第10章80X86和Pentium指令系統(tǒng)簡介電子教案

第十章80X86和Pentium指令系統(tǒng)簡介第10章80X86和Pentium指令系統(tǒng)簡介10.1指令的特點(diǎn)10.2尋址方式10.3指令系統(tǒng)第10章80X86和Pentium指令系統(tǒng)簡介10.1指令的特點(diǎn)10.2尋址方式10.3指令系統(tǒng)第10章80X86和Pentium指令系統(tǒng)簡介10.1指令的特點(diǎn)10.2尋址方式10.3指令系統(tǒng)10.2尋址方式80286CPU的尋址方式80386CPU的尋址方式80486CPU的尋址方式及Win32程序簡介80286CPU的尋址方式10.2尋址方式80286CPU有兩種工作方式:實(shí)地址方式和保護(hù)虛地址方式。在實(shí)地址方式下，80286與8086.8088地址兼容，由16位段選擇字左移4位與16位的偏移地址相加得到20位物理地址，可尋址1MB的地址空間，與8086.8088的尋址方式相同。在保護(hù)虛地址方式下，可直接尋址的實(shí)存空間擴(kuò)大到16MB，由A23～A0形成24位物理地址，可尋址的虛空間擴(kuò)大到1GB，使用段描述符表來尋址。80386CPU的尋址方式10.2尋址方式80386CPU有三種工作方式:實(shí)模式保護(hù)模式虛擬8086模式。80386CPU的尋址方式10.2尋址方式在實(shí)地址方式下，80386與80286對內(nèi)存的訪問方式相同，與8086.8088地址兼容，可尋址1MB的地址空間。80386CPU的尋址方式10.2尋址方式在保護(hù)虛地址方式下，由A23～A0形成24位物理地址，可直接尋址的實(shí)存空間擴(kuò)大到16MB;支持存儲器的段頁式結(jié)構(gòu)，可尋址的虛空間擴(kuò)大到4GB，訪問存儲器需要32位物理地址，由虛地址指示器提供48位地址指針，其中前16位是段選擇字，后32位是偏移地址。DOS操作系統(tǒng)和16位的Windows3X操作系統(tǒng)工作在實(shí)地址方式下，32位的Windows操作系統(tǒng)工作在保護(hù)模式下。32位的Windows操作系統(tǒng)，將每一個(gè)Win32應(yīng)用程序放到分開的虛擬地址空間中去運(yùn)行，也就是每一個(gè)應(yīng)用程序都擁有其相互獨(dú)立的4GB地址空間，但不是擁有4GB的物理地址空間，而是能夠在4GB的范圍內(nèi)尋址。操作系統(tǒng)將會在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)完成4GB的虛擬地址和物理地址間的轉(zhuǎn)換。80386CPU的尋址方式10.2尋址方式虛擬8086模式下，處理器的工作方式類似于8086.8088:尋址的地址空間是1MB;段寄存器的內(nèi)容作為段基值;20位存儲單元地址由段基值左移4位加偏移地址構(gòu)成。在虛擬8086模式下，代碼段是可寫的，與實(shí)模式相同，同樣數(shù)據(jù)段也是可執(zhí)行的，但這可能引起異常。可見在虛擬8086模式下，可以運(yùn)行DOS及其平臺下的程序。但這種模式畢竟是虛擬8086的一種方式，并不完全等同于8086。80486CPU的尋址方式及Win32程序簡介10.2尋址方式80486從指令系統(tǒng)、寄存器組和存儲器管理方式等方面來看，在體系結(jié)構(gòu)上與80386幾乎沒有多少區(qū)別。操作模式也同80386一樣，有實(shí)模式，保護(hù)模式和虛擬8086模式。80486CPU的尋址方式及Win32程序簡介10.2尋址方式Win32程序運(yùn)行在保護(hù)模式下的32位的Windows（Win95、Win98等）操作系統(tǒng)環(huán)境中。Windows把每一個(gè)Win32應(yīng)用程序放到分開的虛擬地址空間中去運(yùn)行，每一個(gè)應(yīng)用程序都擁有其相互獨(dú)立的4GB地址空間，能夠在4GB的地址空間范圍內(nèi)尋址。在DOS的實(shí)地址模式下編寫匯編語言程序時(shí)，我們可以管理系統(tǒng)的所有資源。32位的Windows（Win95、Win98等）工作在保護(hù)模式下，系統(tǒng)所有的資源對應(yīng)用程序來說都是被“保護(hù)”的。

Win32匯編的有關(guān)內(nèi)容10.2尋址方式1.Win32ASM編譯器Borland公司的MASM5.0Microsoft的MASM6.11

Win32匯編的有關(guān)內(nèi)容10.2尋址方式TASM帶了Import庫，而MASM沒有帶，但SteveHutchesson為MASM建立了一個(gè)很全的Import庫，基本上包括了Windows絕大部分的API函數(shù)，這些庫、Include文件和其他工具還有MASM6.14版本一起做成了一個(gè)MASM32編譯器———MASM32V5。MASM32宏匯編器有很多特色，像“invoke”，可簡化對API函數(shù)的調(diào)用并對數(shù)據(jù)類型進(jìn)行檢查。

Win32匯編的有關(guān)內(nèi)容10.2尋址方式使用32位的編譯器時(shí)，首先要指定內(nèi)存模式。如要生成.com文件，內(nèi)存模式應(yīng)指定為tiny，然后按.com文件的規(guī)范寫文件;生成.exe文件，內(nèi)存模式應(yīng)指定為small等。要生成.com文件十分方便，用mlfilename.asm即可完成編譯鏈接，不需要exe2bin轉(zhuǎn)換。與MASM5.0相比，MASM32的偽指令功能十分強(qiáng)大，應(yīng)用起來特別方便。

Win32匯編的有關(guān)內(nèi)容10.2尋址方式2.資源編輯器BorlandResourceWorkshop推薦網(wǎng)址:

Win32匯編的有關(guān)內(nèi)容10.2尋址方式3.文本編輯器Ultraedit網(wǎng)址:

Win32匯編的有關(guān)內(nèi)容10.2尋址方式4.參考手冊《Win32程序員參考手冊》推薦網(wǎng)址:

Win32匯編的有關(guān)內(nèi)容10.2尋址方式Win32程序框架: .386 .MODELFLAT，STDCALL .DATA <已初始化的數(shù)據(jù)>... .DATA? <未初始化的數(shù)據(jù)> ... .CONST <定義的常量> ... .CODE <label> <用戶程序代碼> ... end<label>第10章80X86和Pentium指令系統(tǒng)簡介10.1指令的特點(diǎn)10.2尋址方式10.3指令系統(tǒng)10.3指令系統(tǒng)80286的新增指令80386的新增指令80486的新增指令80286的新增指令10.3指令系統(tǒng)1.普通指令共有四條: PUSHA———把8個(gè)寄存器值壓入堆棧。

POPA———從堆棧中彈出數(shù)據(jù)恢復(fù)8個(gè)寄存器的值。

INS———字符串輸入指令。

OUTS———字符串輸出指令。

INS指令的功能是從指定的端口輸入一字符串到指定內(nèi)存地址中去?？梢允褂肦EP前綴。80286的新增指令10.3指令系統(tǒng)2.高級指令共有三條: ENTER———進(jìn)入過程，為過程保留堆?？臻g和確定過程嵌套級; LEAVE———退出過程，釋放過程所占堆?？臻g; BOUND———檢查地址寄存器的值是否在數(shù)組邊界內(nèi)。80286的新增指令10.3指令系統(tǒng)3.保護(hù)方式指令 這類指令用于實(shí)地址模式和保護(hù)虛地址模式的切換，并完成保護(hù)模式下的一些專門操作。共有16條指令: ARPL———調(diào)整請求和特權(quán)級別; CLTS———清除任務(wù)切換標(biāo)志位; LAR———將段描述符中的存取權(quán)限裝入寄存器; LGDT———將從指定地址開始的6個(gè)字節(jié)裝入全局描述符表寄存器中; LIDT———將從指定地址開始的6個(gè)字節(jié)裝入中斷描述符表寄存器中; LLDT———將16位值裝入局部描述符表寄存器;80286的新增指令10.3指令系統(tǒng) LMSW———裝入機(jī)器狀態(tài)字寄存器; LSL———將段描述符中的段限值裝入寄存器; LTR———將16位值裝入任務(wù)寄存器; SGDT———把全局描述符表寄存器的內(nèi)容存放到內(nèi)存6個(gè)字節(jié)單元; SIDT———把中斷描述符表寄存器的內(nèi)容存放到內(nèi)存6個(gè)字節(jié)單元; SLDT———將局部描述符表的16位值存入內(nèi)存或寄存器中; SMSW———存儲機(jī)器狀態(tài)字寄存器的值; VERR———校驗(yàn)讀訪問; VERW———校驗(yàn)寫訪問; STR———存儲任務(wù)寄存器（與LTR方向相反）。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)1.增加的新指令（1）測試與置位類指令（2）位掃描指令（3）數(shù)的傳送與擴(kuò)展指令（4）雙精度移位指令（5）條件設(shè)置類指令80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（1）測試與置位類指令格式1:BT寄存器.存儲器地址，寄存器.立即數(shù)功能:位測試指令，用于檢查指定位，并將該位復(fù)制到進(jìn)位標(biāo)志位中。格式2:BTR寄存器.存儲器地址，寄存器.立即數(shù)功能:位測試且取反指令，用于檢查指定位，將該位復(fù)制到進(jìn)位標(biāo)志位中，并將原指定位取反再置入位。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（1）測試與置位類指令格式3:BTR寄存器.存儲器地址，寄存器.立即數(shù)功能:位測試且復(fù)位指令，用于檢查指定位，將該位復(fù)制到進(jìn)位標(biāo)志位中，并將原指定位復(fù)位。格式4:BTS寄存器.存儲器地址，寄存器.立即數(shù)功能:位測試且置位指令，用于檢查指定位，將該位復(fù)制到進(jìn)位標(biāo)志位中，并將原指定位置位。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（2）位掃描指令格式1:BSF寄存器，寄存器.存儲器地址功能:位掃描指令，它從源寄存器.存儲器地址中的數(shù)的最低位（第0位）開始掃描直到置位位為止，并將該置位位的索引（位號）送入目的寄存器中。格式2:BSR寄存器，寄存器.存儲器地址功能:位掃描指令，它從源寄存器.存儲器地址中的數(shù)的最高位（第31.15位）開始掃描直到置位位為止，并將該置位位的索引（位號）送入目的寄存器中。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（3）數(shù)的傳送與擴(kuò)展指令格式1:MOVSX寄存器，寄存器.存儲器地址功能:傳送有符號數(shù)到目的寄存器中，并將符號擴(kuò)展到操作數(shù)的所有位。格式2:MOVZX寄存器，寄存器.存儲器地址功能:傳送無符號數(shù)到目的寄存器中，并用0進(jìn)行擴(kuò)展。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（4）雙精度移位指令格式1:SHLD寄存器.存儲器地址，寄存器，CL.立即數(shù)功能:雙精度左移指令，第一個(gè)操作數(shù)左移N（第三個(gè)操作數(shù)指出）位，其右邊空出位由第二個(gè)操作數(shù)的左邊N位填補(bǔ)，CF保持第一個(gè)操作數(shù)最后一次的移出位。格式2:SHRD寄存器.存儲器地址，寄存器，CL.立即數(shù)功能:雙精度右移指令，參見SHLD。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（5）條件設(shè)置類指令 這類指令用于測試指定的標(biāo)志位所處的狀態(tài)，根據(jù)測試結(jié)果，將指定的一個(gè)8位寄存器或內(nèi)存單元置1或0:

結(jié)果為真，8位寄存器或內(nèi)存單元置1;

結(jié)果為假，8位寄存器或內(nèi)存單元置0。 這類指令有:SETA.SETNBE，還有SETAE.SETNC、SETB.SETNAE.SETC、SETNA.SETBE、SETE.SETZ、SETG.SETNLE、SETGE.SETNL、SETL.SETNGE、SETLE.SETNG、SETNE.SETNZ、SETNO、SETNS、SETO、SETP.SETPE、SETPO.SETNP、SETS等。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)

格式:SETE8位寄存器.內(nèi)存單元 功能:如果ZF=1則寄存器.存儲器地址=1，否則寄存器.存儲器地址=0。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)2.增強(qiáng)功能的指令（1）轉(zhuǎn)換指令（2）字符串操作指令（3）整數(shù)乘指令I(lǐng)MUL（4）堆棧操作指令（5）中斷返回指令I(lǐng)RETD80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（1）轉(zhuǎn)換指令

CDQ:轉(zhuǎn)換在EAX中帶符號的雙字到EDX，EAX中為帶符號的四字。它把EAX中的符號位擴(kuò)展到EDX中的所有位來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

CWDE:把字轉(zhuǎn)換為雙字。它把AX中的符號位擴(kuò)展到EAX中的其他位來把AX中的字轉(zhuǎn)換成EAX中的雙字。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（2）字符串操作指令 字符串操作指令CMPSD、INSD、LODSD、MOVSD、OUTSD、SCASD、STOSD

可見它們是在字符串操作指令CMPS、INS、LODS、MOVS、OUTS、SCAS、STOS各指令后加D，變成了對雙字的操作，類似于加B對字節(jié)操作、加W對字操作。仍然是由寄存器DS:SI指向源串，ES:DI指向目標(biāo)串。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（3）整數(shù)乘指令I(lǐng)MUL

在80286中，IMUL有兩種格式: IMUL16位寄存器，立即數(shù)

IMUL16位寄存器，16位存儲器，立即數(shù) 在80386中，新增一種格式: IMUL寄存器，寄存器.存儲器

;注意源和目標(biāo)操作數(shù)位數(shù)必須相同80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（4）堆棧操作指令 在80286中，

PUSHA———把8個(gè)寄存器值壓入堆棧，

POPA———從堆棧中彈出數(shù)據(jù)恢復(fù)8個(gè)寄存器的值。 上述兩個(gè)指令對8個(gè)16位的寄存器進(jìn)行堆棧操作，在80386中要對相應(yīng)的8個(gè)32位寄存器進(jìn)行堆棧操作，需使用PUSHAD、POPAD指令。在80386中要對32位的標(biāo)志寄存器EFLAG寄存器進(jìn)行堆棧操作，需使用PUSHFD、POPFD指令。80386的新增指令10.3指令系統(tǒng)（5）中斷返回指令I(lǐng)RETD

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