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1、CPU工作的实质即为不断从存中取指令并执行指令的过程。一、8086CPU构成CPU的工作：取指令和执行指令1 CPU部两大功能部件：总线接口部件BIU和执行部件EU2部件并行工作提高了CPU的工作效率重点：理解2个独立功能部件的分工和协同配合关系。理解BIU地址加法器的作用，理解指令队列的作用。2 掌握CPU部存放器的作用包括：通用存放器A*，B*，C*，D*，BP，SP，SI，DI段存放器CS，DS，SS，ES指令指针存放器IP标志存放器FLAG二、存储器的根底知识1物理地址8086的存储器是以字节(即每个单元存放8位二进制数为单位组织的。8086CPU具有20条地址总线，所以可访问的存储器
2、地址空间容量为220即字节表示为1MB。每个单元对应一个唯一的20位地址，对于1MB存储器，其地址围用16进制表示为00000H0FFFFFH，如图1所示。地址高端地址低端图1 1MB存储器地址表示物理地址：存储器的每个单元都有一个唯一的20位地址，将其称为物理地址。2字节地址与字地址存储器两个连续的字节，定义为一个字，一个字中的每个字节，都有一个字节地址，每个字的低字节低8位存放在低地址中，高字节高8位存放在高地址中。字的地址指低字节的地址。各位的编号方法是最低位为位0，一个字节中，最高位编号为位7；一个字中最高位的编号为位15。字数据在存储器中存放的格式如图2所示。地址低端地址高端图2 字
3、数据在存储器中的存放单元地址内容3单元地址与容图3 如图3，地址是00100H的字节单元的容为27H，表示为00100H= 27H。图3中字数据3427H存放在地址是00100H和00101H的两个字节单元中，其中低字节27H在低地址的字节单元00100H中，高字节34H在高地址的字节单元00101H中，字数据3427H的地址是低地址00100H。地址是00100H的字单元的容为3427H，表示为00100H= 3427H可见一个地址既可作字节单元的地址，又可作字单元的地址，视使用情况而定。总结：字节单元：00100H=27H字单元：00100H=3427H设存放器DS=0000H，用MOV指
4、令访问字节单元：MOV AL，0100H用MOV指令访问字单元： MOV A*，0100H三、存储器的分段1 为什么要分段8086CPU有20位地址总线，可寻址的最大存空间达1M字节，地址围为00000H-0FFFFFH。存中每个字节单元有唯一的20位物理地址，CPU存取存中的程序和数据必须使用20位物理地址。问题：8086 CPU访问1MB空间的存必须有20位地址，而其部的存放器均为16位的，则在传输地址时一次只能传输16位地址，即只能访问64K字节地址空间。8086 CPU应如何提供20位地址，以寻址1MB存.2如何分段为了使8086 CPU能访问到1MB存空间中任何一个单元，8086巧妙
5、地采用了地址分段方法即将1MB空间分成假设干个逻辑段，从而将寻址围扩大到了1MB。分段的规则：1为了能在1MB空间进展全围寻址，即可访问到1MB存储器的任何一个存储单元，把lMB存储器分成假设干段(segment)，每一段最大为64KB。2在分段时，要求段起始单元的20位物理地址的低4位全为0即是16的整数倍，写成十六进制，最后一位应是0，即*0H*为任一个十六进制数码。图4 分段示意图分析：既然段起始地址的低4位为零，则只需将段起始地址的高16位保存到CPU部的存放器中保存段起始地址的存放器称之为段存放器3有关存地址的概念段基址：将段起始地址的高16位称为段基址。偏移量：段各存储单元相对段的
6、起始单元都有一个距离，称为段偏移量，又称偏移地址或有效地址EA。因段的大小不超过64KB，所以段任何一个单元距离段首的偏移量均在0000H-FFFFH之间，即偏移量可以用一个16位二进制数表示。总结：段基址决定了一个段在存的开场位置即段首地址，偏移地址描述了该单元与段首的距离。可见，由段基址与偏移地址可描述出一个单元在存的空间位置。例如：一个单元所在段的段基址为1234H，该单元与段首的距离为2，该单元在存的位置表示如图5。地址低端逻辑地址表示：1234H：0000H12340H-段首物理地址表示该单元所在的段基址为1234H，它距离段首偏移2个单元逻辑地址表示：1234H：0002H地址高端
7、图5 存单元的物理地址与逻辑地址表示把1MB的存贮空间分成假设干个逻辑段以后，对一个段的任意存贮单元，都可以用两局部地址来描述，一局部地址为段基址，另一局部为段偏移地址(有效地址EA)，段基址和段偏移地址都是16位二进制数，常用4位十六进制数表示。逻辑地址：使用段基址：偏移地址表示存单元的地址形式称为逻辑地址。上图中单元的地址用逻辑地址表示为：1234H：0002H 4物理地址的形成在整个1M地址空间中，存储单元的物理地址等于段起始地址加上段偏移。*存储单元的逻辑地址,该单元的物理地址PA的计算方法为：物理地址=段基址*10H+段偏移地址。8086CPU 的总线接口部件BIU中设置了地址加法器
8、，它用来完成物理地址的计算。图6 物理地址的形成例1：*单元的逻辑地址为1234H:1000H，则该存储单元的物理地址为：物理地址PA=段地址*10H+EA=1234H* 10H+1000H=12340H+1000H=13340H例2：物理地址为00020H单元，其逻辑地址可以有：0000H:0020H和0001H：0010H可见，一个单元的物理地址是唯一的，逻辑地址确有多个。5信息的分段存储与段存放器的关系用8086汇编语言编写程序时，要把程序中的不同信息安排在不同的段。而程序中的信息包括：程序代码信息；数据信息；堆栈信息。其中，代码信息存放在代码段，其地址由CS:IP提供。堆栈信息存放在堆
9、栈段，其地址由SS:SP提供。数据信息，通常情况下，存放在数据段段基址由DS提供，当然也可以存放在附加数据段段地址由ES提供，其段偏移地址依据寻址方式的不同来求得。图 7 信息的分段存储与段存放器的关系其中段基址由段存放器提供：CS 提供当前代码程序段的段基址；DS 提供当前数据段的段基址；SS 提供当前堆栈段的段基址；ES 提供当前附加数据段的段基址；一个存储单元用逻辑地址表示后，CPU 访问该单元时应提供两局部地址：段基址和段偏移地址。CPU访问存时，根据对应的操作，形成段基址和偏移地址，具体来说：u 当CPU 从存取指令时，由存放器CS提供代码段的段基址，由指令指针存放器IP提供指令所在单元的偏移地址。在取指令时，CPU会自动引用代码段存放器CS，再加上由IP所给出的16位段偏移，得到要取指令的物理地址。u 当进展堆栈操作时，由存放器SS提供堆栈段的段基址，由存放器SP提供堆栈段的段偏移地址。当涉及堆栈操作时，CPU会自动引用堆栈段存放器SS，再加上由SP所给出的16位段偏移，得到堆栈操作所需的物理地址。u 当CPU 对存储器进展数据读/写操作时，可由存放器B*，SI，DI，BP以*种寻址方式向存储器提供段偏移地址。当段偏移涉及BP存放器时，缺省引用的段存放器为堆栈段存放器SS。
