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80X86微处理器的功能结构 存储单元的地址和内容 1.存储单元的地址 定义:将存储单元编号，这个编号就是存储器地址。 表示:用十六进制数来表达地址。 物理地址的形成 物理地址：每一个存储单元有一个唯一的20位地址 表示范围：00000H～FFFFFH 。 物理地址形成：段地址左移4位再加上偏移地址值 逻辑地址、物理地址、虚拟地址 逻辑地址的形式：指令操作数，指令间的相对地址 物理地址：MEM的绝对地址 逻辑地址到物理地址的转换过程因CPU ARCH的不同而不同 虚拟地址的概念：MMU 逻辑地址和虚拟地址可以并存 段地址与段寄存器 实模式下，在8086～Pentium微处理机中，代码段的段地址放在CS中；数据段的段地址放在DS中；堆栈段的段地址存放在SS中；附加段的段地址存放在ES中。 将CS,DS,SS,ES称为段寄存器 隐含段和偏移寄存器 8086～Pentium微处理机中，段寄存器和偏移寄存器组合有一定规则。 * * 第2章 80x86计算机组织 中央处理机 存储器 输入和输出系统 外部设备 一、 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 . . . . . . 以8086为教学对象，书上是32位的X86 CPU,可以比照 8086 CPU 的基本性能指标： 16位微处理器； 16根数据线和20根地址线，可寻址的地址空间达 1MB (220＝1M) 8086可以和浮点运算器、I/O处理器或其他处理器组成多处理器系统，从而极大地提高了系统的数据吞吐能力和数据处理能力。 二、8086微处理器 计算机结构 CPU 存储器 I／O系统 执行部件EU 8086 总线接口部件BIU 内部暂存器 IP ES SS DS CS 输入/输出控制电路 外部总线 执行部分控制电路 1 2 3 4 5 6 ∑ ALU 标志寄存器 AH AL BH BL CH CL DH DL SP BP SI DI 通用寄存器 地址加法器 指令队列缓冲器 执行部件 （EU) 总线接口部件 （BIU) 16位 20位 16位 8位 8086CPU结构示意图 8个16位寄存器分别为AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI和DI，标志寄存器为FLAGS。 指令执行部件 功能:控制和执行指令 组成:算术逻辑运算部件ALU、EU单元控 制系统、寄存器 总线接口部件 功能:预取指令和数据，总线 操作，信息传递。 组成:指令队列、指令指针寄存器、地址加法器 常用的状态标志 功能:记录程序运行结果的状态 （1）进位标志CF （2）零标志ZF （3）符号标志SF （4）溢出标志 OF （5）奇偶标志 PF （6）辅助进位标志AF 包含9个标志位，保存一条指令执行后，CPU所处状态信息及运算结果的特征。 8086CPU寄存器分组 累加器。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等。 基址寄存器,常于存放存储器地址 计数器, 作为循环或串操作等指令中的隐含计数器。 数据寄存器,用来存放双字数据的高16位，或存放外设端口地址 变址和指针寄存器用于存放某个存储单元的偏移地址 SP用于存放当前堆栈段中栈顶的偏移地址；BP用于存放堆栈段中某一存储单元的偏移地址。 在字符串操作中，SI和DI都具有自动增量或减量的功能。 保存下一次将要取出指令的偏移地址，IP的内容由微处理器硬件自动设置，有一些指令可改变IP的值，如转移指令、子程序调用指令等。 控制标志 功能:控制处理器执行指令的方式 （1）方向标志DF （2）中断允许标志IF （3）追踪标志TF 数据寄存器用来保存操作数或运算结果等 8086CPU的４个16位的段寄存器:CS，DS，SS，ES。 80386以后增添了FS和GS。 段寄存器用来确定该段在内存中的起始地址。 8086微处理机的寄存器结构 通用寄存器的专门用途 堆栈指针 SP 存储器指针(存储堆栈指针) BP 存储器指针(串操作中的目的指针) DI 存储器指针(串操作中的源指针) SI 字乘法，字除法，间接I/O DX 移位计数器 CL 串操作或循环控制计数器 CX 存储器指针 BX 字节乘法，字节除法，DOS中断功能号 AH 字节乘法，字节除法，字节I/O，十进制算术运算 AL 字乘法，字除法，字I/O AX 用 法 寄存器 寄存器与存储器的比较： 寄 存 器 存 储 器