微處理器基礎(chǔ)知識(shí)

微處理器基礎(chǔ)知識(shí)第一頁，共七十九頁，2022年，8月28日第2章微處理器的基礎(chǔ)知識(shí)2.1Intel公司80x86系列微處理器簡介2.2程序可見寄存器組2.3存儲(chǔ)器2.4PC機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展2.5DOS內(nèi)存布局2.6外部設(shè)備及I/O地址空間2.7匯編語言概述第二頁，共七十九頁，2022年，8月28日2.1Intel公司80x86系列微處理器簡介Intel公司80x86系列微處理器 自上世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)以來，CPU經(jīng)歷了飛速的發(fā)展，1971年，Intel設(shè)計(jì)成功了第一片4位微處理器Intel4004；隨之又設(shè)計(jì)生產(chǎn)了8位微處理器8008；1973年推出了8080；1974年基于8080的個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）問世，Microsoft公司的創(chuàng)始人BillGates為這種PC開發(fā)了BASIC語言解釋程序；1977年Intel推出了8085。自此之后，又陸續(xù)推出了8086、80386、Pentium等80X86系列微處理器。

第三頁，共七十九頁，2022年，8月28日1.16位CPU——8086、8088、802862.32位CPU——80386、804863.準(zhǔn)64位CPU——Pentium、PⅡ、PⅢ、PⅣ4.64位CPU——Itanium

Intel陸續(xù)推出的80x86系列處理器的性能和功能越來越強(qiáng)。但是，從匯編語言程序設(shè)計(jì)人員面對(duì)這些CPU的軟件體系結(jié)構(gòu)角度來看，8086建立的實(shí)模式和80386建立的保護(hù)模式模型到目前為止一直適用。因此，后邊介紹的實(shí)模式編程以8086為例說明，保護(hù)模式編程以80386為例說明。

第四頁，共七十九頁，2022年，8月28日CPU數(shù)據(jù)總線寬度地址總線寬度尋址能力工作模式808616201MB字節(jié)實(shí)模式80888201MB字節(jié)實(shí)模式80286162416MB字節(jié)實(shí)模式、保護(hù)模式80386SX162416MB字節(jié)實(shí)模式、保護(hù)模式80386DX32324GB字節(jié)實(shí)模式、保護(hù)模式80486DX32324GB字節(jié)實(shí)模式、保護(hù)模式Pentium643664GB實(shí)模式、保護(hù)模式Intel80x86系列微處理器

第五頁，共七十九頁，2022年，8月28日三種運(yùn)行模式 從80386開始，Intel的CPU具有3種運(yùn)行模式：實(shí)模式、保護(hù)模式和虛擬8086模式。CPU的3種運(yùn)行模式及其轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖2-1所示。實(shí)模式保護(hù)模式虛擬8086模式Reset復(fù)位Reset復(fù)位、修改CR0LMSW指令、修改CR0中斷或異常IRETD指令、任務(wù)轉(zhuǎn)換Reset復(fù)位第六頁，共七十九頁，2022年，8月28日1.實(shí)模式

CPU復(fù)位（Reset）或加電（PowerOn）的時(shí)候以實(shí)模式啟動(dòng)，處理器以實(shí)模式工作。在實(shí)模式下，內(nèi)存尋址方式和8086相同，由16位段寄存器的內(nèi)容乘以16當(dāng)做基地址，加上16位偏移地址形成20位的物理地址。在實(shí)模式下，所有的段都是可以讀、寫和可執(zhí)行的。第七頁，共七十九頁，2022年，8月28日2.保護(hù)模式

在保護(hù)模式下，CPU提供了多任務(wù)、內(nèi)存分段分頁管理和特權(quán)級(jí)保護(hù)等功能，這些功能是Windows/Linux等現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基石。如果沒有CPU的支持，操作系統(tǒng)的許多功能根本無法實(shí)現(xiàn)。例如，在實(shí)模式下，應(yīng)用程序可以執(zhí)行任何的CPU指令，讀寫所有的內(nèi)存，DOS操作系統(tǒng)就不能控制應(yīng)用程序的行為，應(yīng)用程序可以做任何事情，沒有任何限制。而在保護(hù)模式下，通過設(shè)置特權(quán)級(jí)和內(nèi)存的分段分頁，應(yīng)用程序只能讀寫屬于它自己的內(nèi)存空間，而不能破壞其他應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)。第八頁，共七十九頁，2022年，8月28日

實(shí)模式下沒有特權(quán)級(jí)的概念，相當(dāng)于所有的指令都工作在特權(quán)級(jí)0，即最高的特權(quán)級(jí)。它可以執(zhí)行所有特權(quán)指令，包括讀寫控制寄存器CR0等。Windows/Linux操作系統(tǒng)就是通過在實(shí)模式下初始化控制寄存器、GDTR、LDTR、IDTR、TR等寄存器以及頁表，然后再通過置CR0的保護(hù)模式位（PE位）為1而進(jìn)入保護(hù)模式的。實(shí)模式下不支持硬件上的多任務(wù)切換，所有的指令都在同一個(gè)環(huán)境下執(zhí)行。第九頁，共七十九頁，2022年，8月28日保護(hù)模式下提供的主要功能有： 段的大小可以設(shè)置為4GB，段內(nèi)的偏移量為32位。 特權(quán)級(jí)保護(hù)。 支持內(nèi)存分頁機(jī)制，支持虛擬內(nèi)存。 支持多任務(wù)。第十頁，共七十九頁，2022年，8月28日3.虛擬86模式

虛擬86模式是以任務(wù)形式在保護(hù)模式下執(zhí)行的，在CPU上可以同時(shí)支持由多個(gè)真正的CPU任務(wù)和多個(gè)虛擬86任務(wù)。在虛擬86模式下，CPU支持任務(wù)切換和內(nèi)存分頁。第十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日2.2程序可見寄存器組

程序可見寄存器組包括多個(gè)8位、16位和32位寄存器，如圖所示。陰影部分只對(duì)80386（含80386）以上CPU有效。

1．通用寄存器

2．段寄存器

3．控制寄存器第十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日8086~PentiumCPU程序可見寄存器組1615

CHCL (AH)AX(AL)

EAX

EBX (CH)CX(CL)

ECX(DH)DX(DL)

EDX位08731

AHAL

SP

ESP

AHAL

BP

EBP

AHAL

SI

ESI

DI

EDI

IP

EIP(BH)BX(BL)

FLAGS數(shù)據(jù)寄存器堆棧指針基址指針源變址目的變址指令指針標(biāo)志指針寄存器變址寄存器控制寄存器通用寄存器

FLAGS

GS

CS

SS

DS

ES

FS代碼段寄存器堆棧段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器附加段寄存器段寄存器第十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日

FLAGS1615

CHCL (AH)AX(AL)

EAX

EBX (CH)CX(CL)

ECX (DH)DX(DL)

EDX

位08731

AHAL

SP

ESP

AHAL

BP

EBP

AHAL

SI

ESI

DI

EDI

IP

EIP (BH)BX(BL)

FLAGS數(shù)據(jù)寄存器堆棧指針基址指針源變址目的變址指令指針標(biāo)志指針寄存器變址寄存器控制寄存器

通用寄存器第十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日

GS

CS

SS

DS

ES

FS代碼段寄存器堆棧段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器附加段寄存器段寄存器第十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日1．通用寄存器⑴數(shù)據(jù)寄存器·四個(gè)16位寄存器：AX、BX、CX、DX。 ·八個(gè)8位寄存器：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。

·四個(gè)32位寄存器（386以上）：EAX、EBX、ECX、EDX。第十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日⑵指針寄存器

堆棧指針寄存器SP、ESP（386以上） 功能：存放當(dāng)前堆棧段棧頂偏移量，總是與SS堆棧段寄存器配合存取堆棧中的數(shù)據(jù)。 說明：實(shí)模式使用SP,保護(hù)模式使用ESP。第十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日基址指針寄存器：BP、EBP（386以上） 功能：存放地址的偏移量部分或數(shù)據(jù)。若存放偏移量時(shí)，缺省情況與SS配合。 說明：實(shí)模式使用BP。保護(hù)模式使用EBP第十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日變址寄存器：SI、DI、ESI（386以上）、EDI（386以上） 功能：存放地址的偏移量部分或數(shù)據(jù)。若存放偏移量時(shí)，缺省情況與DS配合。 說明：實(shí)模式使用SI、DI。 保護(hù)模式使用ESI、EDI。第十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日注意：

除SP、ESP堆棧指針不能隨意修改、需要慎用外，其他通用寄存器都可以直接在指令中使用，用以存放操作數(shù)，這是它們的通用之處。其他專用用途在具體指令中介紹。第二十頁，共七十九頁，2022年，8月28日2．段寄存器 簡介：IBMPC機(jī)的存儲(chǔ)器采用分段管理方法組織，因此一個(gè)物理地址用段基址和偏移量表示。一個(gè)程序可以由多個(gè)段組成。

段寄存器功能：段寄存器存放段基址。在實(shí)模式下存放段基地址，在保護(hù)模式下存放段選擇子。第二十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日2．段寄存器（續(xù)）代碼段寄存器CS：指定當(dāng)前代碼段，代碼段中存放當(dāng)前正在運(yùn)行的程序段。 堆棧段寄存器SS：指定當(dāng)前堆棧段。

說明：堆棧段是在內(nèi)存開辟的一塊特殊區(qū)域，其中的數(shù)據(jù)訪問原則是后進(jìn)先出（LIFO），允許插入和刪除的一端叫做棧頂。IBMPC機(jī)中SP（或ESP）指向棧頂，SS指向堆棧段基地址。第二十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日 數(shù)據(jù)段寄存器DS：指定當(dāng)前運(yùn)行程序所使用的數(shù)據(jù)段。

附加數(shù)據(jù)段寄存器ES：指定當(dāng)前運(yùn)行程序所使用的附加數(shù)據(jù)段。

段寄存器FS和GS：指定當(dāng)前運(yùn)行程序的另外兩個(gè)存放數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)段（只對(duì)80386以上機(jī)器有效）。第二十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日說明：

雖然DS、ES、FS、GS（甚至于CS、SS）所指定的段中都可以存放數(shù)據(jù)，但DS是主要的數(shù)據(jù)段寄存器，在默認(rèn)情況下使用DS所指向段的數(shù)據(jù)。若要引用其他段中的數(shù)據(jù)，通常需要顯式說明。第二十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日3．控制寄存器控制寄存器包括指令指針寄存器和標(biāo)志寄存器。

注意：在程序中不能直接引用控制寄存器名。

第二十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日⑴指令指針寄存器IP、EIP（386以上）功能

總是與CS段寄存器配合指出下一條要執(zhí)行指令的地址，其中存放偏移量部分。實(shí)模式使用IP，保護(hù)模式使用EIP。

第二十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日⑵標(biāo)志寄存器（FLAGS） 標(biāo)志寄存器也被稱為狀態(tài)寄存器，由運(yùn)算結(jié)果特征標(biāo)志和控制標(biāo)志組成。如圖所示。

重點(diǎn)：各檔CPU均有的標(biāo)志。即8086擁有的9個(gè)標(biāo)志。第二十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日0123456789101112131415161718192021..31CFPFAFZFSFTFIFDFOFCFPFAFZFSFTFIFDFOFNTCFPFAFZFSFTFIFDFOFIOPLNTVMRFCFPFAFZFSFTFIFDFOFIOPLNTVMRFACCFPFAFZFSFTFIFDFOFIOPLNTVMRFACVIMVIPIDIOPL8086/808880286386/486DX80486SX80586第二十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日①運(yùn)算結(jié)果特征標(biāo)志

用于記錄程序中運(yùn)行結(jié)果的特征。8086~Pentium的標(biāo)志寄存器均含有CF、PF、AF、ZF、SF、OF這6位標(biāo)志。第二十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日 CF：進(jìn)位標(biāo)志，記錄運(yùn)算結(jié)果的最高位向前產(chǎn)生的進(jìn)位或借位?？捎糜跈z測無符號(hào)數(shù)運(yùn)算時(shí)是否發(fā)生溢出。

CF＝1有進(jìn)位或借位

CF＝0無進(jìn)位或借位第三十頁，共七十九頁，2022年，8月28日 PF：奇偶標(biāo)志，記錄運(yùn)算結(jié)果最低8位中含1的個(gè)數(shù)?？捎糜跈z測數(shù)據(jù)傳送過程中是否發(fā)生錯(cuò)誤。

PF＝1個(gè)數(shù)為偶數(shù)

PF＝0個(gè)數(shù)為奇數(shù)第三十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日 AF：輔助進(jìn)位標(biāo)志，記錄運(yùn)算結(jié)果最低4位向前產(chǎn)生的進(jìn)位或借位。只有在執(zhí)行十進(jìn)制運(yùn)算指令時(shí)才關(guān)心此位。

AF＝1 有進(jìn)位或借位

AF＝0 無進(jìn)位或借位第三十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日

ZF：零標(biāo)志，記錄運(yùn)算結(jié)果是否為0。

ZF＝1運(yùn)算結(jié)果為零 ZF＝0結(jié)果非零

SF：符號(hào)標(biāo)志，記錄運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)。

SF＝1運(yùn)算結(jié)果為負(fù) SF＝0結(jié)果非負(fù)第三十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日

OF：溢出標(biāo)志，記錄運(yùn)算結(jié)果是否超出了機(jī)器所能表示的范圍?？捎糜跈z測帶符號(hào)數(shù)運(yùn)算時(shí)是否發(fā)生溢出。

OF＝1運(yùn)算結(jié)果超出范圍 OF＝0結(jié)果未超出第三十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日②控制標(biāo)志：

控制標(biāo)志控制處理器的操作，要通過專門的指令才能使控制標(biāo)志發(fā)生變化。 控制標(biāo)志包括：IF、DF、TF等第三十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日以下控制標(biāo)志對(duì)8086~PentiumCPU均有效：

IF：中斷允許標(biāo)志。IF的控制只對(duì)外部可屏蔽中斷請(qǐng)求（INTR）起作用。

IF＝1允許CPU響應(yīng)INTR IF＝0禁止響應(yīng)INTR第三十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日 DF：方向標(biāo)志。專服務(wù)于字符串操作指令，指示串操作時(shí)操作數(shù)地址的增減方向。

DF＝1串操作時(shí)操作數(shù)地址為自動(dòng)減量

DF＝0串操作時(shí)操作數(shù)地址為自動(dòng) 增量第三十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日 TF：陷阱標(biāo)志，用于程序調(diào)試。

TF＝1CPU處于單步方式

TF＝0CPU處于連續(xù)方式第三十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日以下控制標(biāo)志只對(duì)80286以上CPU有效：

IOPL（I/OPrivilegeLevel）：特權(quán)標(biāo)志，占D13和D12兩位。當(dāng)在保護(hù)模式工作時(shí)，IOPL指定要求執(zhí)行I/O指令的特權(quán)級(jí)。若當(dāng)前任務(wù)的特權(quán)級(jí)比IOPL高則執(zhí)行I/O指令；否則發(fā)生一個(gè)保護(hù)異常，導(dǎo)致執(zhí)行程序被掛起第三十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日 NT：嵌套任務(wù)標(biāo)志。 保護(hù)模式在執(zhí)行中斷返回指令I(lǐng)RET時(shí)要測試NT值。當(dāng)NT＝1時(shí)，表示當(dāng)前執(zhí)行的任務(wù)嵌套于另一任務(wù)之中，執(zhí)行完該任務(wù)后要返回到另一任務(wù)，IRET指令的執(zhí)行是通過任務(wù)切換實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)NT＝0時(shí)，用堆棧中保存的值恢復(fù)FLAGS、CST及IP寄存器的內(nèi)容，以執(zhí)行常規(guī)的IRET中斷返回操作。

第四十頁，共七十九頁，2022年，8月28日以下控制標(biāo)志只對(duì)80386以上CPU有效：

RF：重啟動(dòng)標(biāo)志。該標(biāo)志控制是否接受調(diào)試故障。

RF＝0時(shí)接受，

RF＝1時(shí)忽略。

第四十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日 VM：虛擬方式標(biāo)志。 當(dāng)CPU處于保護(hù)模式時(shí)，若VM＝1則切換到虛擬模式，以允許執(zhí)行多個(gè)DOS程序；否則CPU工作在一般的保護(hù)模式。第四十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日以下控制標(biāo)志只對(duì)80486SXCPU有效：

AC：地址對(duì)齊檢查標(biāo)志。 若AC＝1時(shí)進(jìn)行地址對(duì)齊檢查，當(dāng)出現(xiàn)地址不對(duì)齊時(shí)會(huì)引起地址對(duì)齊異常，只有在特權(quán)級(jí)3運(yùn)行的應(yīng)用程序才檢查引起地址對(duì)齊故障。若AC＝0時(shí)不進(jìn)行地址對(duì)齊檢查。只有80486SX微處理器使用該位，主要用來同它配套的協(xié)處理器80487SX同步工作。所謂地址不對(duì)齊是指以下情形：一個(gè)字從奇地址開始，或一個(gè)雙字不是從4的倍數(shù)的地址開始。第四十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日以下控制標(biāo)志只對(duì)Pentium以上CPU有效：

ID：標(biāo)識(shí)標(biāo)志。若ID＝1，則表示Pentium支持CPUID指令，CPUID指令給系統(tǒng)提供Pentium微處理器有關(guān)版本號(hào)及制造商等信息。

第四十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日

VIP：虛擬中斷掛起標(biāo)志。與VIF配合，用于多任務(wù)環(huán)境給操作系統(tǒng)提供虛擬中斷掛起信息。

VIF：虛擬中斷標(biāo)志，是虛擬方式下中斷標(biāo)志位的映像。第四十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日2.3存儲(chǔ)器基本概念 1、二進(jìn)制位：存儲(chǔ)信息的基本單位，可用小寫字母b表示。 2、字節(jié)：存取信息的基本單位，可用大寫字母B表示。一個(gè)字節(jié)由八位二進(jìn)制數(shù)組成，占用一個(gè)存儲(chǔ)單元。其位編號(hào)自左至右為b7b6b5b4b3b2b1b0。

第四十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日 3、字：一個(gè)字16位，占用兩個(gè)存儲(chǔ)單元。其位編號(hào)為b15～b0。

4、雙字：一個(gè)雙字32位，占用四個(gè)存儲(chǔ)單元。其位編號(hào)為b31～b0。

5、四字：一個(gè)四字64位，占用八個(gè)存儲(chǔ)單元。其位編號(hào)為b63～b0。第四十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日逆序存放 照Intel公司的習(xí)慣，對(duì)于字、雙字、四字?jǐn)?shù)據(jù)類型，其低地址中存放低位字節(jié)數(shù)據(jù)，高地址中存放高位字節(jié)數(shù)據(jù)，這就是有些資料中稱為“逆序存放”的含義。

第四十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日存儲(chǔ)器分段管理

IBMPC機(jī)的存儲(chǔ)器采用分段管理的方法。存儲(chǔ)器采用分段管理后，一個(gè)內(nèi)存單元地址要用段基地址和偏移量兩個(gè)邏輯地址來描述，表示為段基址:偏移量，其段基址和偏移量的限定、物理地址的形成視CPU工作模式?jīng)Q定。第四十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日 8086和8088微處理器只能工作在實(shí)模式，80286以上的微處理器既可以工作在實(shí)模式也可以工作在保護(hù)模式。無論是哪一種微處理器，每次機(jī)器冷啟動(dòng)或復(fù)位都隱含地以實(shí)模式開始工作。在實(shí)模式下微處理器只可以尋址最低的1M字節(jié)。

第五十頁，共七十九頁，2022年，8月28日

對(duì)段基址的限定：只要工作在實(shí)模式，段基址必須定位在地址為16的整數(shù)倍上，這種段起始邊界通常稱做節(jié)或小段。段基址有了這樣的規(guī)定，1M字節(jié)空間的20位地址的低4位可以不表示出，而高16位就可以完全放入段寄存器了。

對(duì)段長的限定：在實(shí)模式下段長不能超過64K。第五十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日 存儲(chǔ)器采用分段管理后，其物理地址的計(jì)算方法為：

10H×段基址＋偏移量（其中H表示是十六進(jìn)制數(shù)） 簡便的計(jì)算方法：因?yàn)槎位泛推屏恳话阌檬M(jìn)制數(shù)表示，物理地址簡便的計(jì)算方法是在段基址的最低位補(bǔ)以0H，再加上偏移量。

第五十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日例．某內(nèi)存單元的地址用十六進(jìn)制數(shù)表示為1234:5678，則其物理地址為12340H＋5678H＝179B8H。 如圖2-5所示。第五十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日存儲(chǔ)器12340H179B8H…………1234:56785678H……段n

12340(16H×段基址)＋5678(偏移量)179B8(物理地址)

圖2-4物理地址的形成第五十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日2.4PC機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展MS-DOS

MS-DOS使用字符界面，用戶必須通過輸入命令來執(zhí)行各個(gè)程序，不易使用。它又是一個(gè)單任務(wù)的操作系統(tǒng)，同一時(shí)刻只能運(yùn)行一項(xiàng)任務(wù)。MS-DOS運(yùn)行在實(shí)模式下，只能尋址640KB內(nèi)存，要訪問其他的內(nèi)存只能依靠XMS、EMS、DPMI（DOSProtectedModeInterface）等接口。MS-DOS使用FAT12/FAT16文件系統(tǒng)。

第五十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日桌面Windows系統(tǒng)

在Windows95/98中，如果某一個(gè)程序運(yùn)行出錯(cuò)，則整個(gè)系統(tǒng)不能繼續(xù)運(yùn)行。這個(gè)缺點(diǎn)在WindowsNT和WindowsXP系統(tǒng)中得到解決，這是因?yàn)樾碌南到y(tǒng)將各個(gè)進(jìn)程的空間完全隔離，如果一個(gè)進(jìn)程出錯(cuò)，其他進(jìn)程不受影響。

Windows95/98使用FAT16/FAT32文件系統(tǒng)。第五十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日WindowsNT系列

Linux Linux是一個(gè)類UNIX的系統(tǒng)，它支持多用戶環(huán)境、多進(jìn)程、多CPU、網(wǎng)絡(luò)、虛擬內(nèi)存管理、多種文件系統(tǒng)等。第五十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日2.5DOS內(nèi)存布局程序暫駐區(qū)系統(tǒng)內(nèi)存區(qū)擴(kuò)展存儲(chǔ)區(qū)0640KB(1MB）1024KB

IBM-PC機(jī)存儲(chǔ)器映像第五十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日程序暫駐區(qū)（TPA）： 長度為640KB，其中駐留操作系統(tǒng)的核心部分、其他控制計(jì)算機(jī)的程序、當(dāng)前激活或非激活的應(yīng)用程序等。應(yīng)用程序在執(zhí)行時(shí)就存放在程序暫駐區(qū)。

第五十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日系統(tǒng)內(nèi)存區(qū)： 長度為384KB，主要包括BIOSROM、顯示RAM、硬盤控制器ROM等。對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)存區(qū)的其余空間，80386以上機(jī)器可以利用CPU的換頁功能，把1M以上的內(nèi)存映射到這塊區(qū)域，使DOS也可以使用這塊空間。第六十頁，共七十九頁，2022年，8月28日擴(kuò)展存儲(chǔ)區(qū)（XMS）： 286以上的計(jì)算機(jī)可以包含擴(kuò)展存儲(chǔ)區(qū)，使存儲(chǔ)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1M，只有在保護(hù)模式下才可以訪問擴(kuò)展存儲(chǔ)區(qū)。它要靠其他的內(nèi)存管理程序管理，目前使用最多的擴(kuò)展內(nèi)存管理程序是HIMEM.SYS。該程序應(yīng)該通過CONFIG.SYS中的DEVICE命令說明，并在系統(tǒng)執(zhí)行CONFIG時(shí)被加載到內(nèi)存，然后由它監(jiān)控?cái)U(kuò)展內(nèi)存的使用情況。第六十一頁，共七十九頁，2022年，8月28日2.6外部設(shè)備及I/O地址空間 外部設(shè)備（簡稱外設(shè)）包括輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、外存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)需要的程序和數(shù)據(jù)及所產(chǎn)生的結(jié)果要通過輸入設(shè)備、輸出設(shè)備與人交互，或者需要保存在大容量的磁盤等外存儲(chǔ)器中。外設(shè)是計(jì)算機(jī)不可缺少的重要組成部分，對(duì)外設(shè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或訪問是匯編語言的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。第六十二頁，共七十九頁，2022年，8月28日 外設(shè)與主機(jī)的信息交換是通過外設(shè)接口進(jìn)行的，每個(gè)外部設(shè)備的接口中都有一組寄存器，用來存放與CPU交換的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和命令信息。每個(gè)寄存器都有一個(gè)端口地址，由這些端口地址組成了I/O地址空間。

Intel80x86系列的不同型號(hào)所提供的內(nèi)存地址總線寬度不盡相同，從而最大可尋址內(nèi)存空間不同，但它所提供的I/O地址總線寬度總是16位的，所以允許最大的I/O尋址空間為64KB，尋址范圍為0000H～FFFFH。第六十三頁，共七十九頁，2022年，8月28日 在PC機(jī)中，由于I/O地址空間是獨(dú)立編址的，因此系統(tǒng)需要提供獨(dú)立的訪問外設(shè)指令（I/O指令）。第六十四頁，共七十九頁，2022年，8月28日2.7匯編語言概述

程序設(shè)計(jì)語言包括： 機(jī)器語言：直接用二進(jìn)制代碼的機(jī)器指令表示的語言。用機(jī)器語言書寫的程序叫做機(jī)器語言源程序，計(jì)算機(jī)可以直接運(yùn)行機(jī)器語言源程序。機(jī)器語言程序的執(zhí)行效率高。第六十五頁，共七十九頁，2022年，8月28日 匯編語言：用指令助記符、符號(hào)地址、標(biāo)號(hào)等符號(hào)書寫程序的語言。用匯編語言書寫的程序叫做匯編語言源程序，計(jì)算機(jī)不能直接運(yùn)行匯編語言源程序。匯編語言程序的執(zhí)行效率高。第六十六頁，共七十九頁，2022年，8月28日 高級(jí)語言：高級(jí)語言是一種類似于人類語言的語言。用高級(jí)語言書寫的程序叫做高級(jí)語言源程序，計(jì)算機(jī)不能直接運(yùn)行高級(jí)語言源程序。高級(jí)語言程序易于編寫，開發(fā)周期短，可移植性好。第六十七頁，共七十九頁，2022年，8月28日什么是匯編語言？ 通過以下例子說明：要求編寫程序?qū)崿F(xiàn)：

123＋456SUM字節(jié)第六十八頁，共七十九頁，2022年，8月28日⑴用C語言實(shí)現(xiàn)main(){ inta,b,sum; a=123;b=456; sum=a+b;} 可以看出，它與人類語言和數(shù)學(xué)表示很相似，很容易書寫和讀懂。第六十九頁，共七十九頁，2022年，8月28日⑵

用IBMPC機(jī)器語言實(shí)現(xiàn) 用DEBUG環(huán)境下的E命令把機(jī)器指令及數(shù)據(jù)輸入內(nèi)存。

①鍵入程序代碼：

-ecs:100a10f0103061101a31301b8004ccd21第七十頁，共七十九頁，2022年，8月28日 ②為數(shù)據(jù)分配空間：

-eds:10f7b00c8010000

這里需要考慮：

a.給代碼和數(shù)據(jù)分配內(nèi)存空間。

b.熟悉機(jī)器指令及其格式。

c.把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。

d.熟悉數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放順序。 例如，123的十六進(jìn)制數(shù)表示為007b，若在內(nèi)存中占用一個(gè)字，其存放順序?yàn)?b00。同