ASM02IBMPC计算机组织

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样,*,汇编语,言,言程序,设,设计,第,2,章,IBMPC,计算机,组,组织,AssemblyLanguageProgramming,第,2,章,IBMPC,计算机,组,组织,2.180X86,微处理,器,器概述,2.2,基于微,处,处理器,的,的计算,机,机系统,组,组成,2.3,微处理,器,器,2.3.1,微处理,器,器的结,构,构,2.3.280X86,寄存器,组,组,2.4,存储器,2.4.1,存储单,元,元的地,址,址和内,容,容,2.4.2,实模式,存,存储器,寻,寻址,2.4.3,保护模,式,式存储,器,器寻址,3,2.180,X86,微处理,器,器,将运算,器,器和控,制,制器集,成,成在一,个,个芯片,上,上就构,成,成了微,处,处理器,(CPU),控制整,个,个计算,机,机的运,作,作并进,行,行运算,。,8086/8088,80286,80386,80486,Pentium,字长,16,16,32,32,32,数据总线,DB,16/8,16,32,32,64,地址总线,AB,20,24,32,32,32,最大寻址,1MB,16MB,4GB,4GB,4GB,时钟范围,(MHz),4.77,616,1640,33120,66166,执行速度,(MIPS),0.05,0.40.8,34,2075,112280,80X86,微处理,器,器主要,特,特征,:,2.2,基于微,处,处理器,的,的计算,机,机系统,构,构成,计算机,系,系统包括硬件和软件两大部,分,分,硬件：指计,算,算机的物理实,体,体,(,如,CPU,显卡等,),它分为微处理,器,器,存储器,接口电,路,路,外部设,备,备和系统总,线,线等。,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,子系统,系统总线,I/O,设备,4,5,软件：指使,用,用和发,挥,挥计算,机,机效能,的,的各种程序的总称,，,，通常,我,我们将,它,它分为,两,两大类,：,：,系统软,件,件：系统,软,软件主,要,要用来,对,对计算,机,机系统,实,实际运,行,行进行,控,控制,管理和,服,服务的,。,。,应用软,件,件：指的,是,是用户,自,自己编,的,的各类,应,应用程,序,序,.,系统软件,软件,数据库管理系统,工具软件,语言处理程序,操作系统,应用软件,软件包,用户程序,2.3,中央微处理,器,器,2.3.1,中央微处理,器,器的组成及,其,其编程结构,任务,:,执行存放在存储器里的指令序列。,组成,:,算术逻辑部,件,件进行算术和,逻,逻辑运算。,控制逻辑负责对全机,的,的控制工作,。,。,工作寄存器存放计算过,程,程中的各种,信,信息。,编程结构：,CPU,对汇编语言,程,程序员来说,，,，编程结构,主,主,要由一组可见寄,存,存器组成。,6,操作数地址,、,、,操作数、,运算的中间,结,结果,7,8,2.3.28086的寄存,器,器组,两大类,:,程序不可见寄存器和程序可见寄存器。,程序不可见寄存器,一般应用程序中不使,用,用而由系统,使用的寄存,器,器。,程序可见寄存器,可以由指令,使,使用的寄存器。,包括三类：通用寄存器（,8,个）,专用寄存器（,2,个）,段寄存器（,4,个）,80X86,程序可见寄,存,存器组,EAX,AL,AH,累加器,EBX,BL,BH,基址变址,ECX,CL,CH,计数器,EDX,DL,DH,数据,ESP,SP,堆栈指针,EBP,BP,基址指针,ESI,SI,源变址,EDI,DI,目的变址,EIP,IP,指令指针,EFLAGS,FLAGS,标志,CS,代码段,DS,数据段,ES,附加段,SS,堆栈段,FS,GS,AX,BX,CX,DX,10,1.,通用寄存器,(1),数据寄存器,AX(accumulator):,累加器，在,乘,乘除、,I/O,指令中使用,BX(base):,通用，基地,址,址寄存器,CX(count):,通用，计数,器,器,DX(data):,通,用,用,，,，,双,双,字,字,运,运,算,算,及,及,I/O,操,作,作,中,中,使,使,用,用,。,。,8,个,字,字,节,节,寄,寄,存,存,器,器,:AH,、,AL,、,BH,、,BL,、,CH,、,CL,、,DH,、,DL,(2),指,针,针,或,或,变,变,址,址,寄,寄,存,存,器,器,SP(stackpointer):,堆,栈,栈,指,指,针,针,寄,寄,存,存,器,器,，,，,用,用,来,来,指,指,示,示,栈,栈,顶,顶,的,的,偏,偏,移,移,地,地,址,址,BP(basepointer):,基,址,址,寄,寄,存,存,器,器,，,，,与,与,SS,联,用,用,SI(sourceindex):,源,变,变,址,址,寄,寄,存,存,器,器,DI(destinationindex):,目,的,的,变,变,址,址,寄,寄,存,存,器,器,。,。,(3)32,位,通,通,用,用,寄,寄,存,存,器,器,EAX,、,EBX,、,ECX,、,EDX,、,ESP,、,EBP,、,ESI,、,EDI,，,在,80386,及,其,其,后,后,继,继,机,机,型,型,中,中,，,，,所,所,有,有,32,位,通,通,用,用,寄,寄,存,存,器,器,既,既,可,可,以,以,存,存,放,放,数,数,据,据,，,，,也,也,可,可,以,以,存,存,放,放,地,地,址,址,，,，,每,每,个,个,寄,寄,存,存,器,器,的,的,专,专,用,用,特,特,性,性,与,与,8086/8088,和,80286,的,一,一,一,一,对,对,应,应,2.,专,用,用寄,存,存,器,器,(1),IP(instructionpointer)/EIP:,指,令,令,指,指,针,针,寄,寄,存,存,器,器,存,放,放代,码,码,段,段,中,中,的,的,偏,偏,移,移,地,地,址,址，,在,在,程,程,序,序,的,的,运,运,行,行,中,中,始,始,终,终,指,指,向,向,下,下,一,一,条,条,指,指,令,令,的,的,首,首,地,地,址,址,与,CS,一,起,起,确,确,定,定,一,一,条,条,指,指,令,令,的,的,物,物,理,理,地,地,址,址,。,。,(2),FLAGS(ProgramStatusWord)/EFLAG,：标,志,志,寄,寄,存,存,器,器,存,放,放,反,反,映,映,处,处,理,理,器,器,和,和,运,运,行,行,程,程,序,序,执,执,行,行,结,结,果,果,状,状,态,态,的,的,。,。,11,12,3.,段,寄,寄,存,存,器,器,专,用,用,于,于存,放,放,段,段,地,地,址,址,(1)CS,(CodeSegment):,代,码,码,段,段,寄,寄,存,存,器,器,(2)DS,(DataSegment):,数,据,据,段,段,寄,寄,存,存,器,器,(3)SS,(StackSegment):,堆,栈,栈,段,段,寄,寄,存,存,器,器,(4)ES,(ExtraSegment):,附,加,加,段,段,寄,寄,存,存,器,器,(5)FS,附,加,加,段,段,寄,寄,存,存,器,器,：,：附,加,加,段,段,寄,寄,存,存,器,器,(6)GS,附,加,加,段,段,寄,寄,存,存,器,器,：,：,附,附,加,加,段,段,寄,寄,存,存,器,器,(5),和,(6),无,缺,缺,省,省,组,组,合,合,，,，,必,必,须,须,加,加,段,段,前,前,缀,缀,说,说,明,明,13,8086/8088,标,志,志,寄,寄,存,存,器,器,(FLAGS/PSW,）,条,件,件,码,码标,志,志：控,制,制标,志,志：,ZF,零,标,标,志,志,DF,方,向,向,标,标,志,志,SF,符,号,号,标,标,志,志,IF,中,断,断,标,标,志,志,CF,进,位,位,标,标,志,志,TF,陷,阱,阱,标,标,志,志,OF,溢,出,出,标,标,志,志,AF,辅,助,助,进,进,位,位,标,标,志,志,PF,奇,偶,偶,标,标,志,志,15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,CF,PF,AF,ZF,SF,TF,IF,DF,OF,其,它,它,FLAGS,标,志,志,:(,自,学,学,),IOPL,（,I/OPrivilegeLevel,）,I/O,特,权,权,级,级,NT,（,NestedTask,）,嵌,嵌,套,套,任,任,务,务,标,标,志,志,;286,增,加,加,RF,（,ResumeFlag,）,重,重,新,新,启,启,动,动,标,标,志,志,VM,（,Virtual8086Mode,）,虚,虚,拟,拟,8086,模,式,式,位,位,;386,增,加,加,AC,（,AlignmentCheckMode,）,对,对,准,准,检,检,查,查,方,方,式,式,位,位,;486,增,加,加,VIF,（,VirtualInterruptFlag,）,虚,虚,拟,拟,中,中,断,断,标,标,志,志,VIP,（,VirtualInterruptPendingFlag,）,虚,虚,拟,拟,中,中,断,断,未,未,决,决,标,标,志,志,ID,（,IdentificationFlag,）,标,标,识,识,标,标,志,志,;Pentium,增,加,加,15,零,标,标,志,志,ZF,（,ZeroFlag,）,）,若运,算,算,结,结,果,果,为,为0，,则,则,ZF=1，,否,则,则,ZF=0,。,。,例,如,如,：,：,3,AH+7CH,B6H,，,，,结果,非,非零,：,：,ZF=0,84H+7CH,（,（1,）,）00H,，,，,结果,是,是零,：,：,ZF=1,注意：,ZF,为1,表,表示,的,的结,果,果是0,16,符号,标,标志,SF,（,SignFlag）,运算,结,结果,最,最高,位,位为1，则,SF=1；,否则,SF=0,。,。,例如,：,：,3,AH+7CH,B6H,，,，,最高,位,位,D,7,1,：,SF=1,84H+7CH,（,（1,）,）00H,，,，,最高,位,位,D,7,0,：,SF=0,有符,号,号数,据,据利,用,用最,高,高有,效,效位,表,表示,数,数据,的,的符,号,号。,所以,，,，最,高,高有,效,效位,就,就是,符,符号,标,标志,的,的状,态,态。,17,进位,标,标志,CF,（,CarryFlag,）,）,当运算,结,结果的最高,有,有效,位,位有进位,(,加法,),或借位,(,减法,),时，,进,进位,标,标志,置,置1，即,CF=1,；,；,否则,CF=0,。,。,例如,：,：,3,AH+7CH,B6H,，,，,即58124182无进,位,位：,CF=0,AAH+7CH(1)26H，,即170124294,有,有进,位,位：,CF=1,18,溢出,标,标志,OF,（,OverflowFlag）,若算术,运,运算,的,的结,果,果有溢出，则,OF=1；,否则,OF,0,。,。,溢出,：,：有,符,符号,数,数运算,结,结果,超,超出,了,了补码表示,范,范围,。,。,处理,器,器内,部,部以补码表示,有,有符,号,号数,8位,字,字长,整,整,数,数范,围,围：-128+127,16,位,位字,长,长,整,整数,范,范围,：,：-32768+3276,7,例如,：,：,3,AH+7CH,B6H,，,，,即58,124,182有溢,出,出：,OF=1,AAH+7CH(1)26H,，,，,即,-,86,124,28,无,无,溢,溢出,：,：,OF=0,什么,是,是溢,出,出？,19,溢出,和,和进,位,位,进位,标,标志,CF,表示无符,号,号数,运,运算结果,是,是否,超,超出,范,范围,，,，,运算,结,结果,仍,仍然正确,（,（配,合,合进,位,位）,。,。,溢出,标,标志,OF,表示有符,号,号数,运,运算结