放外設(shè)端口地址位，或存放外設(shè)端口地址2 2、變址寄存器、變址寄存器 16位變址寄存器位變址寄存器SI和和DI 常用于存儲(chǔ)器變址尋址方式時(shí)提供地址常用于存儲(chǔ)器變址尋址方式時(shí)提供地址u SI

6、是源地址寄存器（是源地址寄存器（Source Index）u DI是目的地址寄存器（是目的地址寄存器（Destination Index） 在串操作類指令中，在串操作類指令中，SI、DI還有較特殊的還有較特殊的用法用法 現(xiàn)在不必完全理解，以后會(huì)詳細(xì)展開現(xiàn)在不必完全理解，以后會(huì)詳細(xì)展開3 3、指針寄存器、指針寄存器 指針寄存器用于尋址內(nèi)存指針寄存器用于尋址內(nèi)存堆棧堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)的數(shù)據(jù)u SPSP為堆棧指針寄存器（為堆棧指針寄存器（Stack PointerStack Pointer）, ,指示指示堆棧段棧頂?shù)奈恢茫ㄆ频刂罚┒褩６螚ｍ數(shù)奈恢茫ㄆ频刂罚﹗ BPBP為基址指針寄存器（為基址指針寄存

7、器（Base PointerBase Pointer），表示），表示數(shù)據(jù)在堆棧段中的基地址數(shù)據(jù)在堆棧段中的基地址 SPSP和和BPBP寄存器與寄存器與SSSS段寄存器聯(lián)合使用以確段寄存器聯(lián)合使用以確定堆棧段中的存儲(chǔ)單元地址定堆棧段中的存儲(chǔ)單元地址堆棧堆棧（Stack）是主存中一個(gè)特殊的）是主存中一個(gè)特殊的區(qū)域，采用區(qū)域，采用“先進(jìn)后出先進(jìn)后出”或或“后進(jìn)先出后進(jìn)先出”存取操作方式、而不是隨機(jī)存取方式。存取操作方式、而不是隨機(jī)存取方式。用用8088/8086形成的微機(jī)系統(tǒng)中，堆形成的微機(jī)系統(tǒng)中，堆棧區(qū)域被稱為堆棧段棧區(qū)域被稱為堆棧段（二）段寄存器組（二）段寄存器組 8086/8088 CPU具有

8、尋址具有尋址1MB存儲(chǔ)空間的存儲(chǔ)空間的能力，但指針寄存器和變址寄存器只有能力，但指針寄存器和變址寄存器只有16位位（可尋址（可尋址64KB），于是），于是8086/8088將將1MB存儲(chǔ)存儲(chǔ)空間分段，每段最長(zhǎng)空間分段，每段最長(zhǎng)64KB，這些段可被設(shè)置在，這些段可被設(shè)置在整個(gè)存儲(chǔ)空間，其起始地址由段寄存器提供。整個(gè)存儲(chǔ)空間，其起始地址由段寄存器提供。 8086/8088CPU 的的BIU中有中有4個(gè)個(gè)16位的段寄存器：位的段寄存器： 代碼段寄存器代碼段寄存器CS，堆棧段寄存器，堆棧段寄存器SS 數(shù)據(jù)段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器DS，附加段寄存器，附加段寄存器ES （具體情況后敘）（具體情況后敘）二、二、

9、 8086/80888086/8088寄存器結(jié)構(gòu)寄存器結(jié)構(gòu)( (資源）資源）（三）控制寄存器組（三）控制寄存器組 用于程序控制的寄存器，包括指令指針寄存器用于程序控制的寄存器，包括指令指針寄存器IPIP和標(biāo)志寄存器和標(biāo)志寄存器F F。1 1、指令指針寄存器、指令指針寄存器 IP（Instruction PointerInstruction Pointer）為指令指針寄存器，指示）為指令指針寄存器，指示主存儲(chǔ)器指令的位置主存儲(chǔ)器指令的位置 隨著指令的執(zhí)行，隨著指令的執(zhí)行，IPIP將自動(dòng)修改以指示下一條指令所將自動(dòng)修改以指示下一條指令所在的存儲(chǔ)器位置在的存儲(chǔ)器位置 IPIP寄存器是一個(gè)專用寄存器寄

10、存器是一個(gè)專用寄存器 IPIP寄存器與寄存器與CSCS段寄存器聯(lián)合使用以確定下一條指令的段寄存器聯(lián)合使用以確定下一條指令的存儲(chǔ)單元地址存儲(chǔ)單元地址二、二、 8086/80888086/8088寄存器結(jié)構(gòu)寄存器結(jié)構(gòu)( (資源）資源）標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器- -分類：分類： 狀態(tài)標(biāo)志狀態(tài)標(biāo)志用來記錄程序運(yùn)行結(jié)果的狀態(tài)用來記錄程序運(yùn)行結(jié)果的狀態(tài)信息，許多指令的執(zhí)行都將相應(yīng)地設(shè)置它信息，許多指令的執(zhí)行都將相應(yīng)地設(shè)置它CF ZF SF PF OF AF 控制標(biāo)志控制標(biāo)志可由程序根據(jù)需要用指令設(shè)置，可由程序根據(jù)需要用指令設(shè)置，用于控制處理器執(zhí)行指令的方式用于控制處理器執(zhí)行指令的方式DF IF TF 進(jìn)位標(biāo)志

11、進(jìn)位標(biāo)志CFCF（Carry FlagCarry Flag） 當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高有效位有進(jìn)位（加法）或借位當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高有效位有進(jìn)位（加法）或借位（減法）時(shí)，進(jìn)位標(biāo)志置（減法）時(shí)，進(jìn)位標(biāo)志置1，即，即CF1； 否則否則CF0。一般用于多字節(jié)運(yùn)算或循環(huán)操作。一般用于多字節(jié)運(yùn)算或循環(huán)操作。3AH + 7CHB6H，沒有進(jìn)位：，沒有進(jìn)位：CF = 0AAH + 7CH（1）26H，有進(jìn)位：，有進(jìn)位：CF = 1 零標(biāo)志零標(biāo)志ZFZF（Zero FlagZero Flag） 若運(yùn)算結(jié)果為若運(yùn)算結(jié)果為0，則，則ZF1；否則否則ZF03AH7CHB6H，結(jié)果不是零：，結(jié)果不是零：ZF084H7CH（1）0

12、0H，結(jié)果是零：，結(jié)果是零：ZF1 注意：注意：ZF為為1表示的結(jié)果是表示的結(jié)果是0 符號(hào)標(biāo)志符號(hào)標(biāo)志SFSF（Sign FlagSign Flag） 運(yùn)算結(jié)果最高位為運(yùn)算結(jié)果最高位為1，則，則SF1； 否則否則SF03AH7CHB6H，最高位，最高位D71：SF184H7CH（1）00H，最高位，最高位D70：SF0 有符號(hào)數(shù)據(jù)用最高有效位表示數(shù)據(jù)的符號(hào)，有符號(hào)數(shù)據(jù)用最高有效位表示數(shù)據(jù)的符號(hào)，所以最高有效位就是符號(hào)標(biāo)志的狀態(tài)所以最高有效位就是符號(hào)標(biāo)志的狀態(tài) 奇偶標(biāo)志奇偶標(biāo)志PFPF（Parity FlagParity Flag） 當(dāng)運(yùn)算結(jié)果最低字節(jié)中當(dāng)運(yùn)算結(jié)果最低字節(jié)中“1”的個(gè)數(shù)為的個(gè)數(shù)為

13、零或偶數(shù)時(shí)，零或偶數(shù)時(shí)，PF1；否則；否則PF03AH7CHB6H10110110B結(jié)果中有結(jié)果中有5個(gè)個(gè)“1”，是奇數(shù)：是奇數(shù)：PF0 PF標(biāo)志僅反映最低標(biāo)志僅反映最低8位中位中“1”的個(gè)數(shù)是的個(gè)數(shù)是偶或奇，即使是進(jìn)行偶或奇，即使是進(jìn)行16位字操作位字操作2 2、 標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器 標(biāo)志標(biāo)志（Flag）用于反映指令執(zhí)行結(jié)果）用于反映指令執(zhí)行結(jié)果的狀態(tài)或控制指令執(zhí)行的形式，用以的狀態(tài)或控制指令執(zhí)行的形式，用以決定程序走向決定程序走向 8088處理器的各種標(biāo)志形成了一個(gè)處理器的各種標(biāo)志形成了一個(gè)16位的標(biāo)志寄存器位的標(biāo)志寄存器FLAGS（程序狀態(tài)字（程序狀態(tài)字PSW寄存器寄存器） 程序設(shè)計(jì)需

14、要利用標(biāo)志的狀態(tài)程序設(shè)計(jì)需要利用標(biāo)志的狀態(tài) 溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志OFOF（Overflow FlagOverflow Flag） 若算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果有溢出，則若算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果有溢出，則OF1； 否則否則 OF03AH + 7CHB6H，產(chǎn)生溢出：，產(chǎn)生溢出：OF1AAH + 7CH（1）26H，沒有溢出：，沒有溢出：OF0什么是溢出？什么是溢出？ 處理器內(nèi)部以補(bǔ)碼表示有符號(hào)數(shù)處理器內(nèi)部以補(bǔ)碼表示有符號(hào)數(shù) 8位表達(dá)的整數(shù)范圍是：位表達(dá)的整數(shù)范圍是：127 128 16位表達(dá)的范圍是：位表達(dá)的范圍是：32767 32768 如果運(yùn)算結(jié)果超出這個(gè)范圍，就產(chǎn)生了溢出如果運(yùn)算結(jié)果超出這個(gè)范圍，就產(chǎn)生了溢出 有

15、溢出，說明有符號(hào)數(shù)的運(yùn)算結(jié)果不正確有溢出，說明有符號(hào)數(shù)的運(yùn)算結(jié)果不正確3AH7CHB6H，就是，就是58124182，已經(jīng)超出已經(jīng)超出128127范圍，產(chǎn)生溢出，故范圍，產(chǎn)生溢出，故OF1；補(bǔ)碼補(bǔ)碼B6H表達(dá)真值是表達(dá)真值是74，顯然運(yùn)算結(jié)果也不正確，顯然運(yùn)算結(jié)果也不正確 B6H10110110B，最高位為，最高位為1，作為有符號(hào)數(shù)是負(fù)數(shù)作為有符號(hào)數(shù)是負(fù)數(shù) 對(duì)對(duì)B6H求反加求反加1等于：等于：01001001B101001010B4AH74 所以，所以，B6H表達(dá)有符號(hào)數(shù)的真值為表達(dá)有符號(hào)數(shù)的真值為74溢出和進(jìn)位的區(qū)別：溢出和進(jìn)位的區(qū)別： 溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志OF和進(jìn)位標(biāo)志和進(jìn)位標(biāo)志CF是兩個(gè)意義

16、是兩個(gè)意義不同的標(biāo)志不同的標(biāo)志 進(jìn)位標(biāo)志表示無符號(hào)數(shù)運(yùn)算結(jié)果是否進(jìn)位標(biāo)志表示無符號(hào)數(shù)運(yùn)算結(jié)果是否超出范圍，運(yùn)算結(jié)果仍然正確超出范圍，運(yùn)算結(jié)果仍然正確 溢出標(biāo)志表示有符號(hào)數(shù)運(yùn)算結(jié)果是否溢出標(biāo)志表示有符號(hào)數(shù)運(yùn)算結(jié)果是否超出范圍，運(yùn)算結(jié)果已經(jīng)不正確超出范圍，運(yùn)算結(jié)果已經(jīng)不正確溢出和進(jìn)位的對(duì)比：溢出和進(jìn)位的對(duì)比：例例1：3AH7CHB6H無符號(hào)數(shù)運(yùn)算：無符號(hào)數(shù)運(yùn)算： 58124182范圍內(nèi)，無進(jìn)位范圍內(nèi)，無進(jìn)位有符號(hào)數(shù)運(yùn)算：有符號(hào)數(shù)運(yùn)算： 58124182范圍外，有溢出范圍外，有溢出例例2：AAH7CH（1）26H無符號(hào)數(shù)運(yùn)算：無符號(hào)數(shù)運(yùn)算： 170124294范圍外，有進(jìn)位范圍外，有進(jìn)位有符號(hào)數(shù)運(yùn)算

17、：有符號(hào)數(shù)運(yùn)算： 8612428范圍內(nèi)，無溢出范圍內(nèi)，無溢出溢出和進(jìn)位的應(yīng)用場(chǎng)合：溢出和進(jìn)位的應(yīng)用場(chǎng)合： 處理器對(duì)兩個(gè)操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，按照無處理器對(duì)兩個(gè)操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，按照無符號(hào)數(shù)求得結(jié)果，并相應(yīng)設(shè)置進(jìn)位標(biāo)志符號(hào)數(shù)求得結(jié)果，并相應(yīng)設(shè)置進(jìn)位標(biāo)志CF；同時(shí)，根據(jù)是否超出有符號(hào)數(shù)的范圍設(shè)置同時(shí)，根據(jù)是否超出有符號(hào)數(shù)的范圍設(shè)置溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志OF 應(yīng)該利用哪個(gè)標(biāo)志，則由程序員來決定。應(yīng)該利用哪個(gè)標(biāo)志，則由程序員來決定。也就是說，如果將參加運(yùn)算的操作數(shù)認(rèn)為也就是說，如果將參加運(yùn)算的操作數(shù)認(rèn)為是無符號(hào)數(shù)，就應(yīng)該關(guān)心進(jìn)位；認(rèn)為是有是無符號(hào)數(shù)，就應(yīng)該關(guān)心進(jìn)位；認(rèn)為是有符號(hào)數(shù)，則要注意是否溢出符號(hào)數(shù)，則要注

18、意是否溢出溢出的判斷：溢出的判斷： 判斷運(yùn)算結(jié)果是否溢出有一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則：判斷運(yùn)算結(jié)果是否溢出有一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則： 只有當(dāng)兩個(gè)相同符號(hào)數(shù)相加（包括不同符號(hào)數(shù)相只有當(dāng)兩個(gè)相同符號(hào)數(shù)相加（包括不同符號(hào)數(shù)相減），而運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)與原數(shù)據(jù)符號(hào)相反時(shí)，減），而運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)與原數(shù)據(jù)符號(hào)相反時(shí)，產(chǎn)生溢出；因?yàn)椋藭r(shí)的運(yùn)算結(jié)果顯然不正確產(chǎn)生溢出；因?yàn)椋藭r(shí)的運(yùn)算結(jié)果顯然不正確 其他情況下，則不會(huì)產(chǎn)生溢出其他情況下，則不會(huì)產(chǎn)生溢出例例1：3AH7CHB6H溢出溢出例例2：AAH7CH無溢出無溢出例例3：3AH7CH無溢出無溢出例例4：AAH7CH2DH溢出溢出 輔助進(jìn)位標(biāo)志輔助進(jìn)位標(biāo)志AF（Auxiliary

19、Carry Flag）3AH7CHB6H，D3有進(jìn)位：有進(jìn)位：AF1運(yùn)算時(shí)運(yùn)算時(shí)D D3 3位（低半字節(jié)）有進(jìn)位或位（低半字節(jié)）有進(jìn)位或借位時(shí)，借位時(shí)，AFAF1 1；否則；否則AFAF0 0這個(gè)標(biāo)志主要由處理器內(nèi)部使用，這個(gè)標(biāo)志主要由處理器內(nèi)部使用，用于十進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算調(diào)整指令中，用于十進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算調(diào)整指令中，用戶一般不必關(guān)心用戶一般不必關(guān)心 方向標(biāo)志方向標(biāo)志DF（Direction Flag） 用于串操作指令中，控制地址的變化方向：用于串操作指令中，控制地址的變化方向：u 設(shè)置設(shè)置DF0，存儲(chǔ)器地址自動(dòng)增加；，存儲(chǔ)器地址自動(dòng)增加；u 設(shè)置設(shè)置DF1，存儲(chǔ)器地址自動(dòng)減少，存儲(chǔ)器地址自動(dòng)減少CL

20、DCLD指令復(fù)位方向標(biāo)志：指令復(fù)位方向標(biāo)志：DFDF0 0STDSTD指令置位方向標(biāo)志：指令置位方向標(biāo)志：DFDF1 1 中斷允許標(biāo)志中斷允許標(biāo)志IF（Interrupt-enable Flag） 控制可屏蔽中斷是否可以被處理器響應(yīng)：控制可屏蔽中斷是否可以被處理器響應(yīng)：u 設(shè)置設(shè)置IF1，則允許中斷；，則允許中斷；u 設(shè)置設(shè)置IF0，則禁止中斷，則禁止中斷CLICLI指令復(fù)位中斷標(biāo)志：指令復(fù)位中斷標(biāo)志：IFIF0 0STISTI指令置位中斷標(biāo)志：指令置位中斷標(biāo)志：IFIF1 1 陷阱標(biāo)志陷阱標(biāo)志TF（Trap Flag） 用于控制處理器進(jìn)入單步操作方式：用于控制處理器進(jìn)入單步操作方式：u 設(shè)置

21、設(shè)置TF0，處理器正常工作；，處理器正常工作；u 設(shè)置設(shè)置TF1，處理器，處理器單步執(zhí)行指令單步執(zhí)行指令單步執(zhí)行指令單步執(zhí)行指令處理器在處理器在每條指令執(zhí)行結(jié)每條指令執(zhí)行結(jié)束束時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)編號(hào)為時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)編號(hào)為1 1的內(nèi)部中斷的內(nèi)部中斷這種內(nèi)部中斷稱為這種內(nèi)部中斷稱為單步中斷單步中斷所以所以TFTF也稱為也稱為單步標(biāo)志單步標(biāo)志n利用單步中斷可對(duì)程序進(jìn)行逐條指令的調(diào)試?yán)脝尾街袛嗫蓪?duì)程序進(jìn)行逐條指令的調(diào)試n這種逐條指令調(diào)試程序的方法就是這種逐條指令調(diào)試程序的方法就是單步調(diào)試單步調(diào)試三、三、8088/80868088/8086的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)信息的地方。掌握

22、數(shù)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)信息的地方。掌握數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)格式存儲(chǔ)格式，以及存儲(chǔ)器的，以及存儲(chǔ)器的分段管理分段管理對(duì)以對(duì)以后的匯編程序設(shè)計(jì)非常重要后的匯編程序設(shè)計(jì)非常重要 你能區(qū)別你能區(qū)別寄存器寄存器、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(主存主存)、外存外存(包包括硬盤、光盤、磁帶等存儲(chǔ)介質(zhì)括硬盤、光盤、磁帶等存儲(chǔ)介質(zhì))嗎？嗎？寄存器、存儲(chǔ)器和外存的區(qū)別：寄存器、存儲(chǔ)器和外存的區(qū)別： 寄存器寄存器是微處理器（是微處理器（CPUCPU）內(nèi)部）內(nèi)部暫存數(shù)據(jù)暫存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單的存儲(chǔ)單元，以名稱表示，例如：元，以名稱表示，例如：AXAX，BX.BX.等等 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器也就是平時(shí)所說的也就是平時(shí)所說的主存主存，也叫，也叫內(nèi)存內(nèi)存，可直，可直接與

23、接與CPUCPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。主存利用地址區(qū)別進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。主存利用地址區(qū)別 外存外存主要指用來長(zhǎng)久保存數(shù)據(jù)的外部存儲(chǔ)介質(zhì)，主要指用來長(zhǎng)久保存數(shù)據(jù)的外部存儲(chǔ)介質(zhì)，常見的有硬盤、光盤、磁帶、常見的有硬盤、光盤、磁帶、U U盤等。外存的數(shù)據(jù)盤等。外存的數(shù)據(jù)只能通過主存間接地與只能通過主存間接地與CPUCPU交換數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù) 程序及其數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)久存放在外存，在運(yùn)行需要程序及其數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)久存放在外存，在運(yùn)行需要時(shí)才進(jìn)入主存時(shí)才進(jìn)入主存1 1、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式 計(jì)算機(jī)中信息的單位計(jì)算機(jī)中信息的單位u 二進(jìn)制位二進(jìn)制位BitBit：存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)：存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)：0 0或或1 1u 字節(jié)

24、字節(jié)ByteByte：8 8個(gè)二進(jìn)制位個(gè)二進(jìn)制位，D D7 7D D0 0u 字字WordWord：1616位，位，2 2個(gè)字節(jié)，個(gè)字節(jié)，D D1515D D0 0u 雙字雙字DWordDWord：3232位，位，4 4個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)，D D3131D D0 0 最低有效位最低有效位LSBLSB：數(shù)據(jù)的最低位，：數(shù)據(jù)的最低位，D D0 0位位 最高有效位最高有效位MSBMSB：數(shù)據(jù)的最高位，對(duì)應(yīng)字節(jié)、：數(shù)據(jù)的最高位，對(duì)應(yīng)字節(jié)、字、雙字分別指字、雙字分別指D D7 7、D D1515、D D3131位位存儲(chǔ)單元及其存儲(chǔ)內(nèi)容：存儲(chǔ)單元及其存儲(chǔ)內(nèi)容： 每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)編號(hào)；被稱每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)

25、編號(hào)；被稱為為存儲(chǔ)器地址存儲(chǔ)器地址 每個(gè)存儲(chǔ)單元存放一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容每個(gè)存儲(chǔ)單元存放一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容0002H0002H單元存放有一個(gè)數(shù)據(jù)單元存放有一個(gè)數(shù)據(jù)34H34H表達(dá)為表達(dá)為0002H0002H34H34H低地址低地址多字節(jié)數(shù)據(jù)存放方式：多字節(jié)數(shù)據(jù)存放方式： 多字節(jié)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中占連續(xù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元：多字節(jié)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中占連續(xù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元：u 存放時(shí)，低字節(jié)存入低地址，高字節(jié)存入高地址；存放時(shí)，低字節(jié)存入低地址，高字節(jié)存入高地址；u 表達(dá)時(shí)，用它的低地址表示多字節(jié)數(shù)據(jù)占據(jù)的地址表達(dá)時(shí)，用它的低地址表示多字節(jié)數(shù)據(jù)占據(jù)的地址空間?？臻g。圖中圖中0002H“0002H“字字”單元的內(nèi)容為：?jiǎn)卧?/p>

26、內(nèi)容為：0002H = 1234H0002H = 1234H0002H0002H號(hào)號(hào)“雙字雙字”單元的內(nèi)容為：?jiǎn)卧膬?nèi)容為：0002H = 78561234H0002H = 78561234H 80 x86處理器采用處理器采用“低對(duì)低、高對(duì)低對(duì)低、高對(duì)高高”的存儲(chǔ)形式，被稱為的存儲(chǔ)形式，被稱為“小端方式小端方式Little Endian”。 相 對(duì) 應(yīng) 還 存 在相 對(duì) 應(yīng) 還 存 在 “ 大 端 方 式大 端 方 式 B i g Endian”。數(shù)據(jù)的地址對(duì)齊：數(shù)據(jù)的地址對(duì)齊： 同一個(gè)存儲(chǔ)器地址可以是字節(jié)單元地址、同一個(gè)存儲(chǔ)器地址可以是字節(jié)單元地址、字單元地址、雙字單元地址等等（字單元地址、

27、雙字單元地址等等（視具體情況視具體情況來確定）來確定） 字單元安排在字單元安排在偶地址偶地址（xxx0B）、雙字單）、雙字單元安排在元安排在模模4地址地址（xx00B）等，被稱為）等，被稱為“地地址對(duì)齊（址對(duì)齊（Align）” 對(duì)于不對(duì)齊地址的數(shù)據(jù)，處理器訪問時(shí)，對(duì)于不對(duì)齊地址的數(shù)據(jù)，處理器訪問時(shí)，需要額外的訪問存儲(chǔ)器時(shí)間需要額外的訪問存儲(chǔ)器時(shí)間 應(yīng)該將數(shù)據(jù)的地址對(duì)齊，以取得較高的存應(yīng)該將數(shù)據(jù)的地址對(duì)齊，以取得較高的存取速度取速度2 2、 存儲(chǔ)器的分段管理存儲(chǔ)器的分段管理 8088CPU8088CPU有有2020條地址線條地址線u 最大可尋址空間為最大可尋址空間為2 220201MB1MBu

28、物理地址范圍從物理地址范圍從00000H00000HFFFFFHFFFFFH 8 0 8 8 C P U8 0 8 8 C P U 將將 1 M B1 M B 空 間 分 成 許 多空 間 分 成 許 多 邏 輯 段邏 輯 段（SegmentSegment）u 每個(gè)段最大限制為每個(gè)段最大限制為64KB64KBu 段地址的低段地址的低4 4位為位為0000B0000B 這樣，一個(gè)存儲(chǔ)單元除具有一個(gè)唯一的物這樣，一個(gè)存儲(chǔ)單元除具有一個(gè)唯一的物理地址外，還具有多個(gè)邏輯地址理地址外，還具有多個(gè)邏輯地址物理地址和邏輯地址：物理地址和邏輯地址： 8088CPU存儲(chǔ)系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)每個(gè)物理存存儲(chǔ)系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)每個(gè)

29、物理存儲(chǔ)單元都有一個(gè)唯一的儲(chǔ)單元都有一個(gè)唯一的20位編號(hào)，就是物位編號(hào)，就是物理地址，從理地址，從00000H FFFFFH 分段后在用戶編程時(shí)，采用邏輯地址，分段后在用戶編程時(shí)，采用邏輯地址，形式為形式為段基地址段基地址 : : 段內(nèi)偏移地址段內(nèi)偏移地址分隔符分隔符物理地址物理地址 14700H邏輯地址邏輯地址 1460H:100H 段地址段地址說明邏輯段在主存中的起始位置說明邏輯段在主存中的起始位置 8088規(guī)定段地址必須是模規(guī)定段地址必須是模16地址：地址：xxxx0H 省略低省略低4位位0000B，段地址就可以用，段地址就可以用16位數(shù)位數(shù)據(jù)表示，就能用據(jù)表示，就能用16位位段寄存器段

30、寄存器表達(dá)段地址表達(dá)段地址 偏移地址偏移地址說明主存單元距離段起始位置的說明主存單元距離段起始位置的偏移量偏移量 每段不超過每段不超過64KB，偏移地址也可用，偏移地址也可用16位位數(shù)數(shù)據(jù)表示據(jù)表示物理地址和邏輯地址：物理地址和邏輯地址：物理地址和邏輯地址的轉(zhuǎn)換：物理地址和邏輯地址的轉(zhuǎn)換： 將邏輯地址中的段地址左移將邏輯地址中的段地址左移4位，加上位，加上偏移地址就得到偏移地址就得到20位物理地址位物理地址 一個(gè)物理地址可以有多個(gè)邏輯地址一個(gè)物理地址可以有多個(gè)邏輯地址邏輯地址邏輯地址 1460:1001460:100、1380:F001380:F00物理地址物理地址 14700H 14700H

31、14700H 14700H146014600 0H H 100H100H14700H14700H138013800 0H H F00HF00H14700H14700H段地址左移段地址左移4 4位位加上偏移地址加上偏移地址得到物理地址得到物理地址段寄存器段寄存器 8088有有4個(gè)個(gè)16位段寄存器位段寄存器u CS（代碼段）指明（代碼段）指明代碼段代碼段的起始地址的起始地址u SS（堆棧段）指明（堆棧段）指明堆棧段堆棧段的起始地址的起始地址u DS（數(shù)據(jù)段）指明（數(shù)據(jù)段）指明數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段的起始地址的起始地址u ES（附加段）指明（附加段）指明附加段附加段的起始地址的起始地址 每個(gè)段寄存器用來確定一

32、個(gè)邏輯段的起每個(gè)段寄存器用來確定一個(gè)邏輯段的起始地址，每種邏輯段均有各自的用途始地址，每種邏輯段均有各自的用途 代碼段寄存器代碼段寄存器CS（Code Segment） 代碼段用來存放程序的指令序列代碼段用來存放程序的指令序列u 代碼段寄存器代碼段寄存器CS存放代碼段的段地址存放代碼段的段地址u 指令指針寄存器指令指針寄存器IP指示下條指令的偏移地址指示下條指令的偏移地址 處理器利用處理器利用CS:IP取得下一條要執(zhí)行的指令取得下一條要執(zhí)行的指令 堆棧段寄存器堆棧段寄存器SS（Stack Segment） 堆棧段確定堆棧所在的主存區(qū)域堆棧段確定堆棧所在的主存區(qū)域u 堆棧段寄存器堆棧段寄存器SS

33、存放堆棧段的段地址存放堆棧段的段地址u 堆棧指針寄存器堆棧指針寄存器SP指示堆棧棧頂?shù)钠频刂分甘径褩ｍ數(shù)钠频刂?處理器利用處理器利用SS:SP操作堆棧頂?shù)臄?shù)據(jù)操作堆棧頂?shù)臄?shù)據(jù) 數(shù)據(jù)段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器DS（Data Segment） 數(shù)據(jù)段存放運(yùn)行程序所用的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)段存放運(yùn)行程序所用的數(shù)據(jù)u 數(shù)據(jù)段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器DS存放數(shù)據(jù)段的段地址存放數(shù)據(jù)段的段地址u 各種主存尋址方式（有效地址各種主存尋址方式（有效地址EA）得到存儲(chǔ)器）得到存儲(chǔ)器中操作數(shù)的偏移地址中操作數(shù)的偏移地址 處理器利用處理器利用DS:EA存取數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)存取數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù) 附加段寄存器附加段寄存器ES（Extra Se

34、gment） 附加段是附加的數(shù)據(jù)段，也保存數(shù)據(jù)：附加段是附加的數(shù)據(jù)段，也保存數(shù)據(jù)：u 附加段寄存器附加段寄存器ES存放附加段的段地址存放附加段的段地址u 各種主存尋址方式（有效地址各種主存尋址方式（有效地址EA）得到存儲(chǔ)器）得到存儲(chǔ)器中操作數(shù)的偏移地址中操作數(shù)的偏移地址 處理器利用處理器利用ES:EA存取附加段中的數(shù)據(jù)存取附加段中的數(shù)據(jù) 串操作指令將附加段作為其目的操作數(shù)的串操作指令將附加段作為其目的操作數(shù)的存放區(qū)域存放區(qū)域如何分配各個(gè)邏輯段？如何分配各個(gè)邏輯段？ 程序的程序的指令指令序列必須安排在代碼段序列必須安排在代碼段 程序使用的程序使用的堆棧堆棧一定在堆棧段一定在堆棧段 程序中的程序中的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)默認(rèn)默認(rèn)是安排在數(shù)據(jù)段，是安排在數(shù)據(jù)段，也經(jīng)常安排在附加