80x86计算机组织课件

80x86電腦組織

電腦系統

記憶體

中央處理機

外部設備1.電腦系統硬體：中央處理機

CPU匯流排控制邏輯接口接口記憶體大容量記憶體I/O設備I/O子系統系統匯流排......軟體：系統軟體用戶軟體2.記憶體存儲單元的地址和內容：

記憶體以位元組（8bit）為編程單位

每個位元組單元都有唯一的地址編碼

地址用無符號整數來表示（編程用十六進製錶示）

一個字要佔用相繼的兩個位元組

低位位元組存入低地址，高位位元組存入高地址

字單元地址用它的低地址來表示

機器以偶地址訪問（讀/寫）記憶體記憶體的邏輯地址與物理地址

10011111

00100110

01001000邏輯地址段地址:偏移地址

1000:0000H

1000:0001H1000:0002H1000:0003H1000:0004H1000:0005H

物理地址10000H10001H10002H10003H

10004H10005H

10000011

01011100

10100010位元組內容（10000H）＝9FH；（10001H）＝26H字內容（10000H）＝269FH；（10001H）＝4826H訪問兩次記憶體記憶體的分段：20根地址線：地址範圍

00000H~FFFFFH（1MB）機器字長16位：僅能表示地址範圍0000H~FFFFH （64KB)小段：每16個位元組為一小段，共有64K個小段

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範圍內的任意位元組記憶體的邏輯分段：

記憶體64KB代碼01500H42000H1CD00H0150H4200H1CD0H段寄存器CSDSSSES64KB堆疊64KB數據

64KB附加數據B0000HB000H

記憶體

8KB代碼

2KB數據

256堆疊02000H04800H04000H0200H0400H0480HCSDSSS優點:允許程式在記憶體內重定位；允許實模式程式在保護模式下運行；有利於程式和數據的分離。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.中央處理器8086/8088寄存器組：數據寄存器：指針及變址寄存器：SP、BP、SI、DI段寄存器：CS、DS、SS、ES控制寄存器：IP、FLAGSCPU組成：算術邏輯部件ALU、

控制器、寄存器AXBXCXDXAHALBHBLCHCLDHDL

高8位低8位標誌寄存器(FLAGS/PSW）

1514131211109876543210

條件碼標誌：控制標誌：OF溢出標誌DF方向標誌SF符號標誌IF中斷標誌ZF零標誌TF陷阱標誌CF進位標誌AF輔助進位標誌PF奇偶標誌OFDFIFTFSFZFAFPFCF例：ADDAX,BXJO/JCERROR?

寄存器與記憶體的比較：寄存器存儲器

在CPU內部在CPU外部訪問速度快訪問速度慢容量小，成本高容量大，成本低用名字表示用地址表示沒有地址地址可用各種方式形成4.外部設備

外部設備與主機（CPU和記憶體）的通信是通過外設介面（Interface）進行的，每個介面包括一組寄存器。數據寄存器：存放外設和主機間傳送的數據狀態寄存器：保存外設或介面的狀態資訊命令寄存器：保存CPU發給外設或介面的控制命令外設中每個寄存器有一個端口（Port）地址，構成一個獨立於記憶體的I/O地址空間：0000H~FFFFH80x86的寄存器結構80x86的程式可見寄存器組通用寄存器專用寄存器段寄存器

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的標誌寄存器

(P.23)IOPL：I/O特權級VIP：虛擬中斷未決標誌

NT：嵌套任務標誌

VIF：虛擬中斷標誌

RF：重新啟動標誌VM：虛擬8086模式位

AC：對準檢查方式位

ID：標識標誌

支持多任務處理功能支持虛擬記憶體特性

保護模式下的80x86保護模式下的記憶體尋址

所選存儲單元

描述符64描述符表所選段存儲器段基地址32選擇器16偏移地址32邏輯地址第2章作業Page332.1~2.52.1在8086微機的輸入/輸出指令中，I/O端口號通常是由DX寄存器提供的，但有時也可以在指令中直接指定00～FFH的端口號。試問可直接由指令指定的I/O端口數。

在16進制中FF為255。而0到255有256個數。在80X86中端口號在256內的就是不通過DX寄存器。所以可直接由指令指定的I/O端口數為256。2.2有兩個16位字1EE5H和2A3CH分別存放在8086微機的記憶體的000B0H和000B3H單元中，請用圖表示出它們在記憶體裏的存放情況。

2.38086微機的記憶體中存放資訊如下圖所示。試讀出30022H和30024H位元組單元的內容，以及30021H和30022H字單元的內容。位元組單元：（30022H）=ABH，（30024H）=EFH

字單元：（30021H）=AB34H，（30022H）=CDABH。

2.4在實模式下，段地址和偏移地址為3017：000A的存儲單元的物理地址是什麼？如果段地址和偏移地址是3015：002A和3010：007A呢？