計算機組織結構課件

匯編語言程序設計主講：劉政2009年3月第2章80X86計算機組織結構匯編語言程序設計主講：劉政2009年3月第2章80兩款用于工業(yè)的AllinOneCPU板PentiumCPU486CPU兩款用于工業(yè)的AllinOneCPU板Pentium28086CPU和寄存器組2.1計算機系統(tǒng)的構成

2.1.1Intel

8086CPU內(nèi)部結構

2.1.2寄存器組

2.1.3標志寄存器2.2內(nèi)存（存儲器）組織2.3堆棧技術2.4 8086尋址方式2.5匯編語言程序設計過程28086CPU和寄存器組2.1計算機系統(tǒng)的2.1計算機系統(tǒng)的構成 P14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設備I/O子系統(tǒng)系統(tǒng)總線......軟件：系統(tǒng)軟件用戶軟件計算機系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成2.1計算機系統(tǒng)的構成 P14硬件：中央處理翻譯程序 機器語言匯編語言高級語言編譯型高級語言解釋型高級語言BASICCPASCALFORTRAN直接解釋運行編譯編譯匯編翻譯程序包括：匯編程序(masm)、解釋程序和編譯程序連接程序(linker):與庫文件連接生成可執(zhí)行文件裝入程序(loader):用來把要執(zhí)行的程序從外存?zhèn)魉偷絻?nèi)存調(diào)試程序(debug):是系統(tǒng)提供的，用以監(jiān)控用戶程序的一種工具返回本章首頁翻譯程序 機器語言匯編語言高級語言編譯型高級語言解2.1.1Intel

8086CPU內(nèi)部結構P14返回本章首頁段寄存器通用寄存器控制寄存器2.1.1Intel8086CPU內(nèi)部結構P2.1.28086寄存器組 P158086CPU寄存器分組2.1.28086寄存器組 P158086CPU寄存器組 數(shù)據(jù)寄存器共有4個寄存器AX、BX、CX、DX，每個16位寄存器可拆分成兩個8位寄存器，用來保存操作數(shù)或運算結果等信息。 AX寄存器稱為累加器。使用頻度最高，用于算術、邏輯運算以及與外設傳送信息等。 BX寄存器稱為基址寄存器。常用于存放存儲器地址。 CX寄存器稱為計數(shù)器。一般作為循環(huán)或串操作等指令中的隱含計數(shù)器。 DX寄存器稱為數(shù)據(jù)寄存器。常用來存放雙字數(shù)據(jù)的高16位，或存放外設端口地址。1通用數(shù)據(jù)寄存器 P15寄存器組 數(shù)據(jù)寄存器共有4個寄存器AX、BX、CX、DX，每 變址和指針寄存器包括SI、DI、SP、BP４個16位寄存器，主要用于存放某個存儲單元的偏移地址。 SI是源變址寄存器，DI是目的變址寄存器，在字符串操作中，SI和DI都具有自動增量或減量的功能。 SP為堆棧指針寄存器，用于存放當前堆棧段中棧頂?shù)钠频刂?；BP為基址指針寄存器，用于存放堆棧段中某一存儲單元的偏移地址。2．變址和指針寄存器 P15 變址和指針寄存器包括SI、DI、SP、BP４個16位寄存3．段寄存器 P16 8086CPU的４個16位的段寄存器分別稱為代碼段寄存器CS，數(shù)據(jù)段寄存器DS，堆棧段寄存器SS，附加數(shù)據(jù)段寄存器ES。段寄存器用來確定該段在內(nèi)存中的起始地址。 代碼段用來存放程序的指令序列。CS存放代碼段的段首址，指令指針寄存器IP指示代碼段中指令的偏移地址。3．段寄存器 P16 8086CPU的４個16位的段4．指令指針 P17 8086CPU中的指令指針I(yè)P，它總是保存下一次將要從主存中取出指令的偏移地址，偏移地址的值為該指令到所在段段首址的字節(jié)距離。在目標程序運行時，IP的內(nèi)容由微處理器硬件自動設置，程序不能直接訪問IP，但一些指令卻可改變IP的值，如轉移指令、子程序調(diào)用指令等。返回本章首頁4．指令指針 P17 8086CPU中的指令指針I(yè)2.1.3標志寄存器 P158086CPU中有一個很重要的16位標志寄存器，它包含9個標志位，主要用于保存一條指令執(zhí)行后，CPU所處狀態(tài)信息及運算結果的特征。1．條件標志2．狀態(tài)控制標志2.1.3標志寄存器 P158086CPU中有一個標志寄存器(FLAGS/PSW） P151514131211109876543210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?標志寄存器(FLAGS/PSW） P15151．條件標志（1）進位標志CF（2）零標志ZF（3）符號標志SF（4）溢出標志OF（5）奇偶標志PF（6）輔助進位標志AF1．條件標志（1）進位標志CF2．狀態(tài)控制標志（1）方向標志DF（2）中斷允許標志IF（3）陷阱標志TF返回本章首頁2．狀態(tài)控制標志（1）方向標志DF返回本章首頁2.2內(nèi)存組織及存儲器物理地址的形成2.2.1存儲器2.2.2存儲器單元的地址和內(nèi)容2.2.3物理地址的形成返回本章首頁2.2內(nèi)存組織及存儲器物理地址的形成2.2.12.2.1存儲器 P17 存儲器是計算機的記憶部件，用來存放程序和數(shù)據(jù)。按所在的位置，存儲器可以分成主存儲器和輔助存儲器，高速緩沖存儲器。 主存儲器存放當前正在執(zhí)行的程序和使用的數(shù)據(jù)，CPU可以直接存取，它由半導體存儲器芯片構成，其成本高，容量小，但速度快。高速緩沖存儲器(cache):速度高，容量小 輔助存儲器可用來長期保存大量程序和數(shù)據(jù),CPU需要通過I/O接口訪問，它由磁盤或光盤構成，其成本低，容量大，但速度較慢。返回本節(jié)2.2.1存儲器 P17 存儲器是計算機的記憶2.2.2存儲器單元的地址和內(nèi)容P18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2.2.2存儲器單元的地址和內(nèi)容P18存儲器圖中表明了存儲器中部分存儲單元存放信息情況。從圖中可看到,地址為34560H的字節(jié)的存儲單元中的內(nèi)容是34H，而地址為34561H的字節(jié)存儲單元中的內(nèi)容是12H。返回本節(jié)圖中表明了存儲器中部分存儲單元存放信息情況。從圖中可看到,地2.2.3物理地址的形成 P19 8086，80286的字長是16位。80386到PII機的字長為32位。8086，8088的地址線是20位的，這樣最大可尋址空間應為220=1MB，其物理地址范圍從00000H～FFFFFH。80286的地址總線寬度為24位80386，80486，Pentium的地址總線寬度為32位

PentiumPro和PentiumII的地址總線寬度為36位

2.2.3物理地址的形成 P19 8086，802實模式存儲器尋址 P19實模式下的最大尋址空間為1MB，8086/8088只能在實模式下工作。

邏輯地址=段地址：偏移地址 1.存儲器地址的分段 根據(jù)要求可把1M字節(jié)地址空間劃成若干邏輯段。每個邏輯段必須滿足兩個條件：一是邏輯段的起始地址（簡稱段首址）必須是16的倍數(shù)；二是邏輯段的最大長度為64K。按照這兩個條件，1M字節(jié)地址空間最多可劃分成64K個邏輯段，最少也要劃分成16個邏輯段。邏輯段與邏輯段可以相連，也可以不連，還可以重疊。實模式存儲器尋址 P19實模式下【例2-1】各獨立段的分配情況示例。 P20設CS=B000H、DS=1CDEH、SS=4200H、ES=0150H,它們分別為代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段和附加段的段首址。自每個段首址開始，各段均占64KB的范圍，各段之間互不重疊。如下圖所示。【例2-1】各獨立段的分配情況示例。 P20設CS=B00cs圖2.1各段不重疊存儲單元分配圖cs圖2.1各段不重疊存儲單元分配圖【例2-2】各段相互重疊情況示例。設CS=0200H、DS=0400H、SS=0480H，這樣代碼段、數(shù)據(jù)段和堆棧段的物理首地址分別為02000H、04000H和04800H。其中代碼段占8KB地址空間，數(shù)據(jù)段占2KB，堆棧段占256B，SP=0100H。如下圖所示?！纠?-2】各段相互重疊情況示例。設CS=0200H、DS=圖2.2各段重疊存儲單元分配圖圖2.2各段重疊存儲單元分配圖2.實模式尋址的物理地址=16d*段地址+偏移地址0000B 16位段地址16位偏移地址20位物理地址返回本節(jié)2.實模式尋址的物理地址=16d*段地址+偏移地址16位段2.3堆棧技術1.

堆棧描述 P24堆棧是內(nèi)存種的一塊特定區(qū)域，先進后出、后進先出的存儲空間，存儲地址由高到低存放。堆棧指針SS：SP。2.

堆棧操作堆棧操作遵循“先進后出、后進先出”的原則。例：SS=2000H，SP=100H，用PUSH指令將數(shù)據(jù)1234H壓入棧，堆棧操作示意圖如下。2.3堆棧技術1.

堆棧描述 P2堆棧段地址2000H:0000H

2000H:0100H棧底地址SP

……34H12H……內(nèi)存堆棧指針SP2000H:00FEH進棧出棧入棧時，SP指針先減2，數(shù)據(jù)再入棧。出棧時，數(shù)據(jù)先出棧，SP指針再加2。返回本章首頁……34H12H……內(nèi)存堆棧指針SP進棧出棧入棧時§2.480X86尋址方式和指令系統(tǒng)1、立即尋址2、寄存器尋址與存儲器有關的尋址方式3、直接尋址4、寄存器間接尋址5、寄存器相對尋址6、基址變址尋址7、基址變址相對尋址跨段問題§2.480X86尋址方式和指令系統(tǒng)1、立即尋址8086CPU指令的共同的規(guī)律l

大多數(shù)數(shù)據(jù)傳送類指令、算術運算類指令、位操作類指令及串操作類指令，其雙操作數(shù)指令有相同的語句格式和操作規(guī)定。

語句格式[標號:] 操作符OPD,OPS[;注釋] OPD--目的操作數(shù) OPS--源操作數(shù)

again: AX=0x1200; //c語言語句l

again： MOVAX,1200H ;AX=1200H目的操作數(shù)源操作數(shù)標號助記符注釋區(qū)8086CPU指令的共同的規(guī)律l

大多數(shù)數(shù)據(jù)傳送類指令、有效地址EA和物理地址PA存儲器分段管理

物理地址（PA，20位，與CPU的地址線寬度相等）、邏輯地址（LA，形如1000H:2000H）、四個段地址（SA，16位，包括CS、DS、ES、SS）、有效地址（EA，16位，又叫偏移地址）的關系：

LA=SA:EA，我們使用邏輯地址編寫程序，而計算機訪問存儲器時輸出的是物理地址，即物理地址由邏輯地址形成：

PA=SA*10H+EA有效地址EA和物理地址PA存儲器分段管理1立即尋址 P26立即尋址方式中，指令操作碼和操作數(shù)都在存儲器代碼段中。匯編格式：n（n為立即操作數(shù)，是用8位或16位二進制補碼表示的有符號數(shù)）功能：操作數(shù)存放在存儲器，指令下一單元的內(nèi)容為立即操作數(shù)n。圖形表示：例：ADDAX,100C語言：AX+=100;內(nèi)存中的代碼立即數(shù)1立即尋址 P26立即尋址方式中，指令操作碼和操作數(shù)【例2.3】【例2.3】MOVAX，10 ;C語言AX=10;執(zhí)行后（AX）=？該例中源操作數(shù)為立即尋址方式，立即數(shù)為10，存放在指令的下一單元。圖形表示：執(zhí)行：10→AX執(zhí)行后：（AX）=000AH

返回本節(jié)內(nèi)存中的代碼立即數(shù)10【例2.3】【例2.3】MOVAX，10 ;C語言2寄存器尋址 P27寄存器尋址方式的操作數(shù)在指令指明的寄存器中。匯編格式：R其中R表示寄存器名。功能：操作數(shù)直接存放在寄存器R中。圖形表示：R指令→操作數(shù) ADD AX,BX AX+=BX; //c語言內(nèi)存中的代碼R操作數(shù)2寄存器尋址 P27寄存器尋址方式的操作數(shù)在指令指明【例2.4】下列程序執(zhí)行后，（AX）=？，（BX）=？MOVAX,1234HMOVBX,5678HADDAX,BX該程序中MOV指令為數(shù)據(jù)傳送指令操作符，ADD指令為加法指令操作符，三條指令皆為雙操作數(shù)指令。第一、二條指令中AX、BX為目的操作數(shù)，為寄存器尋址方式；源操作數(shù)為立即尋址。第三條指令中，AX為目的操作數(shù)地址，BX為源操作數(shù)地址。源地址和目的地址皆為寄存器尋址方式?！纠?.4】下列程序執(zhí)行后，（AX）=？，（BX）=？圖形表示：MOVAX,1234HMOVBX,5678HADDAX,BX執(zhí)行：1234H→AX5678H→BX（AX）+（BX）→AX執(zhí)行后：（AX）=68ACH，（BX）=5678H返回本節(jié)圖形表示：返回本節(jié)3直接尋址 P28匯編格式：①含有變量的地址表達式。②段寄存器名：[EA]。功能：指令下一字單元的內(nèi)容是操作數(shù)的偏移地址EA。圖形表示：3直接尋址 P28匯編格式：①含有變量的地址表達式?！纠?.5】寄存器和存儲器內(nèi)容為：（AX）=1212H，BUF為數(shù)據(jù)段定義的變量，其偏移地址是2000H，（DS）=3000H，（32000H）=45ABH。執(zhí)行指令：MOVAX,BUF或MOVAX,[2000H]執(zhí)行后：（AX）=?執(zhí)行：（32000H）→AX執(zhí)行后：（AX）=45ABH返回本節(jié)內(nèi)存數(shù)據(jù)物理地址【例2.5】寄存器和存儲器內(nèi)容為：（AX）=1212H，BU4寄存器間接尋址 P29寄存器間接尋址方式中，寄存器的內(nèi)容為操作數(shù)的偏移地址EA，操作數(shù)在存儲器中。匯編格式：[R]功能：操作數(shù)存放在存儲器，寄存器R存放操作數(shù)的偏移地址EA。能夠作為寄存器間接尋址的寄存器：基址寄存器：BX、BP

和變址寄存器：SI、DI其中：[BX]、[SI]、[DI]默認段為DS [BP]默認段為SS4寄存器間接尋址 P29寄存器間接尋址方式中，寄存器的偏移地址EA計算方法如下：EA=[SI] ；SI作間址寄存器。[DI] ；DI作間址寄存器。[BX] ；BX作間址寄存器。[BP] ；BP作間址寄存器。偏移地址EA計算方法如下：EA=[SI] ；SI作間址寄存器執(zhí)行指令：MOVAX，[BP]執(zhí)行后：（AX）=1234H（BP）=0030H（SS）=2000H（20030H）=1234H圖形表示如下：

【例2.6】寄存器和存儲器內(nèi)容分別為：（AX）=0，（BP）=0030H，（SS）=2000H，（20030H）=1234H返回本節(jié)物理地址內(nèi)存數(shù)據(jù)段地址偏移地址執(zhí)行指令：MOVAX，[BP]【例2.6】寄存器和5寄存器相對尋址 P30變址尋址方式操作數(shù)的偏移地址EA為寄存器的內(nèi)容加位移量，操作數(shù)在存儲器中。匯編格式：X[R]（X表示位移量，是8位或16位二進制補碼表示的有符號數(shù)）功能：操作數(shù)存放在存儲器，寄存器R的內(nèi)容加位移量X為操作數(shù)的偏移地址EA。圖形表示如下：5寄存器相對尋址 P30變址尋址方式操作數(shù)的偏移地址E第2章_計算機組織結構偏移地址EA計算方法如下：EA=[SI]+X ；SI作間址寄存器。[DI]+X ；DI作間址寄存器。[BX]+X ；BX作間址寄存器。[BP]+X ；BP作間址寄存器。

有效地址=(BX)(BP)8位(SI)16位(DI)+位移量偏移地址EA計算方法如下：EA=[SI]+X ；SI作執(zhí)行：（20036H）+（AX）→20036H執(zhí)行后：（AX）=0040H，（BX）=0030H，（DS）=2000H，（20036H）=0090H。返回本節(jié)【例2.7】設執(zhí)行前：（AX）=0040H，（BX）=0030H，（DS）=2000H，（20036H）=0050H執(zhí)行指令：ADD6[BX]，AX執(zhí)行：（20036H）+（AX）→20036H返回本節(jié)【例6基址變址尋址 P31基址變址尋址方式中，操作數(shù)的偏移地址EA是指令中基址寄存器內(nèi)容、變址寄存器內(nèi)容之和，操作數(shù)在存儲器中。匯編格式：[BR][IR]或[BR+IR]功能：操作數(shù)存放在存儲器，BR的內(nèi)容加IR的內(nèi)容是操作數(shù)的偏移地址EA。如：MOVDX,[BX][SI]基址寄存器：BX、BP變址寄存器：SI、DI返回本節(jié)6基址變址尋址 P31基址變址尋址方式中，操作數(shù)的偏●基址變址尋址*適于數(shù)組、字符串、表格的處理*必須是一個基址寄存器和一個變址寄存器的組合MOVAX,[BX][BP]MOVAX,[SI][DI]有效地址=(BX)(SI)(BP)(DI)+●基址變址尋址*適于數(shù)組、字符串、表格的處理有效地址7基址變址相對尋址 P32基址變址相對尋址方式中，操作數(shù)的偏移地址EA是指令中基址寄存器內(nèi)容、變址寄存器內(nèi)容、位移量Ｘ三項之和，操作數(shù)在存儲器中。匯編格式：X[BR][IR]或X[BR+IR]功能：操作數(shù)存放在存儲器，BR的內(nèi)容加IR的內(nèi)容加位移量X是操作數(shù)的偏移地址EA。圖形表示：7基址變址相對尋址 P32基址變址相對尋址方式中，操作第2章_計算機組織結構操作數(shù)偏移地址EA計算方法如下

有效地址=(BX)(SI)8位(BP)(DI)16位++位移量操作數(shù)偏移地址EA計算方法如下有效地址=(BX)執(zhí)行：（20000H+2000H+1000H+0250H）→(AX)執(zhí)行后：（AX）=0050H，（BX）=2000H，(SI)=1000H,（DS）=2000H，（23250H）=0050H。返回本節(jié)【例2.8】設執(zhí)行前：(BX)=2000H,(SI)=1000H,(DS)=2000H，MASK=0250H(23250H)=0050H執(zhí)行指令：MOVAX,MASK[BX][SI]執(zhí)行：（20000H+2000H+1000H+0250H）8跨段問題 P22按前述規(guī)定：若選用BP作間址基址寄存器、變址寄存器或基址寄存器，則操作數(shù)在堆棧段，操作數(shù)的物理地址PA由堆棧段寄存器SS的內(nèi)容左移4位與偏移地址EA相加后形成；否則，操作數(shù)在數(shù)據(jù)段，操作數(shù)的物理地址PA由數(shù)據(jù)段寄存器DS的內(nèi)容左移4位與偏移EA相加后形成。該規(guī)定為系統(tǒng)默認狀態(tài)。當要否定默認狀態(tài)，到非約定段尋找操作數(shù)時，必須用跨段前綴指明操作數(shù)的段寄存器名?？缍螁柼嵋簿褪侵付ǘ螁栴}，非默認段時必須指明段。匯編格式：段寄存器名：操作數(shù)地址。功能：段寄存器名指明操作數(shù)屬哪個段。8跨段問題 P22按前述規(guī)定：若選用BP作間址基址寄存【例2.9】跨段前綴示例。MOV AX，DS：[BP]MOV CX，SS：[SI]該例中，DS：，SS：均為跨段前綴，此時默認狀態(tài)無效，操作數(shù)的物理地址PA由段寄存器內(nèi)容左移4位加偏移EA形成。上述2條指令的源操作數(shù)物理地址分別為：PA1=（DS）左移4位+[BP]PA2=（SS）左移4位+[SI]返回本節(jié)【例2.9】跨段前綴示例。MOV AX，DS：[BP]返2.4.4外設尋址方式 每一個接口包含一組REGISTER：數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器、控制寄存器 P33數(shù)據(jù)寄存器：存放外設和主機間傳送的數(shù)據(jù)狀態(tài)寄存器：保存外設或接口的狀態(tài)信息命令寄存器：保存CPU發(fā)給外設或接口的控制命令 每一個寄存器有一個PORT地址，80X86的I/O地址空間可達64KB，端口地址范圍為0000~FFFFH 80X86提供兩種調(diào)用：BIOS調(diào)用（basicinput/outputsystem)，DOS調(diào)用(diskoperatingsystem) I/O口尋址指令IN、OUT INAX,12H INAL,DXOUT12H,AL OUTDX,AX2.4.4外設尋址方式 每一個接口包含一組REGIST2.5匯編語言程序設計過程1

開發(fā)環(huán)境 P224或實驗指導書P2-20 用編輯程序(Edit等)編輯源程序生成文本文件→用匯編程序(MASM等)將源程序匯編為目標文件OBJ→用連接程序(LINK)把OBJ文件連接裝配成可執(zhí)行文件EXE。 調(diào)試過程，用debug工具對生成的EXE文件調(diào)試和測試。2.5匯編語言程序設計過程1

開發(fā)環(huán)境 P22.

開發(fā)過程分析問題設計算法編制程序分析結果修改分析完成返回本章首頁2.

開發(fā)過程分析問題設計算法編制程序分析結果修改分返回本章首頁結束作業(yè)：P34習題7、8、9、11、12其余課后思考，課堂抽查復習第1、2章基礎知識預習第3章匯編語言格式返回本章首頁結束作業(yè)：P34習題7、8、9練習1．

指令指針寄存器是（）。 ①IP②SP③BP④PSW2．

當執(zhí)行指令ADDAX，BX后，若AX的內(nèi)容為2BA0H，設置的奇偶標志位PF＝1，下面的敘述正確的是（）。①表示結果中含1的個數(shù)為偶數(shù)②表示結果中含1的個數(shù)為奇數(shù)③表示該數(shù)為偶數(shù)④表示結果中低八位含1的個數(shù)為偶數(shù)3．

8088CPU中通用寄存器是____，指針寄存器是___，段寄存器是___。4．

8088CPU具有_______條地址線，直接尋址能力可達_________。5．

在標志寄存器中，反映進位標志位是____，方向標志位是____，溢出標志位是____，符號標志位是____，零標志位是____。6．

變址寄存器SI和DI，它們即可作為通用寄存器，也可以作為__________寄存器分別存放_______數(shù)據(jù)串和________數(shù)據(jù)串的基址。7．

8086/8088寄存器組可以分為四類，它們分別是

，

，

，

。8．

典型的計算機結構包括_______________，通過___________連接在一起。判斷1.同一地址即可以看作是字節(jié)單元地址，也可以看作是字單元地址。（）2.一個字存入存儲器要占有相繼的兩個字節(jié)，低位字節(jié)存入低地址，高位字節(jié)存入高地址。（）2022/12/215814AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DIIP、SP、BPCS、DS、ES、SS201MCFDFOFSFZF專用源目的通用，標志，段，指針CPU、存儲器、IO系統(tǒng)總線TT練習1．

指令指針寄存器是（）。 ①IP1．

指令指針寄存器是（）。 ①

IP②SP③BP④PSW2．當執(zhí)行指令ADDAX，BX后，若AX的內(nèi)容為2BA0H，設置的奇偶標志位PF＝1，下面的敘述正確的是()。①表示結果中含1的個數(shù)為偶數(shù)②表示結果中含1的個數(shù)為奇數(shù)③表示該數(shù)為偶數(shù)④表示結果中低八位含1的個數(shù)為偶數(shù)3．

8088CPU中通用寄存器是AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI，指針寄存器是IP、SP、BP，段寄存器是CS、DS、ES、SS。4．

8088CPU具有__20_條地址線，直接尋址能力可達__1M___。5．

在標志寄存器中，反映進位標志位是_CF_，方向標志位是_DF_，溢出標志位是_OF_，符號標志位是_SF_，零標志位是_ZF_。6．

變址寄存器SI和DI，它們即可作為通用寄存器，也可以作為___專用___寄存器分別存放__源__數(shù)據(jù)串和_目的_數(shù)據(jù)串的基址。7．

8086/8088寄存器組可以分為四類，它們分別是通用，標志，段，指針。8．

典型的計算機結構包括CPU、存儲器、IO，通過系統(tǒng)總線連接在一起。判斷1.同一地址即可以看作是字節(jié)單元地址，也可以看作是字單元地址。（T）2.一個字存入存儲器要占有相繼的兩個字節(jié)，低位字節(jié)存入低地址，高位字節(jié)存入高地址。（T）591．

指令指針寄存器是（）。 ①IP②SP匯編語言程序設計主講：劉政2009年3月第2章80X86計算機組織結構匯編語言程序設計主講：劉政2009年3月第2章80兩款用于工業(yè)的AllinOneCPU板PentiumCPU486CPU兩款用于工業(yè)的AllinOneCPU板Pentium28086CPU和寄存器組2.1計算機系統(tǒng)的構成

2.1.1Intel

8086CPU內(nèi)部結構

2.1.2寄存器組

2.1.3標志寄存器2.2內(nèi)存（存儲器）組織2.3堆棧技術2.4 8086尋址方式2.5匯編語言程序設計過程28086CPU和寄存器組2.1計算機系統(tǒng)的2.1計算機系統(tǒng)的構成 P14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設備I/O子系統(tǒng)系統(tǒng)總線......軟件：系統(tǒng)軟件用戶軟件計算機系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成2.1計算機系統(tǒng)的構成 P14硬件：中央處理翻譯程序 機器語言匯編語言高級語言編譯型高級語言解釋型高級語言BASICCPASCALFORTRAN直接解釋運行編譯編譯匯編翻譯程序包括：匯編程序(masm)、解釋程序和編譯程序連接程序(linker):與庫文件連接生成可執(zhí)行文件裝入程序(loader):用來把要執(zhí)行的程序從外存?zhèn)魉偷絻?nèi)存調(diào)試程序(debug):是系統(tǒng)提供的，用以監(jiān)控用戶程序的一種工具返回本章首頁翻譯程序 機器語言匯編語言高級語言編譯型高級語言解2.1.1Intel

8086CPU內(nèi)部結構P14返回本章首頁段寄存器通用寄存器控制寄存器2.1.1Intel8086CPU內(nèi)部結構P2.1.28086寄存器組 P158086CPU寄存器分組2.1.28086寄存器組 P158086CPU寄存器組 數(shù)據(jù)寄存器共有4個寄存器AX、BX、CX、DX，每個16位寄存器可拆分成兩個8位寄存器，用來保存操作數(shù)或運算結果等信息。 AX寄存器稱為累加器。使用頻度最高，用于算術、邏輯運算以及與外設傳送信息等。 BX寄存器稱為基址寄存器。常用于存放存儲器地址。 CX寄存器稱為計數(shù)器。一般作為循環(huán)或串操作等指令中的隱含計數(shù)器。 DX寄存器稱為數(shù)據(jù)寄存器。常用來存放雙字數(shù)據(jù)的高16位，或存放外設端口地址。1通用數(shù)據(jù)寄存器 P15寄存器組 數(shù)據(jù)寄存器共有4個寄存器AX、BX、CX、DX，每 變址和指針寄存器包括SI、DI、SP、BP４個16位寄存器，主要用于存放某個存儲單元的偏移地址。 SI是源變址寄存器，DI是目的變址寄存器，在字符串操作中，SI和DI都具有自動增量或減量的功能。 SP為堆棧指針寄存器，用于存放當前堆棧段中棧頂?shù)钠频刂?；BP為基址指針寄存器，用于存放堆棧段中某一存儲單元的偏移地址。2．變址和指針寄存器 P15 變址和指針寄存器包括SI、DI、SP、BP４個16位寄存3．段寄存器 P16 8086CPU的４個16位的段寄存器分別稱為代碼段寄存器CS，數(shù)據(jù)段寄存器DS，堆棧段寄存器SS，附加數(shù)據(jù)段寄存器ES。段寄存器用來確定該段在內(nèi)存中的起始地址。 代碼段用來存放程序的指令序列。CS存放代碼段的段首址，指令指針寄存器IP指示代碼段中指令的偏移地址。3．段寄存器 P16 8086CPU的４個16位的段4．指令指針 P17 8086CPU中的指令指針I(yè)P，它總是保存下一次將要從主存中取出指令的偏移地址，偏移地址的值為該指令到所在段段首址的字節(jié)距離。在目標程序運行時，IP的內(nèi)容由微處理器硬件自動設置，程序不能直接訪問IP，但一些指令卻可改變IP的值，如轉移指令、子程序調(diào)用指令等。返回本章首頁4．指令指針 P17 8086CPU中的指令指針I(yè)2.1.3標志寄存器 P158086CPU中有一個很重要的16位標志寄存器，它包含9個標志位，主要用于保存一條指令執(zhí)行后，CPU所處狀態(tài)信息及運算結果的特征。1．條件標志2．狀態(tài)控制標志2.1.3標志寄存器 P158086CPU中有一個標志寄存器(FLAGS/PSW） P151514131211109876543210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?標志寄存器(FLAGS/PSW） P15151．條件標志（1）進位標志CF（2）零標志ZF（3）符號標志SF（4）溢出標志OF（5）奇偶標志PF（6）輔助進位標志AF1．條件標志（1）進位標志CF2．狀態(tài)控制標志（1）方向標志DF（2）中斷允許標志IF（3）陷阱標志TF返回本章首頁2．狀態(tài)控制標志（1）方向標志DF返回本章首頁2.2內(nèi)存組織及存儲器物理地址的形成2.2.1存儲器2.2.2存儲器單元的地址和內(nèi)容2.2.3物理地址的形成返回本章首頁2.2內(nèi)存組織及存儲器物理地址的形成2.2.12.2.1存儲器 P17 存儲器是計算機的記憶部件，用來存放程序和數(shù)據(jù)。按所在的位置，存儲器可以分成主存儲器和輔助存儲器，高速緩沖存儲器。 主存儲器存放當前正在執(zhí)行的程序和使用的數(shù)據(jù)，CPU可以直接存取，它由半導體存儲器芯片構成，其成本高，容量小，但速度快。高速緩沖存儲器(cache):速度高，容量小 輔助存儲器可用來長期保存大量程序和數(shù)據(jù),CPU需要通過I/O接口訪問，它由磁盤或光盤構成，其成本低，容量大，但速度較慢。返回本節(jié)2.2.1存儲器 P17 存儲器是計算機的記憶2.2.2存儲器單元的地址和內(nèi)容P18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2.2.2存儲器單元的地址和內(nèi)容P18存儲器圖中表明了存儲器中部分存儲單元存放信息情況。從圖中可看到,地址為34560H的字節(jié)的存儲單元中的內(nèi)容是34H，而地址為34561H的字節(jié)存儲單元中的內(nèi)容是12H。返回本節(jié)圖中表明了存儲器中部分存儲單元存放信息情況。從圖中可看到,地2.2.3物理地址的形成 P19 8086，80286的字長是16位。80386到PII機的字長為32位。8086，8088的地址線是20位的，這樣最大可尋址空間應為220=1MB，其物理地址范圍從00000H～FFFFFH。80286的地址總線寬度為24位80386，80486，Pentium的地址總線寬度為32位

PentiumPro和PentiumII的地址總線寬度為36位

2.2.3物理地址的形成 P19 8086，802實模式存儲器尋址 P19實模式下的最大尋址空間為1MB，8086/8088只能在實模式下工作。

邏輯地址=段地址：偏移地址 1.存儲器地址的分段 根據(jù)要求可把1M字節(jié)地址空間劃成若干邏輯段。每個邏輯段必須滿足兩個條件：一是邏輯段的起始地址（簡稱段首址）必須是16的倍數(shù)；二是邏輯段的最大長度為64K。按照這兩個條件，1M字節(jié)地址空間最多可劃分成64K個邏輯段，最少也要劃分成16個邏輯段。邏輯段與邏輯段可以相連，也可以不連，還可以重疊。實模式存儲器尋址 P19實模式下【例2-1】各獨立段的分配情況示例。 P20設CS=B000H、DS=1CDEH、SS=4200H、ES=0150H,它們分別為代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段和附加段的段首址。自每個段首址開始，各段均占64KB的范圍，各段之間互不重疊。如下圖所示。【例2-1】各獨立段的分配情況示例。 P20設CS=B00cs圖2.1各段不重疊存儲單元分配圖cs圖2.1各段不重疊存儲單元分配圖【例2-2】各段相互重疊情況示例。設CS=0200H、DS=0400H、SS=0480H，這樣代碼段、數(shù)據(jù)段和堆棧段的物理首地址分別為02000H、04000H和04800H。其中代碼段占8KB地址空間，數(shù)據(jù)段占2KB，堆棧段占256B，SP=0100H。如下圖所示?！纠?-2】各段相互重疊情況示例。設CS=0200H、DS=圖2.2各段重疊存儲單元分配圖圖2.2各段重疊存儲單元分配圖2.實模式尋址的物理地址=16d*段地址+偏移地址0000B 16位段地址16位偏移地址20位物理地址返回本節(jié)2.實模式尋址的物理地址=16d*段地址+偏移地址16位段2.3堆棧技術1.

堆棧描述 P24堆棧是內(nèi)存種的一塊特定區(qū)域，先進后出、后進先出的存儲空間，存儲地址由高到低存放。堆棧指針SS：SP。2.

堆棧操作堆棧操作遵循“先進后出、后進先出”的原則。例：SS=2000H，SP=100H，用PUSH指令將數(shù)據(jù)1234H壓入棧，堆棧操作示意圖如下。2.3堆棧技術1.

堆棧描述 P2堆棧段地址2000H:0000H

2000H:0100H棧底地址SP

……34H12H……內(nèi)存堆棧指針SP2000H:00FEH進棧出棧入棧時，SP指針先減2，數(shù)據(jù)再入棧。出棧時，數(shù)據(jù)先出棧，SP指針再加2。返回本章首頁……34H12H……內(nèi)存堆棧指針SP進棧出棧入棧時§2.480X86尋址方式和指令系統(tǒng)1、立即尋址2、寄存器尋址與存儲器有關的尋址方式3、直接尋址4、寄存器間接尋址5、寄存器相對尋址6、基址變址尋址7、基址變址相對尋址跨段問題§2.480X86尋址方式和指令系統(tǒng)1、立即尋址8086CPU指令的共同的規(guī)律l

大多數(shù)數(shù)據(jù)傳送類指令、算術運算類指令、位操作類指令及串操作類指令，其雙操作數(shù)指令有相同的語句格式和操作規(guī)定。

語句格式[標號:] 操作符OPD,OPS[;注釋] OPD--目的操作數(shù) OPS--源操作數(shù)

again: AX=0x1200; //c語言語句l

again： MOVAX,1200H ;AX=1200H目的操作數(shù)源操作數(shù)標號助記符注釋區(qū)8086CPU指令的共同的規(guī)律l

大多數(shù)數(shù)據(jù)傳送類指令、有效地址EA和物理地址PA存儲器分段管理

物理地址（PA，20位，與CPU的地址線寬度相等）、邏輯地址（LA，形如1000H:2000H）、四個段地址（SA，16位，包括CS、DS、ES、SS）、有效地址（EA，16位，又叫偏移地址）的關系：

LA=SA:EA，我們使用邏輯地址編寫程序，而計算機訪問存儲器時輸出的是物理地址，即物理地址由邏輯地址形成：

PA=SA*10H+EA有效地址EA和物理地址PA存儲器分段管理1立即尋址 P26立即尋址方式中，指令操作碼和操作數(shù)都在存儲器代碼段中。匯編格式：n（n為立即操作數(shù)，是用8位或16位二進制補碼表示的有符號數(shù)）功能：操作數(shù)存放在存儲器，指令下一單元的內(nèi)容為立即操作數(shù)n。圖形表示：例：ADDAX,100C語言：AX+=100;內(nèi)存中的代碼立即數(shù)1立即尋址 P26立即尋址方式中，指令操作碼和操作數(shù)【例2.3】【例2.3】MOVAX，10 ;C語言AX=10;執(zhí)行后（AX）=？該例中源操作數(shù)為立即尋址方式，立即數(shù)為10，存放在指令的下一單元。圖形表示：執(zhí)行：10→AX執(zhí)行后：（AX）=000AH

返回本節(jié)內(nèi)存中的代碼立即數(shù)10【例2.3】【例2.3】MOVAX，10 ;C語言2寄存器尋址 P27寄存器尋址方式的操作數(shù)在指令指明的寄存器中。匯編格式：R其中R表示寄存器名。功能：操作數(shù)直接存放在寄存器R中。圖形表示：R指令→操作數(shù) ADD AX,BX AX+=BX; //c語言內(nèi)存中的代碼R操作數(shù)2寄存器尋址 P27寄存器尋址方式的操作數(shù)在指令指明【例2.4】下列程序執(zhí)行后，（AX）=？，（BX）=？MOVAX,1234HMOVBX,5678HADDAX,BX該程序中MOV指令為數(shù)據(jù)傳送指令操作符，ADD指令為加法指令操作符，三條指令皆為雙操作數(shù)指令。第一、二條指令中AX、BX為目的操作數(shù)，為寄存器尋址方式；源操作數(shù)為立即尋址。第三條指令中，AX為目的操作數(shù)地址，BX為源操作數(shù)地址。源地址和目的地址皆為寄存器尋址方式。【例2.4】下列程序執(zhí)行后，（AX）=？，（BX）=？圖形表示：MOVAX,1234HMOVBX,5678HADDAX,BX執(zhí)行：1234H→AX5678H→BX（AX）+（BX）→AX執(zhí)行后：（AX）=68ACH，（BX）=5678H返回本節(jié)圖形表示：返回本節(jié)3直接尋址 P28匯編格式：①含有變量的地址表達式。②段寄存器名：[EA]。功能：指令下一字單元的內(nèi)容是操作數(shù)的偏移地址EA。圖形表示：3直接尋址 P28匯編格式：①含有變量的地址表達式。【例2.5】寄存器和存儲器內(nèi)容為：（AX）=1212H，BUF為數(shù)據(jù)段定義的變量，其偏移地址是2000H，（DS）=3000H，（32000H）=45ABH。執(zhí)行指令：MOVAX,BUF或MOVAX,[2000H]執(zhí)行后：（AX）=?執(zhí)行：（32000H）→AX執(zhí)行后：（AX）=45ABH返回本節(jié)內(nèi)存數(shù)據(jù)物理地址【例2.5】寄存器和存儲器內(nèi)容為：（AX）=1212H，BU4寄存器間接尋址 P29寄存器間接尋址方式中，寄存器的內(nèi)容為操作數(shù)的偏移地址EA，操作數(shù)在存儲器中。匯編格式：[R]功能：操作數(shù)存放在存儲器，寄存器R存放操作數(shù)的偏移地址EA。能夠作為寄存器間接尋址的寄存器：基址寄存器：BX、BP

和變址寄存器：SI、DI其中：[BX]、[SI]、[DI]默認段為DS [BP]默認段為SS4寄存器間接尋址 P29寄存器間接尋址方式中，寄存器的偏移地址EA計算方法如下：EA=[SI] ；SI作間址寄存器。[DI] ；DI作間址寄存器。[BX] ；BX作間址寄存器。[BP] ；BP作間址寄存器。偏移地址EA計算方法如下：EA=[SI] ；SI作間址寄存器執(zhí)行指令：MOVAX，[BP]執(zhí)行后：（AX）=1234H（BP）=0030H（SS）=2000H（20030H）=1234H圖形表示如下：

【例2.6】寄存器和存儲器內(nèi)容分別為：（AX）=0，（BP）=0030H，（SS）=2000H，（20030H）=1234H返回本節(jié)物理地址內(nèi)存數(shù)據(jù)段地址偏移地址執(zhí)行指令：MOVAX，[BP]【例2.6】寄存器和5寄存器相對尋址 P30變址尋址方式操作數(shù)的偏移地址EA為寄存器的內(nèi)容加位移量，操作數(shù)在存儲器中。匯編格式：X[R]（X表示位移量，是8位或16位二進制補碼表示的有符號數(shù)）功能：操作數(shù)存放在存儲器，寄存器R的內(nèi)容加位移量X為操作數(shù)的偏移地址EA。圖形表示如下：5寄存器相對尋址 P30變址尋址方式操作數(shù)的偏移地址E第2章_計算機組織結構偏移地址EA計算方法如下：EA=[SI]+X ；SI作間址寄存器。[DI]+X ；DI作間址寄存器。[BX]+X ；BX作間址寄存器。[BP]+X ；BP作間址寄存器。

有效地址=(BX)(BP)8位(SI)16位(DI)+位移量偏移地址EA計算方法如下：EA=[SI]+X ；SI作執(zhí)行：（20036H）+（AX）→20036H執(zhí)行后：（AX）=0040H，（BX）=0030H，（DS）=2000H，（20036H）=0090H。返回本節(jié)【例2.7】設執(zhí)行前：（AX）=0040H，（BX）=0030H，（DS）=2000H，（20036H）=0050H執(zhí)行指令：ADD6[BX]，AX執(zhí)行：（20036H）+（AX）→20036H返回本節(jié)【例6基址變址尋址 P31基址變址尋址方式中，操作數(shù)的偏移地址EA是指令中基址寄存器內(nèi)容、變址寄存器內(nèi)容之和，操作數(shù)在存儲器中。匯編格式：[BR][IR]或[BR+IR]功能：操作數(shù)存放在存儲器，BR的內(nèi)容加IR的內(nèi)容是操作數(shù)的偏移地址EA。如：MOVDX,[BX][SI]基址寄存器：BX、BP變址寄存器：SI、DI返回本節(jié)6基址變址尋址 P31基址變址尋址方式中，操作數(shù)的偏●基址變址尋址*適于數(shù)組、字符串、表格的處理*必須是一個基址寄存器和一個變址寄存器的組合MOVAX,[BX][BP]MOVAX,[SI][DI]有效地址=(BX)(SI)(BP)(DI)+●基址變址尋址*適于數(shù)組、字符串、表格的處理有效地址7基址變址相對尋址 P32基址變址相對尋址方式中，操作數(shù)的偏移地址EA是指令中基址寄存器內(nèi)容、變址寄存器內(nèi)容、位移量Ｘ三項之和，操作數(shù)在存儲器中。匯編格式：X[BR][IR]或X[BR+IR]功能：操作數(shù)存放在存儲器，BR的內(nèi)容加IR的內(nèi)容加位移量X是操作數(shù)的偏移地址EA。圖形表示：7基址變址相對尋址 P32基址變址相對尋址方式中，操作第2章_計算機組織結構操作數(shù)偏移地址EA計算方法如下

有效地址=(BX)(SI)8位(BP)(DI)16位++位移量操作數(shù)偏移地址EA計算方法如下有效地址=(BX)執(zhí)行：（20000H+2000H+1000H+0250H）→(AX)執(zhí)行后：（AX）=0050H，（BX）=2000H，(SI)=1000H,（DS）=2000H，（23250H）=0050H。返回本節(jié)【例2.8】設執(zhí)行前：(BX)=2000H,(SI)=1000H,(DS)=2000H，MASK=0250H(23250H)=0050H執(zhí)行指令：MOVAX,MASK[BX][SI]執(zhí)行：（20000H+2000H+1000H+0250H）8跨段問題 P22按前述規(guī)定：若選用BP作間址基址寄存器、變址寄存器或基址寄存器，則操作數(shù)在堆棧段，操作數(shù)的物理地址PA由堆棧段寄存器SS的內(nèi)容左移4位與偏移地址EA相加后形成；否則，操作數(shù)在數(shù)據(jù)段，操作數(shù)的物理地址PA由數(shù)據(jù)段寄存器DS的內(nèi)容左移4位與偏移EA相加后形成。該規(guī)定為系統(tǒng)默認狀態(tài)。當要否定默認狀態(tài)，到非約定段尋找操作數(shù)時，必須用跨段前綴指明操作數(shù)的段寄存器名?？缍螁柼嵋簿褪侵付ǘ螁栴}，非默認段時必須指明段。匯編格式：段寄存器名：操作數(shù)地址。功能：段寄存器名指明操作數(shù)屬哪個段。8跨段問題 P22按前述規(guī)定：若選用BP作間址基址寄存【例2.9】跨段前綴示例。MOV AX，DS：[BP]MOV CX，SS：[SI]該例中，DS：，SS：均為跨段前綴，此時默認狀態(tài)無效，操作數(shù)的物理地址PA由段寄存器內(nèi)容左移4位加偏移EA形成。上述2條指令的源操作數(shù)物理地址分別為：PA1=（DS）左移4位+[BP]PA2=（SS）左移4位+[