匯編語言程序設(shè)計第2章IBMPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 18086/80888086/8088和和ARMARM核核匯編語言程序設(shè)計匯編語言程序設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2教學(xué)重點教學(xué)重點 中央處理機中央處理機(CPU中寄存器的分類和作用中寄存器的分類和作用) 存儲器存儲器(物理地址和邏輯地址物理地址和邏輯地址) 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 32.2 微型計算機系統(tǒng) 2.3 8086/8088CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2.4 808

2、6/8088的存儲器結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4 1946年，世界上出現(xiàn)第一臺數(shù)字式電子計算機ENIAC（電子數(shù)據(jù)和計算器） 發(fā)展到以大規(guī)模集成電路為主要部件的第四代，產(chǎn)生了微型計算機 1971年，Intel公司設(shè)計了世界上第一個微處理器芯片Intel4004，開創(chuàng)了一個全新的計算機時代以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為主以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為主要部件要部件,以集成了計算機主要部件以集成了計算機主要部件控控制器和運算器的微處理器為核心所構(gòu)造制器和運算器的微處理器為核心所構(gòu)造出的計算機系統(tǒng)出的計算機系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系

3、 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5 第第1代（代（19711972）：4位和低檔位和低檔8位微機位微機 400440408008 第第2代（代（19731977） ：中高檔：中高檔8位微機位微機 Z80、I8085、M6800，Apple-II微機微機 第第3代（代（19781984） ：16位微機位微機 8086808880286，IBM PC系列機系列機 第第4代（代（19851991） ：32位微機位微機 8038680486PentiumPentium II / III / 4 32位位PC機、機、Macintosh機、機、PS/2機機 第第5代

4、（代（2000） ：64位微機位微機 Itanium、64位位RISC微處理器芯片微處理器芯片 微機服務(wù)器、工程工作站、圖形工作站微機服務(wù)器、工程工作站、圖形工作站 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 680386803868048680486奔騰奔騰奔騰奔騰2 2代代奔騰奔騰4 4代代802868028680868086奔騰奔騰3 3代代40044004 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 7型號型號發(fā)布年發(fā)布年份份字長字長(位位)晶體管數(shù)晶體管數(shù)(萬個萬個)主頻主頻(MHz)數(shù)據(jù)

5、總數(shù)據(jù)總線寬度線寬度(位位)外部外部總線總線寬度寬度(位位)地址地址總線總線寬度寬度(位位)尋址尋址空間空間(B)高速緩高速緩存存80861978162.94.771616201M無無80881979162.94.77168201M無無8028619821613.46-2016162416M無無8038619863227.512.5-333232324G有有80486198932120-16025-1003232324G8KBPentium(586)199332310-33060-1666464324G8KB數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)8KB指令指令Pentium(P6)199532550150-20064643

6、664G8KB數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)8KB指令指令Pentium 199732750233-33364643664G32KB512KB二二級高速緩級高速緩存，有獨存，有獨立封裝和立封裝和獨立總線獨立總線 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 82.1 微型計算機發(fā)展概述 2.3 8086/8088CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2.4 8086/8088的存儲器結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 9 2.2.1 2.2.1 硬件硬件 硬件：硬件：三個主要組成部分三個主要組成部分，用，用系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線連接。

7、連接。 總線控制總線控制 邏輯邏輯接接 口口接接 口口大容量大容量存儲器存儲器I/O設(shè)備設(shè)備. 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 10 典型的微型計算機硬件主要由微處理器、存儲器、典型的微型計算機硬件主要由微處理器、存儲器、系統(tǒng)總線、系統(tǒng)總線、I/OI/O接口電路和接口電路和I/OI/O設(shè)備組成。設(shè)備組成。 微處理器也稱中央處理器（微處理器也稱中央處理器（CPUCPU），是微型計算），是微型計算機的核心部件，芯片內(nèi)集成了運算器、控制器和寄機的核心部件，芯片內(nèi)集成了運算器、控制器和寄存器組，用來執(zhí)行程序指令，完成所有的算術(shù)和邏存器組，用來

8、執(zhí)行程序指令，完成所有的算術(shù)和邏輯輯運算運算及全機的及全機的控制控制工作。工作。2.2.1 2.2.1 硬件硬件 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 112.2.1 2.2.1 硬件硬件 存儲器是微型計算機的重要組成部件，存儲器是微型計算機的重要組成部件，用來存放程序和數(shù)據(jù)用來存放程序和數(shù)據(jù)。 微型計算機的存儲器分為微型計算機的存儲器分為“主存主存”和和“輔存輔存”兩類。主存也兩類。主存也稱內(nèi)存，稱內(nèi)存，CPUCPU可以通過總線直接存取，微型計算機的主存儲器可以通過總線直接存取，微型計算機的主存儲器主要都是采用半導(dǎo)體存儲器，按照讀寫方式的

9、不同，分為只讀主要都是采用半導(dǎo)體存儲器，按照讀寫方式的不同，分為只讀存儲器存儲器ROMROM（Read Only MemoryRead Only Memory）和隨機存取存儲器）和隨機存取存儲器RAMRAM（Random Access MemoryRandom Access Memory）兩種類型；輔存也稱外存，如磁盤、）兩種類型；輔存也稱外存，如磁盤、磁帶、光盤等，磁帶、光盤等，CPUCPU通過通過I/OI/O接口對其進行存取，它的容量比內(nèi)接口對其進行存取，它的容量比內(nèi)存大很多，但存取信息的速度要比內(nèi)存慢得多。一般程序（包存大很多，但存取信息的速度要比內(nèi)存慢得多。一般程序（包括數(shù)據(jù)）是存放在

10、外存中的，只有當運行時，才把它從外存?zhèn)骼〝?shù)據(jù)）是存放在外存中的，只有當運行時，才把它從外存?zhèn)魉偷絻?nèi)存的某個區(qū)域，再由送到內(nèi)存的某個區(qū)域，再由CPUCPU控制執(zhí)行?？刂茍?zhí)行。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 122.2.1 2.2.1 硬件硬件 總線是指傳送信息的一組公共導(dǎo)線，是計算機各功能部件之間進行信息傳輸總線是指傳送信息的一組公共導(dǎo)線，是計算機各功能部件之間進行信息傳輸?shù)耐ǖ馈５耐ǖ?。CPUCPU、存儲器和、存儲器和I/OI/O接口電路之間通過接口電路之間通過DBDB、ABAB和和CBCB相連，這三組總線相連，這三組總線統(tǒng)稱為統(tǒng)稱

11、為系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線。 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線是用來傳送數(shù)據(jù)信息的。該總線是雙向總線。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)（也是用來傳送數(shù)據(jù)信息的。該總線是雙向總線。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)（也稱寬度）決定了一次能夠傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)。稱寬度）決定了一次能夠傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)。 地址總線地址總線是傳送地址信息的。該總線是單向總線，用來輸出是傳送地址信息的。該總線是單向總線，用來輸出CPUCPU要訪問的的要訪問的的內(nèi)存單元或內(nèi)存單元或I/OI/O端口的地址。地址總線位數(shù)決定了端口的地址。地址總線位數(shù)決定了CPUCPU可以直接尋址的內(nèi)存空間可以直接尋址的內(nèi)存空間的大小，對于的大小，對于n n條地址總線，可直接尋址的內(nèi)存范圍為條地址總線，可直接尋

12、址的內(nèi)存范圍為2 2n n。例如，。例如，80868086的地址總的地址總線為線為2020位，可尋址的最大內(nèi)存空間為位，可尋址的最大內(nèi)存空間為2 22020B B，即，即1MB1MB。 控制總線控制總線是用來傳送控制信息的。這組信號線比較復(fù)雜，有的是微處理器送是用來傳送控制信息的。這組信號線比較復(fù)雜，有的是微處理器送往存儲器和往存儲器和I/OI/O接口的控制信號，如讀寫控制信號、中斷響應(yīng)信號等；有的是將接口的控制信號，如讀寫控制信號、中斷響應(yīng)信號等；有的是將外界的請求或聯(lián)絡(luò)信號送往微處理器，如中斷請求信號、準備就緒信號等。外界的請求或聯(lián)絡(luò)信號送往微處理器，如中斷請求信號、準備就緒信號等。 采用

13、標準的總線結(jié)構(gòu)是微型計算機系統(tǒng)的顯著特點之一采用標準的總線結(jié)構(gòu)是微型計算機系統(tǒng)的顯著特點之一。采用了總線結(jié)構(gòu)后。采用了總線結(jié)構(gòu)后，一個部件只要符合總線標準，就可以連接到采用這種總線標準的系統(tǒng)中，使系，一個部件只要符合總線標準，就可以連接到采用這種總線標準的系統(tǒng)中，使系統(tǒng)的功能可以很方便地得以擴展。統(tǒng)的功能可以很方便地得以擴展。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 132.2.1 2.2.1 硬件硬件 I/O I/O設(shè)備是指微型計算機配備的輸入輸出設(shè)備，也稱外圍設(shè)備（簡稱外設(shè)備是指微型計算機配備的輸入輸出設(shè)備，也稱外圍設(shè)備（簡稱外設(shè)），是微

14、型計算機必不可少的組成部分。對外設(shè)的管理是匯編語言的重要設(shè)），是微型計算機必不可少的組成部分。對外設(shè)的管理是匯編語言的重要應(yīng)用之一。應(yīng)用之一。 由于微機的外部設(shè)備種類繁多、工作原理各異，它們不能直接連到微機由于微機的外部設(shè)備種類繁多、工作原理各異，它們不能直接連到微機系統(tǒng)總線上實現(xiàn)與主機通信，必須經(jīng)過中間電路再與系統(tǒng)相連，通過該電路系統(tǒng)總線上實現(xiàn)與主機通信，必須經(jīng)過中間電路再與系統(tǒng)相連，通過該電路來完成數(shù)據(jù)緩沖、信號變換及與來完成數(shù)據(jù)緩沖、信號變換及與CPUCPU聯(lián)絡(luò)等工作，這部分電路被稱為聯(lián)絡(luò)等工作，這部分電路被稱為I/OI/O接接口電路?？陔娐?。 I/OI/O接口電路一般由三種寄存器組成接

15、口電路一般由三種寄存器組成：（1 1）數(shù)據(jù)寄存器：用來保存）數(shù)據(jù)寄存器：用來保存I/OI/O設(shè)備和主機之間傳送的數(shù)據(jù)。設(shè)備和主機之間傳送的數(shù)據(jù)。（2 2）狀態(tài)寄存器：用來保存）狀態(tài)寄存器：用來保存I/OI/O設(shè)備或接口電路的狀態(tài)信息，以便設(shè)備或接口電路的狀態(tài)信息，以便CPUCPU在需要時可從中讀取外設(shè)的狀態(tài)，了解外設(shè)的工作情況。在需要時可從中讀取外設(shè)的狀態(tài)，了解外設(shè)的工作情況。（3 3）控制寄存器：保存）控制寄存器：保存CPUCPU給外設(shè)或接口電路的命令。給外設(shè)或接口電路的命令。CPUCPU向控制寄存向控制寄存器寫入命令，選擇接口電路的工作方式或控制外設(shè)進行有關(guān)操作。器寫入命令，選擇接口電路的

16、工作方式或控制外設(shè)進行有關(guān)操作。 為便于主機訪問外設(shè)，將為便于主機訪問外設(shè)，將I/OI/O接口電路中每個寄存器統(tǒng)一編號，稱為接口電路中每個寄存器統(tǒng)一編號，稱為I/OI/O端口地址端口地址或或端口號端口號。80 x8680 x86的的I/OI/O地址空間為地址空間為64KB64KB，可尋址，可尋址6553665536個不同的個不同的I/OI/O地址，端口地址的范圍是地址，端口地址的范圍是0000HFFFFH0000HFFFFH。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 14 沒有配置軟件的計算機沒有配置軟件的計算機, ,什么工作也不能做，軟件是

17、計算機系什么工作也不能做，軟件是計算機系統(tǒng)的重要組成部分。微型計算機的軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟統(tǒng)的重要組成部分。微型計算機的軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。件兩大類。 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是面向所有用戶的一類軟件，通常包括：操作系統(tǒng)是面向所有用戶的一類軟件，通常包括：操作系統(tǒng)（DOSDOS、WindowsWindows、LinuxLinux等）、語言翻譯程序、診斷調(diào)試程序等）、語言翻譯程序、診斷調(diào)試程序、I/OI/O驅(qū)動程序等。系統(tǒng)軟件的核心是操作系統(tǒng)，所有應(yīng)用的程驅(qū)動程序等。系統(tǒng)軟件的核心是操作系統(tǒng)，所有應(yīng)用的程序都是在操作系統(tǒng)構(gòu)筑的平臺上運行的。序都是在操作系統(tǒng)構(gòu)筑的平臺上運行的。應(yīng)用軟件應(yīng)

18、用軟件主要是指用主要是指用戶圍繞某項應(yīng)用編寫的各種程序。戶圍繞某項應(yīng)用編寫的各種程序。 2.2.2 2.2.2 軟件軟件 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 152.2.2 2.2.2 軟件軟件 核心為操作系統(tǒng)，包括：核心為操作系統(tǒng)，包括：I/OI/O驅(qū)動程序、文件管理程序、文本編輯程序等。驅(qū)動程序、文件管理程序、文本編輯程序等。應(yīng)用程序是建立在操作系統(tǒng)之上的，我們采用應(yīng)用程序是建立在操作系統(tǒng)之上的，我們采用DOSDOS（MS-DOS 6.22 MS-DOS 6.22 或或 Windows 9.xWindows 9.x的的MS-DOSMS

19、-DOS環(huán)環(huán)境），開發(fā)匯編語言程序涉及到境），開發(fā)匯編語言程序涉及到n文本編輯器文本編輯器n匯編程序匯編程序n連接程序連接程序n調(diào)試程序調(diào)試程序微機中的應(yīng)用軟件豐富多彩微機中的應(yīng)用軟件豐富多彩. . 軟件：軟件： 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 162.1 微型計算機發(fā)展概述 2.2 微型計算機系統(tǒng) 2.4 8086/8088的存儲器結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 172.3.1 8086/8088CPU2.3.1 8086/8088CPU功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu) 8086/8

20、088 8086/8088微處理器是微處理器是IntelIntel公司推出的第三代公司推出的第三代CPUCPU芯片，芯片，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別在于它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別在于80888088的指令隊列為的指令隊列為4 4個個字節(jié)，對外的數(shù)據(jù)總線是字節(jié)，對外的數(shù)據(jù)總線是8 8位。位。8086CPU8086CPU從功能上可分為兩從功能上可分為兩部分，即部分，即總線接口部件總線接口部件BIU(Bus Interface Unit)BIU(Bus Interface Unit)和和執(zhí)行部件執(zhí)行部件EU(Execution Unit)EU(Execution Unit)。80868086的內(nèi)

21、部結(jié)構(gòu)如圖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.22.2所示。所示。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 18AH ALBH BLCH CLDH DLSPBPDISI通通用用寄寄存存器器運算寄存器運算寄存器ALU標志標志執(zhí)行部分執(zhí)行部分控制電路控制電路1 2 3 4 5 6CSDS SS ES IP內(nèi)部內(nèi)部寄存器寄存器I/O控制控制電路電路地址加法器地址加法器指令隊列緩沖器指令隊列緩沖器外外總總線線執(zhí)行部件執(zhí)行部件總線接口部件總線接口部件8086CPU結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖2.3.1 8086/8088CPU2.3.1 8086/8088CPU功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)工

22、程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 192.3.1 8086/8088CPU2.3.1 8086/8088CPU功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu) 總線接口部件由段寄存器、指令指針寄存器、地址加法器、總線接口部件由段寄存器、指令指針寄存器、地址加法器、指令隊列和輸入輸出控制電路等組成。指令隊列和輸入輸出控制電路等組成。BIUBIU是是80868086與系統(tǒng)總線與系統(tǒng)總線的接口，負責的接口，負責CPUCPU與存儲器、與存儲器、I IOO端口傳送數(shù)據(jù)，端口傳送數(shù)據(jù)， (1)(1)段寄存器段寄存器包括包括4 4個個1616位的段寄存器：代碼段寄存器位的段寄存器：代碼段

23、寄存器CSCS、數(shù)據(jù)段寄存器、數(shù)據(jù)段寄存器DSDS、附加段寄存器、附加段寄存器ESES和堆棧段寄存器和堆棧段寄存器SSSS。(2)16(2)16位指令指針寄存器位指令指針寄存器IPIP用來存放下一條要執(zhí)行指令在代碼段中的偏移地址。用來存放下一條要執(zhí)行指令在代碼段中的偏移地址。(3)20(3)20位的地址加法器位的地址加法器用來形成用來形成2020位的物理地址。位的物理地址。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 20(4)6(4)6字節(jié)的指令隊列字節(jié)的指令隊列 用于存放從內(nèi)存中取來的指令，按照先進先出的方式工作，并按順序送用于存放從內(nèi)存中取

24、來的指令，按照先進先出的方式工作，并按順序送到到EUEU中執(zhí)行。中執(zhí)行。其操作遵循下列原則：其操作遵循下列原則： 1 1）每當指令隊列緩沖器中存滿一條指令后，）每當指令隊列緩沖器中存滿一條指令后，EUEU就立即開始執(zhí)行。就立即開始執(zhí)行。 2 2）指令隊列緩沖器只要有）指令隊列緩沖器只要有2 2個空字節(jié)時，個空字節(jié)時，BIUBIU就會自動把指令取到指令就會自動把指令取到指令隊列中，直到填滿為止。隊列中，直到填滿為止。 3 3）在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用或返回指令時，接下去要執(zhí)行的指令不再是程序）在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用或返回指令時，接下去要執(zhí)行的指令不再是程序中緊接著中緊接著 排列的那條指令了，這樣，指令隊列中已

25、經(jīng)裝入的指令就沒用了排列的那條指令了，這樣，指令隊列中已經(jīng)裝入的指令就沒用了，則要清除指令隊列緩沖器，并要求，則要清除指令隊列緩沖器，并要求BIUBIU從新地址開始取指令填入指令隊從新地址開始取指令填入指令隊列緩沖器。列緩沖器。(5)(5)輸入輸出控制電路輸入輸出控制電路 將將CPUCPU的內(nèi)部總線與系統(tǒng)總線相連，是的內(nèi)部總線與系統(tǒng)總線相連，是CPUCPU與內(nèi)存單元或與內(nèi)存單元或I/OI/O端口交換數(shù)端口交換數(shù)據(jù)的必經(jīng)之路。據(jù)的必經(jīng)之路。 2.3.1 8086/8088CPU2.3.1 8086/8088CPU功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IM

26、B PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 21 執(zhí)行部件執(zhí)行部件EUEU由算術(shù)邏輯部件由算術(shù)邏輯部件(ALU)(ALU)、通用寄存器、標志寄存器和執(zhí)行部件、通用寄存器、標志寄存器和執(zhí)行部件控制電路等組成，它負責指令的執(zhí)行和數(shù)據(jù)的運算?？刂齐娐返冉M成，它負責指令的執(zhí)行和數(shù)據(jù)的運算。（1 1）通用寄存器）通用寄存器包括包括4 4個個1616位的數(shù)據(jù)寄存器位的數(shù)據(jù)寄存器AXAX、BXBX、CXCX、DXDX和和4 4個個1616位的指針與變址寄存位的指針與變址寄存器器SI SI、DIDI與與SPSP、BPBP。（2 2）標志寄存器）標志寄存器(FR)(FR)它是一個它是一個1616位的寄存器，用來反映位的寄存器，用

27、來反映CPUCPU運算的狀態(tài)特征和存放控制標志。運算的狀態(tài)特征和存放控制標志。（3 3）算術(shù)邏輯部件）算術(shù)邏輯部件(ALU)(ALU)用來完成用來完成8 8位或位或1616位二進制算術(shù)和邏輯運算。位二進制算術(shù)和邏輯運算。（4 4）執(zhí)行部件控制電路）執(zhí)行部件控制電路負責從總線接口部件的指令隊列緩沖器中取指令，并對指令進行譯碼，根負責從總線接口部件的指令隊列緩沖器中取指令，并對指令進行譯碼，根據(jù)指令要求向執(zhí)行部件內(nèi)部個部分發(fā)出控制命令以完成各條指令的功能。據(jù)指令要求向執(zhí)行部件內(nèi)部個部分發(fā)出控制命令以完成各條指令的功能。8086/8088CPU8086/8088CPU的總線接口部件和執(zhí)行部件并不是同

28、步工作的，它們相互的總線接口部件和執(zhí)行部件并不是同步工作的，它們相互獨立，分別完成各自操作，在執(zhí)行部件執(zhí)行指令的同時，總線接口部件可予獨立，分別完成各自操作，在執(zhí)行部件執(zhí)行指令的同時，總線接口部件可予取下面一條或幾條指令，總線接口部件和執(zhí)行部件這種并行操作的特點，可取下面一條或幾條指令，總線接口部件和執(zhí)行部件這種并行操作的特點，可以提高系統(tǒng)的運行速度，從而提高了工作效率。以提高系統(tǒng)的運行速度，從而提高了工作效率。 2.3.1 8086/8088CPU2.3.1 8086/8088CPU功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

29、222.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 寄存器是寄存器是CPUCPU內(nèi)部重要的數(shù)據(jù)存儲資源，是匯編程序員能直內(nèi)部重要的數(shù)據(jù)存儲資源，是匯編程序員能直接使用的硬件資源之一。由于寄存器的存取速度比內(nèi)存快，所接使用的硬件資源之一。由于寄存器的存取速度比內(nèi)存快，所以，在用匯編語言編寫程序時，要盡可能充分利用寄存器的存以，在用匯編語言編寫程序時，要盡可能充分利用寄存器的存儲功能。儲功能。 寄存器一般用來保存程序的中間結(jié)果，為隨后的指令快速提寄存器一般用來保存程序的中間結(jié)果，為隨后的指令快速提供操作數(shù)，從而避免把中間結(jié)果存入內(nèi)存，再讀取內(nèi)存的操作供

30、操作數(shù)，從而避免把中間結(jié)果存入內(nèi)存，再讀取內(nèi)存的操作。在高級語言。在高級語言( (如：如：C/C+C/C+語言語言) )中，也有定義變量為寄存器類中，也有定義變量為寄存器類型的，這就是提高寄存器利用率的一種可行的方法。型的，這就是提高寄存器利用率的一種可行的方法。 另外，由于寄存器的個數(shù)和容量都有限，不可能把所有中間另外，由于寄存器的個數(shù)和容量都有限，不可能把所有中間結(jié)果都存儲在寄存器中，所以，要對寄存器進行適當?shù)恼{(diào)度。結(jié)果都存儲在寄存器中，所以，要對寄存器進行適當?shù)恼{(diào)度。根據(jù)指令的要求，如何安排適當?shù)募拇嫫?，避免操作?shù)過多的根據(jù)指令的要求，如何安排適當?shù)募拇嫫?，避免操作?shù)過多的傳送操作是一項

31、細致而又周密的工作。傳送操作是一項細致而又周密的工作。 由于由于1616位位/32/32位位CPUCPU是微機是微機CPUCPU的兩個重要代表，所以，在此的兩個重要代表，所以，在此只介紹它們內(nèi)部寄存器的名稱及其主要功能只介紹它們內(nèi)部寄存器的名稱及其主要功能 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 232.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 AH AX AL AH AX AL BH BX BL BH BX BL CH CX CL CH CX CL DH DX DL DH DX DL SP S

32、P BP BP SI SI DI DI IP IP FLAGS FLAGS CS CS DS DS SS SS ES ESEAXEAXEBXEBXECXECXEDXEDXESPESPEBPEBPESIESIEDIEDIEIPEIP EFLAGS EFLAGS 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 242.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 16位寄存器組位寄存器組16位位CPU所含有的寄存器有所含有的寄存器有4個數(shù)據(jù)寄存器個數(shù)據(jù)寄存器(AX、BX、CX和和DX)2個變址和指針寄個變址和指

33、針寄存器存器(SI和和DI)2個指針寄存器個指針寄存器(SP和和BP)4個段寄存器個段寄存器(ES、CS、SS和和DS)1個指令指針寄存?zhèn)€指令指針寄存器器(IP)1 個 標 志 寄 存 器個 標 志 寄 存 器(Flags) 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 252.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 （1 1）數(shù)據(jù)寄存器）數(shù)據(jù)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器共有數(shù)據(jù)寄存器共有4 4個寄存器個寄存器AXAX、BXBX、CXCX、DXDX，用來保存操作，用來保存操作數(shù)或運算結(jié)果等信息。數(shù)或運算結(jié)果等

34、信息。 AXAX寄存器寄存器稱為累加器。使用頻度最高稱為累加器。使用頻度最高，稱為基址寄存器稱為基址寄存器。稱為計數(shù)器。一般作為稱為計數(shù)器。一般作為在位操作中，當移多位時，要用在位操作中，當移多位時，要用CLCL來指來指明移位的位數(shù)；明移位的位數(shù)； 稱為數(shù)據(jù)寄存器稱為數(shù)據(jù)寄存器。常用來存放雙字數(shù)據(jù)常用來存放雙字數(shù)據(jù)的高的高1616位，在進行乘、除運算時，它可作為默認的操作數(shù)參與運位，在進行乘、除運算時，它可作為默認的操作數(shù)參與運算算, ,亦可存放外設(shè)端口地址。亦可存放外設(shè)端口地址。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 262.3.2 80

35、86/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 在在1616位位CPUCPU中，中，AXAX、BXBX、CXCX和和DXDX不能作為不能作為基址基址和和變址寄變址寄存器存器來存放存儲單元的地址，但在來存放存儲單元的地址，但在3232位位CPUCPU中，其中，其3232位寄存位寄存器器EAXEAX、EBXEBX、ECXECX和和EDXEDX不僅可傳送數(shù)據(jù)、暫存數(shù)據(jù)保存算不僅可傳送數(shù)據(jù)、暫存數(shù)據(jù)保存算術(shù)邏輯運算結(jié)果，而且也可作為術(shù)邏輯運算結(jié)果，而且也可作為指針寄存器指針寄存器，所以，這些，所以，這些3232位寄存器更具有通用性。位寄存器更具有通用性。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工

36、程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 27（2 2） 變址寄存器變址寄存器 寄存器寄存器ESIESI、EDIEDI、SI SI和和DIDI稱為變址寄存器稱為變址寄存器(Index Register)(Index Register)，。 SI SI是源變址寄存器，是源變址寄存器，DIDI是目的變址寄存器，在字符串操作是目的變址寄存器，在字符串操作中，中，SI SI和和DIDI都具有自動增量或減量的功能。它們主要用于存都具有自動增量或減量的功能。它們主要用于存放存儲單元段內(nèi)的偏移量，用它們可實現(xiàn)多種存儲器操作數(shù)放存儲單元段內(nèi)的偏移量，用它們可實現(xiàn)多種存儲器操作

37、數(shù)的尋址方式的尋址方式( (在第在第3 3章有詳細介紹章有詳細介紹) )，為以不同的地址形式訪問，為以不同的地址形式訪問存儲單元提供方便。存儲單元提供方便。 變址寄存器不可分割成變址寄存器不可分割成8 8位寄存器。作為通用寄存器，也位寄存器。作為通用寄存器，也可存儲算術(shù)邏輯運算的操作數(shù)和運算結(jié)果?？纱鎯λ阈g(shù)邏輯運算的操作數(shù)和運算結(jié)果。 2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 28（3 3）指針寄存器）指針寄存器 SP為為，用于存放當前堆棧段中，用于存

38、放當前堆棧段中棧頂?shù)钠频刂?；棧頂?shù)钠频刂罚籅P 為為，用于，用于存放堆棧段中某一存儲單元的偏移地址。存放堆棧段中某一存儲單元的偏移地址。2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 292.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 （1 1）指令指針寄存器）指令指針寄存器 IP( Instruction Pointer ) IP( Instruction Pointer ) 指令指針寄存器：指令指針寄存器

39、：8086CPU8086CPU中的指令指針中的指令指針I(yè)PIP，它，它總是總是，偏移地址的值為該指令到所在段段首址的字節(jié)距，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，離。在目標程序運行時，IPIP的內(nèi)容由微處理器硬件自的內(nèi)容由微處理器硬件自動設(shè)置，程序不能直接訪問動設(shè)置，程序不能直接訪問IPIP，但一些指令卻可改變，但一些指令卻可改變IPIP的值，如轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用指令等。的值，如轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用指令等。 3232位位CPUCPU把指令指針擴展到把指令指針擴展到3232位，并記作位，并記作EIPEIP，EIPEIP的低的低1616位與先前位與先前CPUCPU中的中

40、的IPIP作用相同。作用相同。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 302.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 （2 2）標志寄存器）標志寄存器 ( FLAGS / PSW ( FLAGS / PSW ） 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0狀態(tài)標志：狀態(tài)標志： 控制標志：控制標志： 溢出標志溢出標志 TF TF 陷阱標志陷阱標志SF SF 符號標志符號標志 DF DF 方向標志方向標志 ZF ZF 零標志零標志 IF IF 中斷標志中斷標志 進位

41、標志進位標志 輔助進位標志輔助進位標志 奇偶標志奇偶標志 OF DF IF TF SF ZF AF PF CF 注：指令的執(zhí)行與標志有很大關(guān)系。注：指令的執(zhí)行與標志有很大關(guān)系。 : : 用來用來，許多指令的執(zhí)行都，許多指令的執(zhí)行都將相應(yīng)地設(shè)置它。將相應(yīng)地設(shè)置它。 : : 可由程序可由程序。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 31n若運算結(jié)果為若運算結(jié)果為0 0，則，則ZF = 1ZF = 1，否則，否則ZF = 0ZF = 0。例如：。例如：3AH + 7CH3AH + 7CHB6HB6H， 結(jié)果不是零：結(jié)果不是零：ZF = 0ZF =

42、 086H + 7CH86H + 7CH（1 1）00H00H，結(jié)果是零：，結(jié)果是零：ZF = 1ZF = 1注意：注意：ZFZF為為1 1表示的結(jié)果是表示的結(jié)果是0 02.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 運算結(jié)果最高位為運算結(jié)果最高位為1 1，則，則SF = 1SF = 1；否則；否則SF = 0SF = 0。例如：。例如：3AH + 7CH3AH + 7CHB6HB6H， 最高位最高位D7D71 1：SF = 1SF = 186H + 7CH86H + 7CH（1 1）00H00H，最高位，最高位D7D70 0：SF = 0SF =

43、 0 有符號數(shù)據(jù)利用最高有效位表示數(shù)據(jù)的符號。所以，最高有符號數(shù)據(jù)利用最高有效位表示數(shù)據(jù)的符號。所以，最高有效位就是符號標志的狀態(tài)。有效位就是符號標志的狀態(tài)。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 322.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 當運算結(jié)果最低字節(jié)中當運算結(jié)果最低字節(jié)中“1”1”的個數(shù)為零或偶數(shù)時，的個數(shù)為零或偶數(shù)時，PF = 1PF = 1；否則否則PF = 0PF = 0。例如：。例如： 3AH + 7CH3AH + 7CHB6HB6H10110110B10110110B

44、，結(jié)果中有結(jié)果中有5 5個個1 1，是奇數(shù)：，是奇數(shù)：PF = 0PF = 0 注意：注意：PFPF標志僅反映最低標志僅反映最低8 8位中位中“1”1”的個數(shù)是偶或奇，即使的個數(shù)是偶或奇，即使是進行是進行1616位字操作。位字操作。 若算術(shù)運算的結(jié)果有溢出，則若算術(shù)運算的結(jié)果有溢出，則OF=1OF=1；否則；否則 OFOF0 0。例如：。例如： 3AH + 7CH3AH + 7CHB6HB6H， 產(chǎn)生溢出產(chǎn)生溢出：OF = 1OF = 1 AAH + 7CH AAH + 7CH（1 1）26H26H，沒有溢出：，沒有溢出：OF = 0OF = 0 ? 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022

45、-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 332.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 運算時運算時D D3 3位（低半字節(jié)）有進位或借位時，位（低半字節(jié)）有進位或借位時，AF = 1AF = 1；否則；否則AF = 0AF = 0。例如：。例如： 3AH + 7CH3AH + 7CHB6HB6H，D D3 3有進位：有進位：AF = 1AF = 1 這個標志主要由處理器內(nèi)部使用，用于十進制算術(shù)運算指這個標志主要由處理器內(nèi)部使用，用于十進制算術(shù)運算指令中，用戶一般不必關(guān)心。令中，用戶一般不必關(guān)心。 用于串操作指令中，控制地址的變化方向

46、：用于串操作指令中，控制地址的變化方向：設(shè)置設(shè)置DFDF0 0，串操作的存儲器地址自動增加；，串操作的存儲器地址自動增加；設(shè)置設(shè)置DFDF1 1，串操作的存儲器地址自動減少。，串操作的存儲器地址自動減少。 CLDCLD指令復(fù)位方向標志：指令復(fù)位方向標志：DFDF0 0 STD STD指令置位方向標志：指令置位方向標志：DFDF1 1 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 342.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 用于控制外部可屏蔽中斷是否可以被處理器響應(yīng)：用于控制外部可屏蔽中斷是否可以

47、被處理器響應(yīng)：設(shè)置設(shè)置IFIF1 1，則允許中斷；，則允許中斷；設(shè)置設(shè)置IFIF0 0，則禁止中斷。，則禁止中斷。CLICLI指令復(fù)位中斷標志：指令復(fù)位中斷標志：IFIF0 0STISTI指令置位中斷標志：指令置位中斷標志：IFIF1 1用于控制處理器是否進入單步操作方式：用于控制處理器是否進入單步操作方式：設(shè)置設(shè)置TFTF0 0，處理器正常工作；，處理器正常工作；設(shè)置設(shè)置TFTF1 1，處理器單步執(zhí)行指令。，處理器單步執(zhí)行指令。單步執(zhí)行指令單步執(zhí)行指令處理器在每條指令執(zhí)行結(jié)束時，便產(chǎn)生一個編號為處理器在每條指令執(zhí)行結(jié)束時，便產(chǎn)生一個編號為1 1的內(nèi)部中斷。這種內(nèi)部中斷稱為單步中斷，所以的內(nèi)部

48、中斷。這種內(nèi)部中斷稱為單步中斷，所以TFTF也稱為單步標志。也稱為單步標志。利用單步中斷可對程序進行逐條指令的調(diào)試。利用單步中斷可對程序進行逐條指令的調(diào)試。這種逐條指令調(diào)試程序的方法就是單步調(diào)試這種逐條指令調(diào)試程序的方法就是單步調(diào)試。 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 352.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 OFOF DFDF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFAF PFPF CFCF 8086/8088OFOF DFDF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFA

49、F PFPF CFCF IOPLIOPLNTNT 80286 RFRF OFOF DFDF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFAF PFPF CFCF IOPLIOPLNTNTVMVM 80386 RFRF OFOF DFDF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFAF PFPF CFCF IOPLIOPLNTNTVMVMACAC 80486 RFRF OFOF DFDF IFIF TFTF SFSF ZFZF AFAF PFPF CFCF IOPLIOPLNTNTVMVMACACIDID VIPVIPVIFVIF31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

50、 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0Pentium80 x86的標志寄存器的標志寄存器 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 36 段寄存器：段寄存器：8086CPU8086CPU的個的個1616位的段寄存器分位的段寄存器分別稱為代碼段寄存器別稱為代碼段寄存器CSCS，數(shù)據(jù)段寄存器，數(shù)據(jù)段寄存器DSDS

51、，堆棧，堆棧段寄存器段寄存器SSSS，附加數(shù)據(jù)段寄存器，附加數(shù)據(jù)段寄存器ESES。段寄存器用來段寄存器用來確定該段在內(nèi)存中的起始地址確定該段在內(nèi)存中的起始地址 。段寄存器是根據(jù)內(nèi)存分段的管理模式而設(shè)置的。段寄存器是根據(jù)內(nèi)存分段的管理模式而設(shè)置的。內(nèi)存單元的物理地址由段寄存器的值和一個偏移內(nèi)存單元的物理地址由段寄存器的值和一個偏移量組合而成的，這樣可用兩個較少位數(shù)的值組合量組合而成的，這樣可用兩個較少位數(shù)的值組合成一個可訪問較大物理空間的內(nèi)存地址。成一個可訪問較大物理空間的內(nèi)存地址。2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系

52、 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 372.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 38 在在1616位位CPUCPU系統(tǒng)中，它只有系統(tǒng)中，它只有4 4個段寄存器個段寄存器，所以，程序在任何時刻至多，所以，程序在任何時刻至多有有4 4個正在使用的段可直接訪問；個正在使用的段可直接訪問；在在3232位微機系統(tǒng)中，它有位微機系統(tǒng)中，它有6 6個段寄存器個段寄存器，所以，在此環(huán)境下開發(fā)的程序最多可同時訪問所以，在此環(huán)境下開發(fā)

53、的程序最多可同時訪問6 6個段。個段。 3232位位CPUCPU有兩個不同的工作方式：實方式和保護方式。在每種方式下，段有兩個不同的工作方式：實方式和保護方式。在每種方式下，段寄存器的作用是不同的。有關(guān)規(guī)定簡單描述如下：寄存器的作用是不同的。有關(guān)規(guī)定簡單描述如下： 實方式：實方式： 前前4 4個段寄存器個段寄存器CSCS、DSDS、ESES和和SSSS與先前與先前CPUCPU中的所對應(yīng)的段寄存器的含中的所對應(yīng)的段寄存器的含義完全一致，內(nèi)存單元的邏輯地址仍為義完全一致，內(nèi)存單元的邏輯地址仍為“”的形式。為訪問的形式。為訪問某內(nèi)存段內(nèi)的數(shù)據(jù)，必須使用該段寄存器和存儲單元的偏移量。某內(nèi)存段內(nèi)的數(shù)據(jù)，

54、必須使用該段寄存器和存儲單元的偏移量。保護方式：保護方式： 在此方式下，情況要復(fù)雜得多，裝入段寄存器的不再是段值，而是稱為在此方式下，情況要復(fù)雜得多，裝入段寄存器的不再是段值，而是稱為“選擇子選擇子”(Selector)(Selector)的某個值。段寄存器的具體作用在此不作進一步介紹的某個值。段寄存器的具體作用在此不作進一步介紹了，有興趣的讀者可參閱其它科技資料。了，有興趣的讀者可參閱其它科技資料。2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 39代碼段

55、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 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 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2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 40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

56、存區(qū)域堆棧段確定堆棧所在的主存區(qū)域 堆棧段寄存器堆棧段寄存器SS存放堆棧段的段地址存放堆棧段的段地址 堆棧指針寄存器堆棧指針寄存器SP指示堆棧指示堆棧棧頂棧頂?shù)钠频刂返钠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)2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 41數(shù)據(jù)段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器DS（Data Segment） 數(shù)據(jù)段存放運行程序所用的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)段存放運行程序所用的數(shù)據(jù) 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)

57、據(jù)段的段地址 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）得到存儲器）得到存儲器中操作數(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)2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 42附加段寄存器附加段寄存器ES（Extra Segment） 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)： 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 各種主存尋址方式

58、（有效地址各種主存尋址方式（有效地址EA）得到存儲）得到存儲器中操作數(shù)的偏移地址器中操作數(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2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 43如何分配各個邏輯段如何分配各個邏輯段? 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

59、段 程序中的程序中的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)默認默認是安排在數(shù)據(jù)段，也經(jīng)常是安排在數(shù)據(jù)段，也經(jīng)常安排在附加段，尤其是串操作的目的區(qū)必須安排在附加段，尤其是串操作的目的區(qū)必須是附加段是附加段 數(shù)據(jù)的存放比較靈活，實際上可以存放在任數(shù)據(jù)的存放比較靈活，實際上可以存放在任何一種邏輯段中何一種邏輯段中2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 44段超越前綴指令段超越前綴指令 沒有指明時，一般的數(shù)據(jù)訪問在沒有指明時，一般的數(shù)據(jù)訪問在DS段；使用段；使用BP訪問主存，則在訪問主存

60、，則在SS段段 默認的情況允許改變，需要使用段超越前綴默認的情況允許改變，需要使用段超越前綴指令；指令；8088指令系統(tǒng)中有指令系統(tǒng)中有4個：個： CS:；代碼段超越，使用代碼段的數(shù)據(jù)；代碼段超越，使用代碼段的數(shù)據(jù) SS: ；堆棧段超越，使用堆棧段的數(shù)據(jù)；堆棧段超越，使用堆棧段的數(shù)據(jù) DS: ；數(shù)據(jù)段超越，使用數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)段超越，使用數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù) ES: ；附加段超越，使用附加段的數(shù)據(jù)；附加段超越，使用附加段的數(shù)據(jù)2.3.2 8086/8088CPU2.3.2 8086/8088CPU的寄存器組的寄存器組 網(wǎng)絡(luò)工程系網(wǎng)絡(luò)工程系 安徽工業(yè)大學(xué)2022-6-7第第2章章 IMB PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)