微机原理第二章5范例.ppt

2.4 Pentium的工作方式 实地址方式 保护方式 虚拟8086方式 实地址方式和虚拟8086方式区别： ① 多任务问题 ② 寻址空间问题。 ③ 内存管理问题  2.6.1 基本寄存器组 2.6 Pentium的寄存器和相关机制 标志寄存器 2.6.2 段寄存器和描述符以及保护方式的寻址机制 三种描述符表 全局描述符表GDT 局部描述符表LDT 中断描述符表IDT 2.9 Pentium的总线周期 非流水线式读/写周期 流水线式读/写周期 3) 突发式读/写周期 4) 非突发式读/写周期 2.9 Pentium的中断机制 仍为两大类 硬件中断 —— 外部中断（NMI/INTR） 软件中断 —— 异常中断 （故障、陷阱、异常中止） 博学 审问 慎思 明辨 笃行 * （Real-address mode） ① 寻址机构、存储器管理、中断处理机构均和8086一样。 ② 操作数默认长度为16位。 ③ 存储器容量最大为1MB，采用分段方式， 每段大小固定为64KB。 ④ 存储器中保留两个固定区域 FFFF0H～FFFFFH，00000～003FFH。 （ Protected mode） ① 存储器用逻辑地址空间、线性地址空间和物理地址空间三种方式来描述。 ② 映像机制使逻辑地址空间大大超过实际的内存空间 ③ 既能进行16位运算，也能进行32位运算。 ④ 保护是指对存储器的保护。 具有强大的段页式存储管理和特权与保护能力, 使用全部32条地址总线，可寻址4GB物理存储器 ① 可以执行8086的应用程序。 ② 段寄存器的用法和实地址方式时一样，即段寄存器内容左移4位加上偏移量为线性地址。 ③ 存储器寻址空间为1MB，在分段基础上又分页，每页4KB。 第二章 16位和32位微处理器 逻辑地址: 在处理器内部、程序员编程时采用的地址 逻辑地址＝段地址∶偏移地址 段地址＝逻辑分段在主内存中的起始地址 偏移地址＝距离段起始地址的相对位移量 某个存储单元可以有多个逻辑地址，但只有一个唯一的物理地址 逻辑地址 线性地址 物理地址 编程使用 处理器转换 地址总线输出 第二章 16位和32位微处理器 第二章 16位和32位微处理器 2.5 Pentium的原理结构 第二章 16位和32位微处理器 寄存器就是CPU内部暂时存放数据的地方: 通过编写程序、由处理器执行指令控制 IA-32处理器基本执行环境： 8个32位通用寄存器: 用来存放数据和地址 6个16位段寄存器：用来存放逻辑段的段选择子 32位标志寄存器: 用来存放状态标志、控制标志、系统标志 32位指令指针: 用来存放下一条要执行的指令的地址偏移量 对应用人员（程序员）来说， 处理器被抽象为可编程寄存器 第二章 16位和32位微处理器 EAX：累加器(Accumulator) EBX：基址寄存器(Base) ECX：计数器(Counter) EDX：数据寄存器(Data) ESI：源变址寄存器(Source Index) EDI：目的变址寄存器(Destination Index) EBP：基址指针(Base Pointer) ESP：堆栈指针(Stack Pointer) 第二章 16位和32位微处理器 第二章 16位和32位微处理器 第二章 16位和32位微处理器 IA-32处理器支持4GB存储器～FFFFFFFFH 第二章 16位和32位微处理器 实模式下的地址计算 实模式下地址计算与8086相同，在8086中，段寄存器直接存放某一段的段基址，将其内容乘以16（左移4个二进制位）再加上有效地址（有效地址是高4位为0，低16位为偏移地址构成的20位地址），就得到一个存储单元的物理地址。段的大小固定为64KB。 保护模式下的地址计算 保护模式下，32位CPU可寻址4GB的物理地址空间，段的最大长度可达4GB，段寄存器不再直接存放段基址，而是存放指示段基址的选择子（选择符），间接指向段基址。 16位段寄存器保存16位段选择子 段选择子：用于选择某个描述符表中的段描述符， 每个描述符指示存储器段的位置（段基址）、 长度、访问权限等属性。 段选择器 16位段寄存器 64位段描述符 主存储器空间 段基地址 数据或指令 描述符表:8字节信息 包含段基址、段长度、段特性 逻辑地址、线性地址、物理地址指示图 第二章 16位和32位微处理器 每个描述符对应一个段 段选择子包含3个部分的内容 描述符表指示标志TI 描述符索引DI