Intel80x86系列微处理器课件.ppt

2.4.1三種工作模式80386處理器有三種工作模式：實模式、保護模式和虛擬86模式。1實模式CPU複位或加電的時候以實模式啟動，處理器以實模式工作。所有的段都是可以讀、寫和可執行的沒有特權級的概念，所有的指令都工作在最高的特權級。不支持硬體上的多任務切換，所有的指令都在同一個環境下執行。

2保護模式在保護模式下的時候，80386提供了多任務、記憶體分段分頁管理和特權級保護等功能。段的大小可以設置為4GB，段內的偏移量為32位。在編程時不必考慮記憶體的分段問題。特權級保護,將應用程式和操作系統隔離起來。支持虛擬記憶體。支持多任務。3虛擬86模式以任務形式在保護模式下執行的；在虛擬86模式下，80386支持任務切換和記憶體分頁。在Windows操作系統中，有一部分程式專門用來管理虛擬86模式的任務，稱為虛擬86管理程式。它既提供了一個環境，允許DOS及其程式在保護模式下運行，又對DOS及其程式的行為進行限制。2.4.2寄存器32位CPU支持的寄存器有以下幾種：1．通用32位寄存器2．標誌寄存器3．EIP和ESP4．CS，DS，ES，SS，FS，GS1．通用32位寄存器CPU中有8個32位寄存器。它們主要用於算術運算、邏輯運算以及對內存運算元的尋址。3216150EAXAXEBXBXECXCXEDXDXESISIEDIDIEBPBPESPSP2．標誌寄存器標誌寄存器EFLAGS也擴展為32位。31~191817161514131211109876543210EFLAGS00..00VMRFNTIOPLOFDFIFTFSFZFAFPFCF86模式位VM：此位為1時，表示當前CPU正工作在V86模式下。此位為0，表示當前CPU工作在實模式或保護模式下。嵌套任務位NT：若當前的任務嵌套在其他任務中，此位為1，否則為0。恢復位RF：與程式調試有關的一個控制位。I/O域IOPL：IOPL占2位，取值為0，1，2，3。它規定了那些特權級的程式可以執行I/O指令。

3．指令指針寄存器EIP和堆疊指針寄存器ESP指令指針寄存器總是保存下一次將要執行的指令的偏移地址，偏移地址指這條指令在代碼段中的位置。堆疊指針寄存器ESP用於存放當前堆疊段中棧頂的偏移地址。EIP和ESP都32位寄存器，它們的低16位分別是IP和SP。3116150EIPIPESPSP

4．段寄存器CS，DS，ES，SS，FS，GS32位CPU有6個段寄存器，分別為CS，DS，ES，SS，FS，GS，比16位CPU增加了FS、GS兩個段寄存器。這些段寄存器也是16位的，在實模式下，它們的用法和16位CPU相同。在實模式和V86模式下，段寄存器的內容是20位段基址的高16位。在保護模式下，段寄存器中的內容是一個選擇符，用於在段描述符表中選擇段描述符的選擇符。2.4.3Windows應用程式的記憶體佈局1．虛擬記憶體2．“平坦”記憶體模式3．段寄存器4．記憶體佈局

1．虛擬記憶體Windows系統一般在硬碟上建立一個交換檔用做虛擬記憶體。在讀寫這個記憶體地址時，CPU要通知操作系統將交換檔的內容讀入物理記憶體。如果記憶體緊張，操作系統還可以將物理記憶體的內容寫到交換檔中，以後程式在訪問這個地址時，要從交換檔中讀入。

2．“平坦”記憶體模式程式員在編程時可以使用的記憶體空間最大是4GB，而不必考慮記憶體的分段問題。Intel80x86系列微處理器2.1IntelCPU的發展4位CPU：400445條指令執行速度為50kIPS8位CPU：8008、8080執行速度達到500KIPS尋址範圍達到64KB16位CPU：8086、8088、8028616位CPU，能夠進行16位數據的運算和處理尋址範圍達到1MB32位CPU：80386、80486准64位CPU：Pentium、PⅡ、PⅢ、P464位CPU：Itanium2.2PC機操作系統的發展

PC機操作系統主要有以下系列：2.2.1MS-DOS2.2.2桌面Windows系統2.2.3WindowsNT系列