80x86計(jì)算機(jī)組織課件

80x86計(jì)算機(jī)組織

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

存儲(chǔ)器

中央處理機(jī)

外部設(shè)備1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件：中央處理機(jī)

CPU總線控制邏輯接口接口存儲(chǔ)器大容量存儲(chǔ)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(chǔ)器存儲(chǔ)單元的地址和內(nèi)容：

存儲(chǔ)器以字節(jié)（8bit）為編程單位

每個(gè)字節(jié)單元都有唯一的地址編碼

地址用無(wú)符號(hào)整數(shù)來(lái)表示（編程用十六進(jìn)制表示）

一個(gè)字要占用相繼的兩個(gè)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(lái)表示

機(jī)器以偶地址訪問(wèn)（讀/寫）存儲(chǔ)器存儲(chǔ)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(wèn)兩次內(nèi)存存儲(chǔ)器的分段：20根地址線：地址范圍

00000H~FFFFFH（1MB）機(jī)器字長(zhǎng)16位：僅能表示地址范圍0000H~FFFFH （64KB)小段：每16個(gè)字節(jié)為一小段，共有64K個(gè)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(chǔ)器的邏輯分段：

存儲(chǔ)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(chǔ)器

8KB代碼

2KB數(shù)據(jù)

256堆棧02000H04800H04000H0200H0400H0480HCSDSSS優(yōu)點(diǎn):允許程序在存儲(chǔ)器內(nèi)重定位；允許實(shí)模式程序在保護(hù)模式下運(yùn)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(biāo)志寄存器(FLAGS/PSW）

1514131211109876543210

條件碼標(biāo)志：控制標(biāo)志：OF溢出標(biāo)志DF方向標(biāo)志SF符號(hào)標(biāo)志IF中斷標(biāo)志ZF零標(biāo)志TF陷阱標(biāo)志CF進(jìn)位標(biāo)志AF輔助進(jìn)位標(biāo)志PF奇偶標(biāo)志OFDFIFTFSFZFAFPFCF例：ADDAX,BXJO/JCERROR?

寄存器與存儲(chǔ)器的比較：寄存器存儲(chǔ)器

在CPU內(nèi)部在CPU外部訪問(wèn)速度快訪問(wèn)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(méi)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(jī)（CPU和存儲(chǔ)器）的通信是通過(guò)外設(shè)接口（Interface）進(jìn)行的，每個(gè)接口包括一組寄存器。數(shù)據(jù)寄存器：存放外設(shè)和主機(jī)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(gè)寄存器有一個(gè)端口（Port）地址，構(gòu)成一個(gè)獨(dú)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(jiàn)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(biāo)志寄存器

(P.23)IOPL：I/O特權(quán)級(jí)VIP：虛擬中斷未決標(biāo)志

NT：嵌套任務(wù)標(biāo)志

VIF：虛擬中斷標(biāo)志

RF：重新啟動(dòng)標(biāo)志VM：虛擬8086模式位

AC：對(duì)準(zhǔn)檢查方式位

ID：標(biāo)識(shí)標(biāo)志

支持多任務(wù)處理功能支持虛擬存儲(chǔ)器特性

保護(hù)模式下的80x86保護(hù)模式下的存儲(chǔ)器尋址

所選存儲(chǔ)單元

描述符64描述符表所選段存儲(chǔ)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(jī)的輸入/輸出指令中，I/O端口號(hào)通常是由DX寄存器提供的，但有時(shí)也可以在指令中直接指定00～FFH的端口號(hào)。試問(wèn)可直接由指令指定的I/O端口數(shù)。

在16進(jìn)制中FF為255。而0到255有256個(gè)數(shù)。在80X86中端口號(hào)在256內(nèi)的就是不通過(guò)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(gè)16位字1EE5H和2A3CH分別存放在8086微機(jī)的存儲(chǔ)器的000B0H和000B3H單元中，請(qǐng)用圖表示出它們?cè)诖鎯?chǔ)器里的存放情況。

2.38086微機(jī)的存儲(chǔ)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(shí)模式下，段地址和偏移地址為3017：000A的存儲(chǔ)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？