DOS系统结构.doc

1、8086CPU如何移植DOS系统 DOS的主要版本是基于8086和8088芯片的能力而设计的。在讨论DOS、BIOS和编程时，所有例子都是运行在8086或8088上的（没有包括新芯片扩充的特有性能）。 DF(方向标志) TF(跟踪标志) IF（中断标志） 方向标志控制着8086的指令在内存拷贝的区域内指定方向。跟踪标志将CPU置成“单步”方式（调试器用来控制程序的执行）。中断标志允许或禁止硬件中断响应。 2．3．3 80286其更高档的处理器 从80286开始，使打破由8088/8086分段式结构设置的1M内存的限制成为可能。CPU可以在实地址方式下运行，即运行与8086和8088的能力一样的程序。程序员可在实地址方式下编程，也可以在保护模式下编程。在保护模式下，建立了一个描述符表。这些表包括以前段寄存器信息——段的基地址。同时加上一些信息，如，是否可以被写入这个段的信息。段寄器则是现在的段选择符，它是描述符表的索引。在80286保护模式中，一个描述符表项包含有24位基地址。当80286在保护模式下运行时，它可以存取多达16M的内存。80386和80486继续扩充了内存寻址能力。像80286一样，它们可以在保护模式下编程；然而，现在的描述表项有32位基地址，它允许寻址多达40亿字节（46字节）的内存。为适应这个寻址能力的跳跃，通用、偏移量和标志寄存器现在也有了32位版本：EAX、EBX、ECX、EDX、ESP、EBP、ESI、EIP和EFLAGS。老的16位寄存器（例如AX和BX）仍然存在，只是作为32位寄存器的低16位。不仅CPU可以存取4G字节的内存，一个段也可以扩充到全部4G内存中。事实上现在32位结构可以和16位结构一样容易处理，在DOS环境中的80386-/80486- 特定软件已经形成了市场，其中包括两个相互竞争的保护模式环境。 DOS保护模式接口（DPMI）和虚拟控制程序接口（VCPI）。另外，还有一个DOS扩充程序，该程序允许专门针对80386-/80486的软件，在允许存取实地址模式下DOS和BIOS功能的同时，在保护模式下进行操作。 DOS扩充程序允许应用程序在使用CPU的32位扩充能力的同时，仍能使用DOS和BIOS提供的服务。这类程序常常比用等同的16位并且对DOS内存没有强制限制开发出的程序运行得要快。 2．3．4 PU芯片的识别 要使用80286、80386和80486 CPU的扩充功能，软件必须知道它运行在其中一个芯片上，并且要知道在什么芯片上运行。有三种解决确定当前芯片问题的方法。 第一种解决方法是基于80386和80486在加电时用DH寄存器的10（标志）字节（3或4）来区分它是什么芯片。 第二种方法是询问用户使用的是哪种芯片。 第三种方法是从已知的芯片之间的差异来推断出所使用的芯片是哪一种。 第一种方法必须包含有已重编程的BIOS芯片，它超出了大多数程序员的能力，对用户而言则更是苛刻。它也不能区分80286到8086之间的芯片。第二种方法假设用户知道其机器是什么CPU；在很多情况下，这种假设是无效的。第三种方法需要做的工作比第二种多，但比第一种少，并且是可靠的。 2．3．5数学协处理器 Intel 80x86系列的处理器，从8088到80386只能处理整数运算。对很多应用程序，有整数运算就已足够。对于需要浮点运算的应用计算必须由已编好的特定的程序来处理。对大多数应用程序来说，用户不需留意软件计算处理的开销。然而，对于浮点运算较多的数学应用，开销变成了一个问题，这时的数学协处理器也变成必不可少的了；一些应用系统甚至没有协处理器就不能运行。数学协处理器可以像处理器计算整数那样容易地计算浮点数。不仅如此，它还能和处理器并行地处理所进行的计算工作。只有当数据被调入协处理器或从协处理器中读出数据时，或者激活协处理器期间，才会需要处理器的配合，而在协处理器完成其功能期间，处理器可以去做另外的属于它自己的工作。 2．3．6数学协处理器的识别 Intel公司共有三种可以和主处理器一起工作的协处理器：8087、80287和80387，但没有80187。因为8087也可以和80186和80188一起工作。也没有80487，因为在80486内有内置的80387的等价物。要识别数学协处理器并不简单。表面上不匹配的处理器和协处理器可以结合。事实上，8086 CPU和80287就可以组合在一起工作。与识别不同CPU的方法相比，识别协处理器的技术要利用不同代的协处理器之间的细微差别。分辨系统中使用的是何种芯片，会由于在系统中根本未使用协处理器而复杂化（数学协处理