第2章 学习指导习题解答

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1、第2章微处理器及其结构本章介绍了8086、80486和Pentium微处理器的内部结构、寄存器结构、存储器组织及输入/输出结构、工作模式及总线操作时序。1.1重点与难点本章的重点是80486微处理器的内部结构、寄存器结构、存储器组织、输入/输出结构和微处理器的工作模式，难点是实地址工作模式下存储器的寻址。具体内容如下：1．8086微处理器总线接口部件和执行部件的功能，通用数据寄存器、指针及变址寄存器、段寄存器和指令指针的名称及用途，标志寄存器中各个标志位的意义，存储器的分段及物理地址的形成。8086CPU存储器的名称及功能见表2.1。表2.18086寄存器及其功能类别名称缩

2、写位数功能通用数据寄存器累加器AX16均可以作为8位寄存器使用。既可以作为算术、逻辑运算的源操作数，向ALU提供参与运算的原始数据，也可以作为目标操作数，保存运算的中间结果或最后结果。基址寄存器BX16计数寄存器CX16数据寄存器DX16指针及变址寄存器堆栈指针SP16在进行堆栈操作的过程中，SP用来指示堆栈栈顶的偏移地址基址指针BP16用来存放位于堆栈段中的1个数据区的“基址”的偏移地址源变址指针SI16在串操作指令中，SI用来存放源操作数地址的偏移地址目的变址指针DI16在串操作指令中，DI用来存放目标操作数地址的偏移地址段寄存器代码段寄存器CS16用来存放当前使用的代

3、码段的段基址数据段寄存器DS16用来存放当前使用的数据段的段基址堆栈段寄存器SS16用来存放当前使用的堆栈段的段基址附加段寄存器ES16用来存放当前使用的附加段的段基址控制寄存器指令指针IP16存放BIU将要取的下一条指令代码的偏移地址。标志寄存器FR16只使用了9位。其中6位为状态标志位，用来反映算术运算或逻辑运算结果的状态；3位为控制位，用来控制CPU的操作2．80486微处理器80486微处理器的内部结构、新增寄存器名称及用途、存储器组织以及输入/输出结构。实地址模式、保护模式和虚拟8086模式的特点及其相互转换，时钟周期、总线周期和指令周期的概念以及总线操作时序。8

4、0486CPU存储器的名称及功能见表2.2。3．Pentium微处理器Pentium微处理器的超标量流水线、独立指令Cache和数据Cache、浮点部件和分支转移动态预测等部件的特点，存储器组织以及输入/输出结构。8表2.280486寄存器及其功能分类类别名称缩写位数功能程序可见程序不可见基本寄存器通用寄存器累加器EAX32无均可以作为8位、16位和32位寄存器使用。基址寄存器EBX32无计数寄存器ECX32无数据寄存器EDX32无堆栈指针ESP32无可作为16位和32位寄存器使用，用来指示堆栈栈顶的偏移地址基址指针EBP32无可作为16位和32位寄存器使用，用来存放位于堆

5、栈段中的1个数据区的“基址”的偏移地址源变址指针ESI32无可作为16位和32位寄存器使用，在串操作指令中，用来存放源操作数的偏移地址目的变址指针EDI32无可作为16位和32位寄存器使用，在串操作指令中，用来存放目标操作数的偏移地址段寄存器代码段寄存器CS1664程序可见部分在实地址模式下，存放段基址，在保护模式下，存放选择符。程序不可见部分只有在保护模式下有效。CS用来存放当前使用的代码段的段基址DS用来存放当前使用的数据段的段基址SS用来存放当前使用的堆栈段的段基址ES、FS和GS用来存放当前使用的附加数据段的段基址数据段寄存器DS1664堆栈段寄存器SS1664附加

6、段寄存器ES1664FS1664GS1664控制寄存器指令指针EIP32无可作为16位和32位寄存器使用，存放BIU将要取的下一条指令代码的偏移地址。标志寄存器EFR32无在8086的基础上，增加了5位系统标志位，用于控制系统或执行某种操作。系统寄存器系统地址寄存器全局描述符表寄存器GDTR48无用于存放全局描述表的32位基地址和16位段限值局部描述符表寄存器LDTR1664用于保存局部描述符表的32位基地址、16位段限值和16位访问权限中断描述符表寄存器IDTR48无用于存放中断描述符表的32位基地址和16位段限值任务寄存器TR1664用于存放任务状态段的32位基地址、1

7、6位段限值和16位访问权限控制寄存器模式控制与状态控制寄存器CR032无用于系统操作模式控制和系统状态控制控制寄存器CR132无为与后续的IntelCPU兼容而保留页故障线性地址寄存器CR232无存放页故障的线性地址页目录寄存器CR332无微处理器提供当前任务的页目录表地址调试与测试寄存器调试寄存器断点地址寄存器DR032无存放断点0的线性地址断点地址寄存器DR132无存放断点1的线性地址断点地址寄存器DR232无存放断点2的线性地址断点地址寄存器DR332无存放断点3的线性地址调试寄存器DR432无保留未用调试寄