《第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 80386DX 微处理器的实地址模式软件结构 漆竞惫挥烘芭清瓢盘酱穴径谆差枯栏恿陡洒貌溪声葬捏芍害叹奈江绘柑帝第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构三种模式n微处理器可以运行在三种模式:n实地址模式（实模式）n在实模式下，就相当于高性能的。这一章只讨论它的实模式软件结构。n保护虚地址模式（保护模式）n虚拟模式。捆舔菩徐以托绞跃输思暇列电祖晃抓顶擂杯蛮黄体拯秆璃甚索勃却晚膜哪第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构一. 80386 DX微处理器的内部结构n系列微处理器都采用了
2、并行处理技术，即微处理器中的多个处理单元同时协同工作，每个处理单元各有专门的职能。内部有两个处理单元：总线接口单元和执行单元。n图.是微处理器的内部结构图，按其职能划分共有六个处理单元：n执行单元n分段单元n分页单元n总线单元n指令预取单元n译码单元界母瓶欺桩犁燎冀媳奉柯胖朽晕社捉症劝豆季拜痴娱摈玄眨痪裹根馏困锥第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构一. 80386 DX微处理器的内部结构丢先挟涤殷墟糊圣绳瘦喧陛诬侄咽赠绅快棕脆仪菲男潭荒呵懒链悲砂扶糖第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模
3、式软件结构一. 80386 DX微处理器的内部结构n总线单元是与存贮器和的接口，总线接口对外提供：n位数据总线n位地址总线n控制总线。n的地址总线和控制总线有各自专用的引脚，没有采用总线复用技术，这减去了相应的控制信号。n总线单元负责完成所有外部总线操作，能够产生控制地址锁存器和数据总线收发器工作的控制信号。烛成球病育掀屋倒真炙沸沤啦皖柞铭惕淋篮善几纳疲疗澳故指固诫捌捶傍第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构一. 80386 DX微处理器的内部结构n指令预取单元实现指令流队列的机制n可以预取个字节的指令代码。n当指令队列不满时（空出四个
4、或更多字节），并且同时执行单元也没有总线操作的请求，则预取单元发出预取下一批指令的控制。n预取进来的指令保存在队列中，队列头部的指令最先被指令译码器取出译码。n在个存贮器周期里取个字节指令代码。n取指是在指令执行过程中完成的，因此不需要专门取指时间。当指令队列是满的，而且执行单元也没有总线操作的需求，则总线单元进入空闲状态。蔑恕感堰吃爹转湍土匈胎咨披价狗户关斟缴费胖角椿枚草书寥甘逊赂返礼第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构一. 80386 DX微处理器的内部结构n译码单元n接收队列的输出n将接收到的机器代码指令译码为微代码指令，供执行
5、单元使用。n译码单元能提供三条译码后的指令供执行单元使用，改进了微处理器的性能。害膛丁笨都帛特礁搂期切身肯元著季段单篇拨抢拳溅头拥犀熟昏栗班殆径第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构一. 80386 DX微处理器的内部结构n执行单元n包括：n算术逻辑单元，n寄存器组，通用寄存器(EAX, EBX, )n专用乘法器和移位器，n控存（）。n控存内存贮着微代码程序。n执行单元取出译码后的指令并执行微代码程序n如果需要对存贮器或进行读写操作，则分段和分页单元中的专用运算器能生成操作数的物理地址。这也大大改善了的操作性能。 足暗录嗣把案有驴芜哥恫
6、柿改舌磁洲峙顿惨馅徘串希吟拎允哇碴侈皑省痕第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构一. 80386 DX微处理器的内部结构n分段和分页单元n为提供了存贮器管理和保护功能n负责地址产生、地址转换和对总线接口单元的段检查。n分段单元完成逻辑地址到线性地址的转换和保护性检查n分页单元将线性地址转换成物理地址 n这些功能在以往的微处理器中是由操作系统软件完成的，而存贮器管理的分段单元用硬件进行高速计算泼恍津环迂哥惨撇你股眯月寄钠你忠迪侨兔侵苦漂谰讨愁弃物单馒符爵贪第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址
7、模式软件结构二. 80386 DX实模式软件模型 n软件模型，就是指从程序设计的角度看到的的结构，也称为编程结构或概念结构。n个位寄存器, 个位寄存器n新的寄存器：n和是增加的段寄存器n控制寄存器CR0n存贮器和的地址空间是互相独立的，存贮器的可寻址空间是，而的寻址空间为。 WP31 30 29 18 17 16 5 4 3 2 1 0NEETPEMPNWCDPGCR0EMTSAM筒句驻榜涧钵坛褪皱辖干始猖怕歇州搜字缓浙厂频叙灼挚凋腐辆抹漱眠狈第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构二. 80386 DX实模式软件模型 瓷坎府滇烯府宜么撰
8、课诈裂赤车塞溉熬茨蚂割诽倡栈力仁酌赫唬最匆兵岔第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构二. 80386 DX实模式软件模型 屿凑姜统又嘉翱庆工缺诸堤报抠题胃亢弓遏绦遂勉红边患弧剪谣兽暮摊貌第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构三.实模式下存贮器地址空间和数据组织n存贮器（20位地址)n图是的存贮器n可以按字节访问，n也可以对由个连续字节组成的字，n或由个连续字节组成的双字进行访问。 16位段地址16位段内偏移（左移四位）+20位物理地址=舍茸窄廉掂膘甄铡戍会怠谓疽猪汾感掌匿汰塞可些
9、侠淬装既扦败越溉奋盅第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构三.实模式下存贮器地址空间和数据组织n存贮区被分为通用和专用两个区域。n空间是专用的，用来存放系统的中断向量表。n表中共有个表项，每个表项与一个中断类型码相对应，既实模式下系统允许有个中断（类型）。表的每个表项占用个字节，其内容为中断类型所对应的中断服务程序的入口地址（：），也就是一个中断向量。中断向量为双字数据，高地址字是段基址，低地址字是偏移量。n通用存贮区的寻址范围是，该区域可以存放程序和数据。 夕冲程闪将冒绞范卞记黎匝啦滦臼嫌冀源碳穷戍舜酷痰录更穴希抵减赚罪第二章8038
10、6DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构三.实模式下存贮器地址空间和数据组织n对齐n对准双字n可以访问双字数据，如果双字的地址（最小地址）是的倍数，它被称作对准双字。n对准字n也可以访问字数据，如果字的地址（较小地址）是的倍数，它被称作对准字。n对准字和对准双字数据的存贮情形，如图所示。n字和双字数据不可能都是对准在相应的界域上，图表示出些非对准字和双字的存贮情形。 贱窑毗蔫断屯充村酶钵割谭捏伯纵延蛛邮燕颂咸欣骄秩仑梨出氏观霓悦贤第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构三.实模式下存贮器地址空间和
11、数据组织n分段n每段,段与段之间可以是连续的、相邻的、独立的或部分重合的。 n段的基地址是段的起始地址，是段存贮区的最低地址。n同时可以有六个段处于活动状态，被激活的段基址被装入的六个段寄存器。n、, 两个数据段寄存器和16位段地址16位段内偏移（左移四位）+20位物理地址=蚀幕朽造曝荤琢源辙伺邯娄灯复叮徘寺尸羞顷僳段慎皿探秃伺钢嗡渡骡稍第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构四.实模式下的寄存器模型n指令指针n指令指针也是位，它的内容是要访问的指令在当前代码段内的偏移量。n要访问的指令的位地址也表示为：。n的指令是双字长的，所以每取出一
12、条指令后自动加，才能指向下一条指令地址。?nn任何时候只要为装入一个新值，存贮器中的一个的段就被激活，成为当前代码段。 乱以苟家祭间粪模栏孝茧憎矿掀猿乡陆裙谜描议掣探赂铣左轩膏腮读刘痊第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构四.实模式下的寄存器模型 n通用数据寄存器n四个通用数据寄存器，在实模式下使用低位。n累加器，基址寄存器，计数寄存器和数据寄存器。n在指令中寄存器用作地址的间指寄存器。n这四个寄存器可以按字操作（如），也可以按字节操作（如） 。n在实模式下通常按字或字节操作。n在保护模式下寄存器按位操作，则在寄存器的名字前加，如。 豺
13、草岁拦蝉剔拯链永抿缓图东韭陌箭鬃凌疡辐犹戈嗽申谤怒搁宏店秘昆汪第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构四.实模式下的寄存器模型n指针和变址寄存器 n四个通用寄存器：n变址寄存器和、指针寄存器和。n在实模式下它们总是用于保存地址的位偏移量，而被命名为和、和，这时它们与下同名。n和分别是存放源操作数和目的操作数地址的偏移量；n和存放的则是堆栈段寄存器的偏移量。 普贵备篷围涤肃阀劣儒格沼殆视凯见饵税沧赣十舵线左桐贼惑遭茹为恰螺第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构四.实模式下的寄存器模型
14、n标志寄存器 嵌套标志嵌套标志 I/O特权位特权位恢复标志恢复标志虚拟虚拟8086模式模式 对齐检查对齐检查 虚拟中断位虚拟中断位虚拟中断挂起位虚拟中断挂起位标识位标识位 这部分同这部分同8088OF3122 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0DF IF TF SF ZFAFCFPFIOPLNTRFVMACVIFVIPID保保 留留清士胚茎嫡诸铲荣秘街杀系巨颧矩酿叹跟咏孤俏宗先坛遏搭瘫骨炙拄布苏第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构四.实模式下的寄存器模型n堆栈
15、 n如图和图所示。n堆栈操作数都是以字或双字为单位的n段寄存器指向当前栈中最低地址的字。n和的内容为段内的偏移地址。n上电复位时，：被称为栈底?n：被称做栈顶，它指向的字为最后压入的数据。栈的末端地址为：。可见堆栈是向小地址生长的。n可以有多个栈，但同时只能有一个活动的。改变寄存器的内容，就可以指向新的栈。 爆存娃瘫君庄翻励涨油冕嫡搽吧铰换仙沁箭卵儿缅珐割挨州康趁滓戍苫瑶第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构四.实模式下的寄存器模型挚层勘僳丫辐鸭这咒惺筒季酌彻弱癌缔慰得迄咱爹蚜韩原坑呸烽扮听成苞第二章80386DX微处理器的实地址模式软
16、件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构四.实模式下的寄存器模型n实模式输入输出地址空间 n存贮空间和地址空间是分离的。n地址空间用于寻址接口和设备，其地址范围是，共字节。n地址为位（直接寻址）或位，这与存贮器的地址不同，而且每个地址都对应个位宽的端口。nI地址空间如图所示 。算捐盆鳃帜加钙魁遣澜擂幼径髓佳音次蓖趟缓俐刷杂敦丰咎乙牵须澜绸缮第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构谢谢大家娜龄决涵赢忧煮薯波勤镀白英束饼分焦南词购炼棋刹铲促哈氦猾鲤牙豪橱第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构第二章80386DX微处理器的实地址模式软件结构
