(第2讲)第2章-微处理器内部结构_补充8086内存

1、第2幸微处理赛内部结构补充.8088/8086存储器管理2.2.1整数寄存器3.段寄存器本章内容2.1 微处理器功能结构2.1.1 微处理器基本结构2.1.2 8086的功能结构2.1.3 IA-32的功能结构2.2 IA.32微处理器寄存器2.2.1 整数寄存器222浮点及多媒体寄存器2.3 微处理器存储器组织2.3.1 IA-32工作方式2.3.2 实方式的逻辑段2.3.3 保护方式的段页管理信息存储基本单位是二进制位(bit),表达0或1 1个字节(Byte)最低有效位LSB：(Least Significant Bit ) 最高有效位MSB ：(Most significant bit

2、 )c8bit 1 个字(Word) 16 bit=2 Byte 1 个双字(Double Word) 32 bit= 4 Byte 1 个4字(Quad Word)64bit= 8 Byte现代计算机存储器按字节寻址(Byte Addressable)口每个存储单元一个字节，一个地址存储器管理Memory Management (MM )补充L 8088/8086存储器管理（补1） 8088/8086的主存寻址范（补1）地址线口20位可寻址物理存储空间220B物理地址范围如何管理更有-00000H-FFFFFH分段管理（补1）口方法物理地址空间如何划分成逻辑段？如何形成逻辑地址？逻辑地址与物

3、理地址的关系？物理空间划分为段 段逻辑段口作用避免信息混淆遵循模块化程序设计思想内存（主存）信息分类（补1口代码指令操作码，即CPU执行的操作数据数值和字符等，即程序加工对象 口堆栈临时保存的返回地址或中间结果8088/8086的型段及其功能(补1)代码段(Code Segment)存放指令代码程序的指令代码必须安排在代码段数据段(Data Segment)存放数据数据默认存放在数据段，也可放在其他段堆栈段(Stack Segment)堆栈区域程序使用的堆栈一定在堆栈段逻辑地址类比二长途电话号码件卜1)段基地址> 区号0532本地号86057526段内偏移地址0532X100000000

4、86057526物理地址053286057526(IM)逻辑地址表示实例AX,SI ESCX 0C44CX工一 B68：0B68D7B68：0B698BEBB68：0B6B0BC6B68：0B6D0f>B68:0B6E768AB68：0B7001BA788ADGO：0D74A3700AB68：0B770EB68：0B7807B68：0B79E912D9B68：0B7C53B68：0B?DEB0800B68：0B8058B68:0B81C3B68：0B8251DGO：0DO3EDBE00B68：0B8659B68：MB87|C3XLAT MOU ORPUSH JBE ADD MOU PUS

5、H POP JMPPUSH CALL POP RETPUSH CALL POP HETBP*SI+8A78, 0A70J.AX cs ES E48E BX 0B88 BX8088/80远的逻辑地蛔叫 编程时使用 构成段地址段内偏移地址 表示方法段地址：段内偏移地址开始一运行一输入“debug”指令代码汇编语言指令物理地址与逻辑地址的区别物理地址地址总线上输出的地址，用于外部硬件连接口逻辑地址在微处理器内部、程序员编程时采用的地址电逻辑地址/笃物理地址关键词物理地址：PA, Physical Address20位逻辑地址：Logical Address口段地址（段基址）：SA, Segment

6、Address 16位有效地址（段内偏移地址）：EA, Effective Address 16位物理地址计算方法物理地址=段基址义10H+偏移地址PA SAEAX10H：相当于16进制数最低位后添1个“0”24逻辑地址偏移地址0 0 0 0（20位加法）基址加法器物理地址物理地址 20000H25F60H25F61H 25F62H 25F63H逻辑地址与物理地址物理地址的形成地址范1个逻辑段的最大容量为（64kB = 216B ） r物理地址（20位，地址线上送出的存储器绝对地址） 1MB （220B）存储区中的某一单元的地址 0（220-1） , BP： 00000H-FFFFFH逻辑地址

7、（编程时使用）段基地址（16位）：段的起始地址0,即：0000HFFFFH偏移地址（16位）：某段内指定存储单元到段基址的距离0 （2,6-1）,即：0000H-FFFFH题1：一；每个存储单元的赢地址是谣二的吗I答：是题2：每个存储单元的逻辑地址是唯一的吗？ 匚答:不是逻辑地址不唯一举例： 物理地址：25F62H 逻辑地址（1） 2000H : 5F62H 逻辑地址（2） 2011H : 5E52H2.2.1 整数寄存器 3 段寄存器 16位作用存放段基址（指示逻辑段在主存的起始位置）与其他寄存器的内容一起构成逻辑地址段寄存器厂r csSS器1A-32 1 8088/8086 1 DSI E

8、SFSLGS段寄存器 16位80x86微处理器 代码段寄存器CS： 堆栈段寄存器SS： 数据段寄存器DS： 附加段寄存器ES： LV32微处理器增加段寄存器FS和GS,当前代码段的起始位置 当前堆栈段的起始位置 当前数据段的起始位置当前附加段的起始位置属于数据段性质的段寄存器8088/8086无这两个寄存器段寄存器和其他寄存器构成逻辑地址8£88/8£叫段基址、偏移地址和物理地址的关系操作类型段基址 （默认）段基址 （替换）偏移地址物理地址取指令CS无IP(CS)xl6d+(IP)堆栈操作SS无SP(SS) xl6d+(SP)BP间址SSCS,DS,ES有效地址E A(SS

9、) x16d+EA存取变量DSCS,ES,SS有效地址E A(DS )x16d+EA源字符串DSCS,ES,SSSI(DS) xl6d+(SI)目标字符串ES无DI(ES) xl6d+(DI)段缺省和段替换规则口段缺省段寄存器名不出现在指令机器码和汇编格式中,操作性质隐含指定。搭配规则段寄存器和指针、变址寄存器有较固定的配用 关系。替换规则在指令之前加上“CS”，“DS”，“SS”等段前缀,以指定的段寄存器替代隐含的段寄存器。LV32逻辑段的逻辑地址占代码段 CS ： EIP下一条要执行逻辑段的逻辑地址堆栈段 SS ： ESP操作堆栈中的数据口堆栈中的数据地址" 55=堆栈段的段地址

10、 ESP=栈顶的偏移地址数据段默认通过DS ： EA,也可通过ES/FS/GS或SS/CS ： EA 读取数据 DS/ES/FS/GS或SS/CS =数据所在逻辑段的段地址存储器分段的一般规律独立分开口连续重叠（部分重叠或完全重叠）例如匚数据段和附加段完全重叠堆栈段和附加段部分重叠对一个具体的存储单元，可以属于一个逻辑段, 也可以同时属于几个逻辑段。例1:存储器（独立分开）段首地址 01500H1CDOOH42000HBOOOOH段尾地址114FFH2CCFFH51FFFHBFFFFH例2：存储器（重叠）段首地址段尾地址存储器02000HDS04000HSS04800HES11FFFH13FFFH147FFH存储器分段举例例1：若CS=FFFFH, IP=OOOOH,求指令所在存储单 元的物理地址。PA= (CS) X10H + IP = FFFFOH口例2：已知CS=1055H, DS=250AH, ES=2EF0H,SS=8FF0H, DS段有一操作数,其偏移地址=0204H。1）画出各段在内存中的分布2）指出各段首地址3）该操作数的物理地址二?解:各段分布及段首址见右图所示。操作数的物理地址为:250AH X10H+0204H = 252A4H10550H250A0H2EF00H8FF00HCS (2054F)DS (3509F)ES