汇编语言课件（清华版）第二章_80x86计算机组织

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1、1第2章80x86计算机组织2.180x86微处理器2.2基于微处理器的计算机系统构成2.3中央处理机2.4存储器2.5外部设备22.2基于微处理器的计算机系统构成2.2.1硬件2.2.2软件32.2.1硬件图2.1计算机结构42.2.2软件图2.2计算机软件层次图52.3中央处理机2.3.1中央处理机CPU的组成2.3.280x86寄存器组62.3.1Intel80x86CPU内部结构图2.380x86CPU内部结构除高速缓存之外的主要三部分：算术逻辑部件工作寄存器控制逻辑72.3.280x86寄存器组图2.480x86CPU寄存器分组81．通用寄存器（1）数据寄存器（可以字或字节的形式访

2、问）共有4个，即寄存器AX、BX、CX、DX，用来暂时存放计算过程中所用到的操作数、运算结果或其他信息。但又有各自的专用目的：AX寄存器称为累加器。使用频度最高，用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等。BX寄存器称为基址寄存器。常用于存放存储器地址。CX寄存器称为计数器。常用于保存计数值，如一般作为循环或串操作等指令中的隐含计数器。DX寄存器称为数据寄存器。在做双字长运算时用来存放双字长数据的高16位（AX存放低16位）。另外，在某些I/O操作中用于存放外设的端口地址。9共包括４个16位寄存器SI、DI、SP、BP，可像数据寄存器一样在运算过程中存放操作数，但只能以字为单位使用。更经常用于存

3、放某个存储单元的偏移地址。SI是源变址寄存器，DI是目的变址寄存器，SI和DI都具有自动增量或减量的功能。在串处理指令中，SI和DI作为隐含的源变址和目的变址寄存器，此时SI和DS联用，DI和ES联用，分别达到在数据段和附加段中寻址的目的。SP为堆栈指针寄存器，用于存放当前堆栈段中栈顶的偏移地址；BP为基址指针寄存器，可作为堆栈区中的一个基地址以便访问堆栈中的信息，也可与堆栈段寄存器SS联用来确定堆栈段中某一存储单元的地址。1．通用寄存器（续）（2）变址或指针寄存器102．段寄存器80x86CPU的４个16位的段寄存器分别称为代码段寄存器CS，数据段寄存器DS，堆栈段寄存器SS，附加数据段寄

4、存器ES。段寄存器用来确定该段在内存中的起始地址。代码段用来存放程序的指令序列。CS存放代码段的段首址，指令指针寄存器IP指示代码段中指令的偏移地址。113．指令指针寄存器80x86CPU中的指令指针寄存器IP，用来存放代码段中的偏移地址。在程序运行的过程中，它始终指向下一条指令的首地址，它与CS联用确定下一条指令的物理地址。也就是说它总是保存下一次将要从主存中取出指令的偏移地址，偏移地址的值为该指令到所在段段首址的字节距离。在目标程序运行时，IP的内容由微处理器硬件自动设置，程序不能直接访问IP，但一些指令却可改变IP的值，如转移指令、子程序调用指令等。124.标志寄存器80x86CPU中

5、有一个很重要的16位标志寄存器，它包含9个标志位，主要用于保存一条指令执行后，CPU所处的状态信息及运算结果的特征。1．条件标志2．状态控制标志3．系统标志131．条件标志（1）进位标志CF。有进位/借位CF=1（2）零标志ZF。运算结果为零ZF=1（3）符号标志SF。结果为负SF=1（4）溢出标志OF。运算溢出OF=1（5）奇偶标志PF。1的个数为偶PF=1（6）辅助进位标志AF：半字节有进位/借位AF=1142．控制标志也称方向标志DF，在串处理指令中控制处理信息的方向。该位为1时使串处理从高地址向低地址方向处理，为0则相反。153．系统标志主要用到一下两种：（1）中断允许标志IF（2）

6、追踪标志TF162.4存储器2.4.1存储单元的地址和内容2.4.2实模式存储器寻址2.4.3保护模式存储器寻址172.4.1存储单元的地址和内容存储单元的地址：8086系统中，为了标识和存取每一个存储单元，给每个存储单元规定一个编号，这就是存储单元地址，也叫物理地址，每一个字节单元都有一个唯一的存储器地址，该地址从0开始编号，顺次加1，成线性增长。存储单元的内容：一个存储单元中存放的信息称为该存储单元的内容。182.4.1存储单元的地址和内容当机器字长为16位时，大部分数据都是以字为单位表示的。一个字存入存储器要占有相继的两个字节，存放时低位字节存入低地址，高位字节存入高地址。字单元的地址

7、采用它的低地址来表示，双字单元的内容由其最低字节的地址指定。19图2.5表明了存储器中部分存储单元存放信息的情况。从图中可看到,地址为0004H的字节的存储单元中的内容是78H，而地址为0004H的字存储单元中的内容则是5678H。图2.5存储单元的地址和内容20由此可见:如果用X表示某存储单元的地址，则X单元的内容可以表示为（X）；假如X单元中存放这Y，而Y又是一个地址，则可用（Y）＝（（X））来表示Y单元