汇编 80x86 计算机组织

8086 计算机组织

基本概念

工作方式：

• 实模式 8086工作方式
• 保护模式 80286+，提供虚拟存储的关系和多任务机制
• 虚86魔式 80386+ 一台机器可同时模拟多个8086处理器的工作
• 系统管理模式 供系统设计人员实现十分高级功能的工作方式

80x86 寄存器组

• 程序可见寄存器 汇编语言中用到
• 程序不可见寄存器 系统所用

通用寄存器

除了下图阴影区之外的寄存器是 8086/8088和80286 所具有的寄存器，都是i6位寄存器。
AX BX CX DX 都可称为数据寄存器，用来暂时存放计算过程中的操作数、结果或其他信息。
都可以 以字（16位）形式访问，或者以字节访问。AX AH AL 分别访问高字节和低字节

SP\BP\SI\DI只能以字（16位）访问

专用寄存器
IP 16位寄存器 指令指针寄存器，用来存放代码段中的地址偏移，始终指向下一条指令的首地址，和段寄存器CS连用确定下一条指令的物理地址。

SP 16位寄存器 堆栈指针寄存器 SP存放栈顶偏移

FLAGS 16位寄存器 又称程序状态寄存器PSW 存放条件码编制、控制标志、系统标志的寄存器

段寄存器

专门用于存储器寻址

实模式存储器寻址

• 8086 8088的goon工作方式，工作在20位地址
• 单任务工作方式，独占系统所有资源
• 地址总线20位 00000H ~ FFFFFH

数据总线宽度16位，如何解决20位的寻址？

1、存储器地址分段

每个段的最大长度 $2^{16}$B,段内地址是连续的线性增长的

小段 paragraph
从 0地址开始，每16字节为一小段
小段首地址特征：在十六进制表示的地址中，最低位为0（即20位地址的低四位为0）

• 逻辑地址 是程序中使用的地址，它由段基址和段内偏移值所组成，段基址与段内偏移值都为16位的二进制数。

• 物理地址 也叫实际地址或绝对地址，是CPU访问存储器时实际使用的地址，为20位地址。

• 段地址：段起始地址的高16位

• 偏移地址：段内相对于段起始地址的偏移值（16位）(有效地址EA)

保护模式存储器寻址

• 保护模式：工作在80286+，工作在系统所提供地址，多任务方式下，根据任务的特权级请求使用系统资源

• 多任务处理功能：多个应用程序能同时在一台计算机上运行，而且彼此必须相互隔离，使一个应用程序的故障或缺陷不会破坏系统，也不会影响其它应用程序的运行

• 虚拟存储

逻辑地址

实模式逻辑地址 = 段地址:偏移地址

保护模式逻辑地址 = 选择器：偏移地址

选择器存放在段寄存器中，不能直接表示段基地址，而由操作系统通过一定的方法取得段基地址在和偏移地址相加，从而且的存储单元的物理地址。

偏移地址为32位，最大段长4GGB

描述符

描述符： 用来描述短地大小、断在存储器中的位置、及控制信息和状态信息，由及地址、界限、访问权、附加字段四部分组成。

• 基地址：指定段的起始地址
• 界限：存放该段的长度
• 访问权：说明该段在系统中的功能没并给出该段的一些控制信息
• 附加字段： 表示该段的一些属性，描述符部分，由操作系统设置不是由用户设定