80x86计算机组织课件

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（8bit）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

00100110

01001000逻辑地址段地址: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16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

00000H~0000FH00010H~0001FH00020H~0002FH…FFFF0H~FFFFFH

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01500H42000H1CD00H0150H4200H1CD0H段寄存器CSDSSSES64KB堆栈64KB数据

64KB附加数据B0000HB000H

存储器

8KB代码

2KB数据

256堆栈02000H04800H04000H0200H0400H0480HCSDSSS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=21500H3.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、FLAGSCPU组成：算术逻辑部件ALU、

控制器、寄存器AXBXCXDXAHALBHBLCHCLDHDL

高8位低8位标志寄存器(FLAGS/PSW）

1514131211109876543210

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OFDFIFTFSFZFAFPFCF例：ADDAX,BXJO/JCERROR?

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~FFFFH80x86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

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Page332.1~2.52.1在8086微机的输入/输出指令中，I/O端口号通常是由DX寄存器提供的，但有时也可以在指令中直接指定00～FFH的端口号。试问可直接由指令指定的I/O端口数。

在16进制中FF为255。而0到255有256个数。在80X86中端口号在256内的就是不通过DX寄存器。所以可直接由指令指定的I/O端口数为256。2.2有两个16位字1EE5H和2A3CH分别存放在8086微机的存储器的000B0H和000B3H单元中，请用图表示出它们在存储器里的存放情况。

2.38086微机的存储器中存放信息如下图所示。试读出30022H和30024H字节单元的内容，以及30021H和30022H字单元的内容。字节单元：（30022H）=ABH，（30024H）=EFH

字单元：（30021H）=AB34H，（30022H）=CDABH。

2.4在实模式下，段地址和偏移地址为3017：000A的存储单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？