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1、第2章 80x86计算机组织, 计算机系统 存储器 中央处理机 外部设备,1. 计算机系统,硬件：,中央处理机 CPU,总线控制 逻辑,接 口,接 口,存储器,大容量 存储器,I/O设备,I/O子系统,系统总线,. . .,. . .,软件：系统软件 用户软件,2. 存储器,存储单元的地址和内容：, 存储器以字节（8 bit）为编程单位 每个字节单元都有唯一的地址编码 地址用无符号整数来表示（编程用十六进制表示） 一个字要占用相继的两个字节 低位字节存入低地址，高位字节存入高地址 字单元地址用它的低地址来表示 机器以偶地址访问（读 / 写）存储器,存储器的逻辑地址与物理地址,10011111,
2、00100110,01001000,逻辑地址,段地址 : 偏移地址,1000 : 0000H,1000 : 0001H,1000 : 0002H,1000 : 0003H,1000 : 0004H,1000 : 0005H,物理地址,10000H,10001H,10002H,10003H,10004H,10005H,10000011,01011100,10100010,字节内容（10000H）9FH；（10001H）26H 字内容 （10000H）269FH；（10001H）4826H,访问两次内存,存储器的分段：,20 根地址线： 地址范围 00000H FFFFFH （1MB） 机器字长1
3、6位：仅能表示地址范围 0000H FFFFH （64KB) 小段：每16个字节为一小段，共有64K个小段 小段的首地址 00000 H 0000F H 00010 H 0001F H 00020 H 0002F H FFFF0 H FFFFF H 段起始地址：小段首地址 段的大小： 64K 范围内的任意字节,存储器的逻辑分段：,存储器,64KB代码,01500H,42000H,1CD00H,段寄存器,CS DS SS ES,64KB堆栈,64KB数据,64KB附加数据,B0000H,B000H,存储器,8KB代码,2KB数据,256堆栈,02000H,04800H,04000H,0200H,
4、0400H,0480H,CS DS SS,优点: 允许程序在存储器内重定位； 允许实模式程序在保护模式下运行； 有利于程序和数据的分离。,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 = 21500H,3. 中央处理器,8086/8088寄存器组： 数据寄存器： 指针及变址寄存器：SP、BP、SI、DI 段寄存器： CS、DS、SS、ES 控制寄存器： IP、FLAGS,CPU组成：算术逻辑部件ALU、 控制器、寄
5、存器,AX,BX,CX,DX,高8位 低8位,标志寄存器 ( FLAGS / PSW ）,15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,条件码标志： 控制标志：,OF 溢出标志 DF 方向标志 SF 符号标志 IF 中断标志 ZF 零标志 TF 陷阱标志 CF 进位标志 AF 辅助进位标志 PF 奇偶标志,OF DF IF TF SF ZF AF PF CF,例：ADD AX, BX JO / JC ERROR ?,寄存器与存储器的比较： 寄 存 器 存 储 器,在CPU内部 在CPU外部 访问速度快 访问速度慢 容量小，成本高 容量大，成本低 用名字表示 用地址
6、表示 没有地址 地址可用各种方式形成,4. 外部设备,外部设备与主机（ CPU 和存储器）的通信是 通过外设接口（Interface）进行的，每个接口包括 一组寄存器。 数据寄存器：存放外设和主机间传送的数据 状态寄存器：保存外设或接口的状态信息 命令寄存器：保存CPU发给外设或接口的控制命令 外设中每个寄存器有一个端口（Port）地址，构成 一个独立于内存的 I / O 地址空间：0000H FFFFH,80x86的寄存器结构,80x86的程序可见寄存器组 通用寄存器 专用寄存器 段寄存器,8086/8088,IOPL,NT,80286,VM,80386,AC,80486,ID,VIP,VI
7、F,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,Pentium,80x86的标志寄存器 (P.23),IOPL： I/O特权级 VIP：虚拟中断未决标志 NT： 嵌套任务标志 VIF：虚拟中断标志 RF： 重新启动标志 VM：虚拟8086模式位 AC： 对准检查方式位 ID： 标识标志,支持多任务处理功能 支持虚拟存储器特性,保护模式下的80x86,保护模式下的存储器寻址,所选存储单元,描 述 符64,描述符表,所选段,存 储 器,段基地址32,选择器16,偏移地址 32,逻辑地址,第2章作业,Page 33 2.1 2.5,
