哈工大威海计算机学院计算机组成原理演示课件80x86.ppt

8086/8088 在组成结构上分为： 总线接口部件（ BIU） 执行部件 （EU） 总线接口部件负责取指令，执行部件负责执行指令，从而构成了一个“两段的流水线”。 取指令1 执行指令1 时间T EU BIU 取指令2 执行指令2 取指令3 执行指令3 * SI DI BP SP DL DH CL CH BL BH AL AH 6 5 4 3 2 1 通用寄存器组 AX BX CX DX 外部总线 内部暂存器 IP ES SS DS CS 运算寄存器 ALU 标 志 输入输出 控制电路 ∑ 执行部分 控制电路 执行部件（EU） 总线接口部件（BIU） 内部总线 地址加法器 16位 16位 20位 16位 * 8086/8088 的 分 段 存 储 结 构 存储器为什么要分段呢? 16位微处理器，常规上管理216 = 64KB的存储空间 这样的存储空间满足不了应用的要求。 用什么方法来扩大呢？ 将正常管理的64KB存储空间定义为一个段 让微处理器能够管理多个这样的段 通过分段存储结构，8086/8088能够管理1MB的存储空间。 * 8086/8088的分段存储结构 存储器分段后如何来管理呢？ 每个段的起始地址称为：段基址或段地址 每个段内的地址称为：段内偏移地址 一个物理存储单元就可以通过“段地址：偏移地址”来唯一确定了 如何管理“段地址”和“偏移地址”呢？ 设置多个段基址寄存器 设置多个偏移地址寄存器 都有哪些“段基址寄存器”和“偏移地址寄存器”呢？ * 依照用途的不同，可分为如下段 8086/8088的分段存储结构 代码段 (Code Segment, CS) 数据段 (Data Segment, DS) 堆栈段 (Stack Segment, SS) 附加数据段 (Extended Data Segment, ES) 存储程序（指令）代码。其段基址存放于CS寄存器，段内偏移地址存放于IP寄存器 存储程序定义的变量。段基址存放于DS寄存器，段内偏移地址存放于SI、DI或BX寄存器 管理系统堆栈。段基址存放于SS寄存器，段内偏移地址存放于SP或BP寄存器 存储经过处理的中间变量。段基址存放于ES寄存器，段内偏移地址存放于SI、DI或BX寄存器 * 8086/8088 的分段存储结构 由段基址和相对于该段的偏移地址共同描述的地址 ——逻辑地址 00000H ---- FFFFFH 例如： 52000H 例如： 5000H:2000H 段基址 偏移地址 段基址寄存器管理 程序设计中使用的，方便程序设计 20根地址线所表示的地址 ——物理地址 * 0 0 0 0 段 地 址 如何根据16位的段地址和16位的段内偏移地址来计算20位的物理地址呢？ 19 … 4 3 … 0 段地址左移四位 偏 移 地 址 15 14 13 …… 2 1 0 ∑ 20 位 的 物 理 地 址 8086/8088 的分段存储结构 * 物理地址的计算方法 段地址左移四位，再加上偏移地址，就得到20位的物理地址。 5000H:2000H 逻辑地址 52000H 物理地址 计算 寻址 内存 ………….. 00000H FFFFFH * Intel 80x86系列微处理器 8086/8088的标志分为两类：状态标志和控制标志。 状态标志表示前面操作执行后，算术逻辑单元所处的状态，这些状态常作为后继指令执行的条件。 状态标志有6个，分别是符号标志SF、零标志ZF、奇偶标志PF、进位标志CF、辅助进位标志AF和溢出标志OF。 控制标志有3个，分别是方向标志DF、中断标志IF和陷阱标志TF。 * 3. 4 Intel 80x86系列微处理器 状态标志 （1）符号标志SF。与计算结果的最高位相同，表示计算结果的正/负。0表示正，1表示负。 （2）零标志ZF。若计算结果为零，则ZF=1，否则=0。 （3）奇偶标志PF。若计算结果的低8位中1的个数为偶数，则PF=1，否则=0。 （4）进位标志CF。若执行的加法运算在最高位产生进位，或者执行的减法运算引起最高位产生借位，则CF=1，否则=0。此外，带进位的循环移位也可能会改变CF。可以用指令STC将CF置1，用指令CLC将CF清0，用指令CMC将CF取反。 * 3. 4 Intel 80x86系列微处理器 状态标志 （5）辅助进位标志AF。若执行加法运算时第3位向第4位进位（即低半字节向高半字节），或者执行减法运算时第3位从第4位借位，则AF=1，否则=0。 （6）