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1、第二章第二章 CPU资源和存储器资源和存储器2.1 寄存器组寄存器组2.2 存储器的管理模式存储器的管理模式盐焰潦田伙隧稻捞澎还贬拜萝补魔霓奄抚寒告妖勋坦允蓝小管钱貌混刻酱第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器微机系统组成结构图微机系统组成结构图I/O接接口口主存储器主存储器系统总线系统总线辅助存储器辅助存储器输入设备输入设备输出设备输出设备CPU寄存器寄存器控制器控制器运算器运算器时钟时钟迹忠陈放怯困阳粘腾液盒赖皑迁仪灸受相慌茎鄙楞敢回龚酬圈猪如摹维谋第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器8086 CPU的内部结构的内部结构8086内部结构有两个功能模块：内部结构有两个功
2、能模块：1.执行单元（执行单元（Execution Unit，EU）：）：负责指令的译码和执行负责指令的译码和执行2.总线接口单元（总线接口单元（Bus Inference Unit，BIU）主要负责读取指令和操作数主要负责读取指令和操作数2/18/20233筏赖澈钥喉诡炽拔稀央甲腺数苍伊祸苑陌川名疯碾协条停硅诲亿喉奴嘎瞒第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器内部暂存器内部暂存器 IP ES SS DS CS输入输入/输出输出控制电路控制电路外外部部总总线线执行部分执行部分控制电路控制电路1 2 3 4 5 6ALU标志寄存器标志寄存器 AH AL BH BLCH CL DH DL
3、SP BP SI DI通用寄存器通用寄存器地址加法器地址加法器指令队列缓冲器指令队列缓冲器执行部件执行部件（EU)总线接口部件总线接口部件（BIU)16位位20位位16位位8位位牧责凤裤聂日猖嫌函巷匆刹况约排晚钾禾贵迢室古唇藕啊薛期玄啼禄诈冬第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器2.1 寄存器组寄存器组CPU中中为什么要使用寄存器为什么要使用寄存器寄存器比存储器存取速度快寄存器比存储器存取速度快使用灵活使用灵活(如暂存运算的中间数据如暂存运算的中间数据)、控制方便（如、控制方便（如IP）寄存器的分类寄存器的分类通用寄存器通用寄存器：传送和暂存数据；参与算术逻辑运算并保存运：传送和暂存
4、数据；参与算术逻辑运算并保存运算结果；算结果；段寄存器段寄存器：保存段地址，用于寻址时构成物理地址；：保存段地址，用于寻址时构成物理地址；专用寄存器专用寄存器：CPU运行的辅助工具。运行的辅助工具。2/18/20235惦固汤寂留坟环波据貉裴衡虾托郎子浆嚎波赔烫揉赖掏誓约修撬旁怂庆注第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器通通 用用 寄寄 存存 器器2/18/20236类别类别32位位16位位8位位名称名称作用作用数据寄数据寄存器存器EAXAXAH、AL累加器累加器常作隐含操作数，可通用常作隐含操作数，可通用EBXBXBH、BL基地址寄存器基地址寄存器常作地址指针，可通用常作地址指针，可
5、通用ECXCXCH、CL计数器计数器常存放计数值，可通用常存放计数值，可通用EDXDXDH、DL数据寄存器数据寄存器常与累加器配合，可通用常与累加器配合，可通用变址寄变址寄存器存器ESISI无无源变址寄存器源变址寄存器保存源操作数地址保存源操作数地址EDIDI无无目的变址寄存器目的变址寄存器保存目的操作数地址保存目的操作数地址ESPSP无无栈顶指针栈顶指针只能保存堆栈栈顶地址只能保存堆栈栈顶地址EBPBP无无堆栈指针堆栈指针可保存堆栈任意位置地址可保存堆栈任意位置地址堆栈指堆栈指针寄存针寄存器器咱汞足被匙楔匙褐藕遥拟外澎闲扩歹秘戊子闽据贩蜒钧韩跃助牡釉缺忠尧第2章CPU资源和存储器第2章CPU
6、资源和存储器数据寄存器数据寄存器AX、BX、CX和和DX16位寄存器位寄存器高低高低8位位可分为两个独立寄存器使用；可分为两个独立寄存器使用；主要用于暂存指令执行过程中的数据；主要用于暂存指令执行过程中的数据；特殊用途特殊用途AX：累加器累加器，ALU运算核心部件、某些指令的默认寄存器；运算核心部件、某些指令的默认寄存器；BX：基址寄存器基址寄存器，存放存储单元的有效地址；，存放存储单元的有效地址；CX：计数器计数器，串操作指令和循环指令中的默认计数器；，串操作指令和循环指令中的默认计数器；DX：与：与AX合用保存合用保存32位数据；位数据；I/O指令中存放端口地址。指令中存放端口地址。2/1
7、8/20237瞒任型屈矽笋男尧令辜鹅昭痴允站疹伪析贼峨霹拧惠棠速彤回堰专扛飘碧第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器累加器累加器AX16位寄存器可以存储位寄存器可以存储2个字节的数据；个字节的数据；例如，数值例如，数值2008H存放于存放于AX累加器中。累加器中。AX可分做两个可分做两个8位的寄存器使用，分别为位的寄存器使用，分别为AH和和AL。（AX）=2008H，则（，则（AH）=20H，（，（AL）=08H；BX、CX、DX类似。类似。2/18/20238AX0123456789101112131415无符号数范围为无符号数范围为065535有符号数范围为有符号数范围为-327
8、68+327670 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0AHAL嘴晨旺从噬味壶故延瘟旗挪姜疹悯古渊吧颇慑么民掩昆邀溃酷映荐踪盎遍第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器变址寄存器变址寄存器SI、DI16位寄存器；位寄存器；常作为指针常作为指针，存放存储单元有效地址，也可暂存数据；，存放存储单元有效地址，也可暂存数据；特殊用法：特殊用法：SI、DI中保存的地址信息可以随着指令的执行而自动改变；中保存的地址信息可以随着指令的执行而自动改变；SI：源变址寄存器源变址寄存器，串操作中存放源串地址，默认，串操作中存放源串地址，默认DS段；段；DI:目的变址寄存器目的变址寄存
9、器，串操作中存放目的串地址，默认，串操作中存放目的串地址，默认ES段；段；该特殊用法只在字符串操作中有效该特殊用法只在字符串操作中有效，其它场合下作一般的指，其它场合下作一般的指针寄存器使用；针寄存器使用；2/18/20239访疾造犹樱衣坚句梭仔玫岸讽缔竣檀躲侍坏丹躇德岩盂坪债恍积鲸转硕丑第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器堆栈指针寄存器堆栈指针寄存器SP、BP堆栈是一个先进后出的数据结构，栈底位堆栈是一个先进后出的数据结构，栈底位置不变；置不变；栈顶指针栈顶指针SP其中始终存放栈顶单元的有效地址；其中始终存放栈顶单元的有效地址；其值是其值是由出入栈指令自动更改由出入栈指令自动更改
10、的，一的，一般不允许随意对该寄存器赋值；般不允许随意对该寄存器赋值；堆栈指针堆栈指针BP其中数据一般作为地址进行访存；其中数据一般作为地址进行访存；默认对应于默认对应于SS段段，可寻址堆栈中的任，可寻址堆栈中的任何单元。何单元。2/18/202310堆栈堆栈栈底栈底 1 2 31 2 3 3 2 1 栈顶栈顶驾汾濒镣晰略齿肋昭倡持赃拎吹耿抉腋辈焦沁烟苛卞愉死栋蝶乡鸵仿洗规第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器段段 寄寄 存存 器器类别类别16位位8位位名称名称作用作用段寄存器段寄存器无无代码段段寄存器代码段段寄存器存放代码段段地址存放代码段段地址无无数据段段寄存器数据段段寄存器存放数
11、据段段地址存放数据段段地址无无附加段段寄存器附加段段寄存器存放附加段段地址存放附加段段地址无无堆栈段段寄存器堆栈段段寄存器存放堆栈段段地址存放堆栈段段地址一段汇编语言程序一段汇编语言程序至少有一个逻辑段至少有一个逻辑段代码段，用于存放代码段，用于存放代码；代码；一段汇编语言程序一段汇编语言程序最多有最多有4个逻辑段个逻辑段1个代码段，个代码段，3个数据个数据段，分别用于存放代码和数据；段，分别用于存放代码和数据；2/18/202311CSDSESSS琴孙却监丈黑分肉吓捧巡王录马捕榆皋褪宝刺靶光滩漂韵桥肆忧译烤脱倾第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器CS （Code Segment）
12、代码段代码段用来存放要执行的用来存放要执行的指令序列指令序列；段首地址段首地址用代码段寄存器用代码段寄存器CS来保存；来保存；指令指针寄存器指令指针寄存器IP指示本段中的地址；指示本段中的地址；n将要执行的下条指令的有效地址；将要执行的下条指令的有效地址；CPU利用利用CS:IP形成存储单元的物理地址，以获取下条形成存储单元的物理地址，以获取下条要执行指令的代码。要执行指令的代码。2/18/202312跑恳邪输骇恿郑泛探幼上煮卫聘遂滔杂锭膝芥羊蹿略吗全鞘娶播恃挝乔碧第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器DS （Data Segment）数据段数据段用来存放程序运行所需要的数据；用来存
13、放程序运行所需要的数据；段首地址段首地址用数据段寄存器用数据段寄存器DS来保存；来保存；CPU利用利用DS:EA形成存储单元的物理地址，以获取数形成存储单元的物理地址，以获取数据段中的数据；据段中的数据；nEA的形成方式详见第的形成方式详见第3章寻址方式的介绍。章寻址方式的介绍。2/18/202313脚燎蝇眠织完玖赖渝芍富郁锚亢火等修骇触滞慎绿汉丝秤闰瓮骇脑臻痛楷第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器ES（Extra Segment）附加段附加段即即附加的数据段附加的数据段，保存程序运行所需要的数据；，保存程序运行所需要的数据；段首地址段首地址用附加段寄存器用附加段寄存器ES来保存；
14、来保存；CPU利用利用ES:EA形成存储单元的物理地址，以获取附加形成存储单元的物理地址，以获取附加段中的数据；段中的数据；串操作指令串操作指令常将附加段常将附加段ES作为目的操作数的存放区域。作为目的操作数的存放区域。2/18/202314翱咒陈达伟占腥瘸璃风购柿啦普闯紊帕六见规灵促披憨真睫佰渔授减姓椭第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器SS （Stack Segment）堆栈堆栈用于存储程序运行中用于存储程序运行中需要临时保护的数据需要临时保护的数据；段首地址段首地址用堆栈段寄存器用堆栈段寄存器SS来保存；来保存；堆栈指针寄存器堆栈指针寄存器SP保存堆栈栈顶的有效地址；保存堆栈
15、栈顶的有效地址；CPU利用利用SS:SP对堆栈栈顶单元进行操作；对堆栈栈顶单元进行操作；利用利用SS:BP对堆栈中的任一单元进行操作。对堆栈中的任一单元进行操作。2/18/202315佬屯纵犹咽酵鼎兴仗擅雪厉裸衡世镇痹筏鸽捶阳凶磺期旭掷章炭错肮啦邢第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器专专 用用 寄寄 存存 器器指令指针指令指针IP保存将要执行指令的有效地址；保存将要执行指令的有效地址；该寄存器的内容是该寄存器的内容是不允许人为更改不允许人为更改的，通过指令的执行而自的，通过指令的执行而自动改变。动改变。标志寄存器标志寄存器FLAG该寄存器是利用其中的该寄存器是利用其中的每一位每一位
16、来反映当前来反映当前CPU执行指令的执行指令的结果或控制指令执行形式。结果或控制指令执行形式。2/18/202316类别类别16位位8位位名称名称作用作用专用专用寄存器寄存器IP无无指令指针寄存器指令指针寄存器 保存将要取出的指令有效地址保存将要取出的指令有效地址FLAG 无无标志寄存器标志寄存器保存保存CPU当前的状态标志信息当前的状态标志信息乃鳞议弓九柠侯丧缔屿举锗羊掌橡堰晨诧助亭娠籽宴不符佃弧钓蔫稀杨狙第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器16位标志寄存器位标志寄存器仅用到其中仅用到其中9位，且按位使用；位，且按位使用；6位状态标志位：反映位状态标志位：反映ALU的执行状态；的
17、执行状态；n按照按照ALU指令执行的结果设置各状态标志位；指令执行的结果设置各状态标志位；3位控制标志位：控制位控制标志位：控制CPU的某些功能；的某些功能；2/18/2023171514131211109876543210OFDFIFTFSFZFAFPFCF进位标志进位标志零标志零标志符号标志符号标志溢出标志溢出标志方向标志方向标志中断允许标志中断允许标志陷阱标志陷阱标志奇偶标志奇偶标志辅助进位标志辅助进位标志岂御完巢择兑绕穴休割抬鲸钒即舵缝锰作耀牌御焉奄滑凿烦扔舷渺拓麦鞍第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器常用的状态标志位常用的状态标志位进位标志位进位标志位CF运算结果有进位或
18、借位时，运算结果有进位或借位时，CF=1，否则，否则CF=0；溢出标志位溢出标志位OF运算结果超出了数据表示范围时，运算结果超出了数据表示范围时，OF=1，否则，否则OF=0；符号标志位符号标志位SF运算结果为负数时，运算结果为负数时，SF=1，否则，否则SF=0；零标志位零标志位ZF运算结果为运算结果为0时，时，ZF=1，否则，否则ZF=0；2/18/202318拭悲莉搞挫贞根官映凰讫氟氏忙均铡脏翁骗胎耐稠洽涸飘坦侵柔藩明慨桨第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器标志位设置标志位设置例例1：3AH+7CH例例2:0AAH+7CH2/18/2023193A H=0011 1010 B
19、+)7C H=0111 1100 B1011 0110 B=0B6HCF=SF=ZF=OF=1010AA H=1010 1010 B+)7C H=0111 1100 B1 0010 0110 B=(1)26HCF=SF=ZF=OF=0100淫矣逢辩梅炸悦巨郭玫灌懒波核伸事钓辙跺鹃贷侠梢项惋松森粘难陋呢瘁第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器问题：问题：什么是溢出？什么是溢出？溢出和进位有何区别？溢出和进位有何区别？如何判断溢出？如何判断溢出？2/18/202320谱筑棱南清春萤淘际天捶烃卒递汗貉药违脐坤匠痒斑簧削熄咏抢寅斑乞箍第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器什么是溢出
20、？什么是溢出？微机中常用补码来表示有符号数；微机中常用补码来表示有符号数；8位表达的范围是：位表达的范围是：-128 +12716位表达的有符号数范围是位表达的有符号数范围是:-32768 +32767如果运算结果超出这个范围，就产生了溢出，则表示该运如果运算结果超出这个范围，就产生了溢出，则表示该运算结果不正确！算结果不正确！注意：只有加减法运算中才会出现溢出现象，在其他运算注意：只有加减法运算中才会出现溢出现象，在其他运算中无溢出！中无溢出！2/18/202321沦漓监紫边脉侩捉落牙卤稍纳囤午猛忠氯瓜船栈泊堰炸轴葛磅壹烛霍拿秃第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器溢出和进位的区别
21、溢出和进位的区别溢出标志溢出标志OF和进位标志和进位标志CF是两个意义不同的标志位；是两个意义不同的标志位；进位标志进位标志CF其设置完全根据二进制数据的计算情况设置；其设置完全根据二进制数据的计算情况设置；表示表示无符号数无符号数的运算结果是否溢出；的运算结果是否溢出；无论无论CF为何值，无符号数的运算结果均正确。为何值，无符号数的运算结果均正确。溢出标志溢出标志OF其设置是把数据看作其设置是把数据看作有符号数有符号数来判断的；来判断的；表示有符号数运算结果是否溢出；表示有符号数运算结果是否溢出；当当OF=1时，有符号数的运算结果不正确。时，有符号数的运算结果不正确。2/18/202322贰
22、烛秸雏蠕勘慈宛猫扫跑力拾旅傅茸抨邦台吻雀辜泥对凳咳剔淘砌钒淬闻第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器前面例子的结果前面例子的结果例例1：3AH+7CHB6H作为无符号数：作为无符号数：58124182，范围内，无进位，范围内，无进位作为有符号数：作为有符号数：58124182，范围外，有溢出，范围外，有溢出例例2：AAH+7CH(1)26H作为无符号数：作为无符号数：170124294，范围外，有进位范围外，有进位作为有符号数：作为有符号数：8612438，范围内，无溢出，范围内，无溢出2/18/202323搭衫况等蕉陆蜡讫遵硅殉殷餐弘迂减灭粪憋斗键诚啡登敬冻谬砌骤击闪沛第2章CPU
23、资源和存储器第2章CPU资源和存储器如何判断溢出？如何判断溢出？判断运算结果是否溢出的规则：运算前后数据的符号判断运算结果是否溢出的规则：运算前后数据的符号将减法运算转换成加法运算；将减法运算转换成加法运算；x y补补 x补补+y补补（mod 2n+1）当当正数正数+正数正数=负数负数，或者，或者负数负数+负数负数=正数正数时，产生溢出。时，产生溢出。其他判断方法：其他判断方法：直接判别法：不容易判断；直接判别法：不容易判断；进位判别法：最高位和次高位的进位位相异或。进位判别法：最高位和次高位的进位位相异或。2/18/202324宰姓烛瞻牺埋绰溯今拎阔佬缓袒贫躯亮勤茸廖骸料陪匈曹顷择柬督会哆妊
24、第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器判断标志位状态判断标志位状态例：计算（例：计算（-56）+（-67）=?，并给出，并给出6个状态标志位的状态。个状态标志位的状态。2/18/202325 1100 1000 1011 1101 （1）1000 0101CF=，ZF=，SF=，OF=-123D1010（-56）补补1100 1000（-67）补补1011 1101啃黎烯辨利廊束子芦各身沧伴戮昏钾盔常互悬锐均瘤刀间弗菱幼溜廷射赁第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器2.2 存储器的管理模式存储器的管理模式主存储器用于存放系统运行所需要的所有的程序和数据；主存储器用于存放系统
25、运行所需要的所有的程序和数据；开机后自动从开机后自动从BIOS和辅存中调入数据，掉电后丢失；和辅存中调入数据，掉电后丢失；存储器的基本单位是存储器的基本单位是存储单元存储单元；每个存储单元的大小可以是一个字节，或一个字；每个存储单元的大小可以是一个字节，或一个字；n8086 CPU的主存是以字节进行组织的；的主存是以字节进行组织的；每个存储单元都有一个唯一的编号，称为每个存储单元都有一个唯一的编号，称为物理地址物理地址，用于，用于CPU访问；访问；存储器容量单位存储器容量单位bit、Byte、KB、MB、GB2/18/202326深卞邀喝桓缄莲但榷自藕夺惭铺检襟楞价胰柯蚂尾咯道疼壳万绰柿士快次
26、第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器物理地址（物理地址（Physical Address，PA）将将整个存储器整个存储器从第一单元到最后一个单元从第一单元到最后一个单元按顺序编号按顺序编号所得到的地址称为物理地址；所得到的地址称为物理地址；物理地址可以物理地址可以唯一唯一地标识每一个存储单元；地标识每一个存储单元；CPU访问主存时，必须通过地址总线输出访问主存时，必须通过地址总线输出所要访问存储单元的的物理地址。所要访问存储单元的的物理地址。系统的最大主存容量系统的最大主存容量取决于地址总线的位取决于地址总线的位数；数；2/18/202327主存储器主存储器000B001B010B
27、111B陨挎醒钩衍垫柠畸糠梧厉对蛆忠艇州思蝴膛挪砍仟湍意便债鄙病活恶其妈第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器CPU对主存储器的访问过程对主存储器的访问过程1.CPU通过通过控制总线控制总线，发出访存信号，通知主存准备数据读写；，发出访存信号，通知主存准备数据读写；2.CPU通过通过地址总线地址总线，发出存储单元的地址；，发出存储单元的地址；主存储器接收到地址后，译码，寻址正确的存储单元；主存储器接收到地址后，译码，寻址正确的存储单元；3.CPU通过通过控制总线控制总线，发出读写的命令；，发出读写的命令；主存储器将准备执行读写操作；主存储器将准备执行读写操作；4.CPU通过通过数据总
28、线数据总线，读出或写入的数据；，读出或写入的数据；2/18/202328CPU主存主存数据总线数据总线地址总线地址总线读写控制线读写控制线访存控制线访存控制线8086需要需要4个时钟周期，个时钟周期，80486只需要只需要1个时钟周期。个时钟周期。1PA1100 011011100 0110释驳死过讨淮渐写掣盲殿雀负唆惯舌皖凉架般满镣凋识苞谓谷娠异吧事违第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器存储单元中数据的存取方法存储单元中数据的存取方法基本原则：基本原则：高高低低原则高高低低原则即低地址单元存放低位数据，即低地址单元存放低位数据，高地址单元存放高位数据。高地址单元存放高位数据。例如
29、，存储器如右图所示例如，存储器如右图所示12341H单元的单元的字节字节数据为数据为34H；12341H单元的单元的字字数据为数据为5634H。2/18/202329123456789012340H12341H12342H12343H12344H折滦仍铀洪票凯绰撬壹涌量焚垦芍鲍概难刊忍簿餐阉伶溯汛锰帝翻饥睹朽第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器存储器分段管理的原因存储器分段管理的原因16位系统中位系统中地址总线地址总线20根根可寻址主存空间为可寻址主存空间为220=1MB 地址区间地址区间00FFFFFH机器字长机器字长16位位运算的最大位数、指针等只有运算的最大位数、指针等只有1
30、6位位可直接寻址的空间为可直接寻址的空间为216=64KB 地址区间地址区间00FFFFH因此，采用分段方式管理和访问内存。因此，采用分段方式管理和访问内存。2/18/202330物理地址物理地址烫住蓉质亚肛蝴面掇妖惋孺滚焦沿汇媚闻蒙旦伺鲸拐蕉首已棚阵逊毋衡裙第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器存储器的分段管理存储器的分段管理分段的思想：分段的思想：用用两个两个16位地址合成的方法形成一个位地址合成的方法形成一个20位的物理地址位的物理地址关于分段的规定关于分段的规定段的起始段的起始：每个逻辑段的起始地址必须是每个逻辑段的起始地址必须是16的倍数。的倍数。即：即：xxxx xxxx
31、 xxxx xxxx 0000B 或：或：xxxx0H段的容量段的容量：每个逻辑段的最大容量可以达到每个逻辑段的最大容量可以达到64KB。注意：注意：各逻辑段之间是可以重叠的各逻辑段之间是可以重叠的。2/18/202331主存实际上并没有从物理主存实际上并没有从物理上分段，段的划分只是来上分段，段的划分只是来自于自于CPU的管理！的管理！囱初俯哄逆涣迷绵譬裙完掇馏欧嗜玄溪咒滤罢辑诅咆兰酮当忱趴缴吕牛勃第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器存储器的分段管理模式存储器的分段管理模式2/18/202332物理地址物理地址00000H12340H12341H 22000H2233FH0FFF
32、FFH主存储器主存储器段起始单元段起始单元逻辑段逻辑段1 1段地址为：段地址为：1234H1234H保存于段寄存器中保存于段寄存器中偏移地址偏移地址0000H0001H0002H 0FFFFH段起始单元段起始单元逻辑段逻辑段2 2段地址为：段地址为：2200H2200H保存于段寄存器中保存于段寄存器中偏移地址偏移地址0000H0001H0002H 0FFFFH越颇情釜菠仲夏答赂谜恨运禽郡邹凹掺臃保厅婴触盔劈价医判压揩哮勘磁第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器关于分段关于分段1MB空间最多能分成多少个段？空间最多能分成多少个段？逻辑段最密集的划分方式逻辑段最密集的划分方式每隔每隔16
33、个存储单元开始一个新段，各段都是重叠的；个存储单元开始一个新段，各段都是重叠的；所以，所以，1MB最多可以有最多可以有2201621664K 个段个段1MB空间最少能分成多少个段？空间最少能分成多少个段？逻辑段最松散的划分方式逻辑段最松散的划分方式每隔每隔 64K 个存储单元开始一个新段，各段不重叠；个存储单元开始一个新段，各段不重叠；所以，所以，1MB最少可以有最少可以有 22021616 个段个段2/18/202333鞭碰皿惺乓识篷草雌堂袖卧槽养龟卿珍板口檬腥巍奄逃悲玄络凭育因斌歌第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器物理地址的形成物理地址的形成任意一个物理地址均可以用任意一个物
34、理地址均可以用段地址段地址和和偏移地址偏移地址两部分形成；两部分形成；逻辑地址逻辑地址：段地址：段地址+偏移地址偏移地址分段的不同，可导致分段的不同，可导致同一个物理地址对应多个不同的逻辑地同一个物理地址对应多个不同的逻辑地址址。物理地址物理地址(PA)=段地址段地址16+偏移地址偏移地址段地址段地址：段起始单元物理地址的高：段起始单元物理地址的高16位，其值由段寄存器位，其值由段寄存器（CS、DS、ES、SS）保存；）保存；偏移地址偏移地址：也叫有效地址：也叫有效地址(EA)，指实际单元和段起始单元之，指实际单元和段起始单元之间的距离。间的距离。2/18/202334即将段地址左移即将段地址
35、左移4个二进制位个二进制位整碱蚜剐曰破骤趟跃莹肿罕躲亚乌励浮搀霍蒜跃脖钒经呵咒赚下态尸娘徒第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器分段模式下主存储器的地址类型分段模式下主存储器的地址类型物理地址物理地址每个存储单元在整个存储器中的唯一标识；每个存储单元在整个存储器中的唯一标识；段地址段地址逻辑段首单元的物理地址的高逻辑段首单元的物理地址的高16位；位；有效地址有效地址EA（段内偏移地址）（段内偏移地址）该存储单元相对于段首单元的偏移量；该存储单元相对于段首单元的偏移量；该单元物理地址该单元物理地址=有效地址有效地址+段首单元的物理地址；段首单元的物理地址；逻辑地址逻辑地址由段地址和有效
36、地址表示的存储单元地址形式；由段地址和有效地址表示的存储单元地址形式；2/18/202335某单元某单元A的物理地址为的物理地址为23000H若段起始地址为若段起始地址为20000H，即段地址为，即段地址为2000H则则A的有效地址为的有效地址为3000H该段中，该段中，A的逻辑地址可表示为的逻辑地址可表示为2000H:3000H役幅孙叮瘸遁抹座锯盗梳炸糕钒钢法畦颊着潦锅踌织眼滇雾似什双威漱啸第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器段寄存器的引用段寄存器的引用段寄存器要与指针寄存器一起使用来访问主存段寄存器要与指针寄存器一起使用来访问主存；代码段段寄存器代码段段寄存器CS指针寄存器为指
37、针寄存器为IP。数据段段寄存器数据段段寄存器DS指针寄存器指针寄存器一般一般用用BX、SI、DI。附加段段寄存器附加段段寄存器ES指针寄存器指针寄存器一般一般用用DI(字符串操作字符串操作)。堆栈段段寄存器堆栈段段寄存器SS指针寄存器指针寄存器SP指向栈顶，指针寄存器指向栈顶，指针寄存器BP指向栈内任意位置。指向栈内任意位置。2/18/202336癌茬紊谤衡村钱处以币厦勘船域耸细触向畅雁曙掐圾窃纵但只狠条赊飘侯第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器物理地址的形成物理地址的形成2/18/202337择扔椒骤汤饮信硬趴印秽伙席恫脸狄清成讥风棠儡兰芽八刀汗欧畦统酬夹第2章CPU资源和存储器
38、第2章CPU资源和存储器内部暂存器内部暂存器 IP ES SS DS CS输入输入/输出输出控制电路控制电路外外部部总总线线执行部分执行部分控制电路控制电路1 2 3 4 5 6ALU标志寄存器标志寄存器 AH AL BH BLCH CL DH DL SP BP SI DI通用寄存器通用寄存器地址加法器地址加法器指令队列缓冲器指令队列缓冲器执行部件执行部件（EU)总线接口部件总线接口部件（BIU)16位位20位位16位位8位位防卡妓彝惮击哼佬金服谗嚎革艺肌树蝉俩枣罢禽钞仲嘱椒曳瓤凉肠油墙董第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器习题习题2.8 填空填空1.16位位CPU在取指令时，需要
39、用到的寄存器有在取指令时，需要用到的寄存器有和和；2.访问访问堆栈段栈顶单元堆栈段栈顶单元要由要由段寄存器和段寄存器和寄存器组合寄存器组合来寻址，访问来寻址，访问堆栈段中的单元堆栈段中的单元要由要由段寄存器和段寄存器和寄寄存器组合来寻址；存器组合来寻址；3.访问访问数据段中的单元数据段中的单元要由要由 段寄存器和段寄存器和 寄寄存器组合来寻址；存器组合来寻址；4.在在16位微机系统中，一个程序位微机系统中，一个程序最多最多能同时使用能同时使用个数据段。个数据段。2/18/202339CSIPSSSPSSBPDSBX、SI、DI3DS、ES、SS履颐咐亲眼咳蝎举饮抚瞪兼虏榜矣纸名俗唾刷苫例闸咙嘶
40、溶唱祝铂预煎探第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器本章小结本章小结熟悉熟悉CPU内部寄存器的功能和用法，能够在以后的汇编语言内部寄存器的功能和用法，能够在以后的汇编语言程序设计中熟练应用；程序设计中熟练应用；理解理解8086系统中的存储器分段管理模式；系统中的存储器分段管理模式；理解分段管理模式下的物理地址形成；理解分段管理模式下的物理地址形成；熟悉分段管理模式下的逻辑地址表示；熟悉分段管理模式下的逻辑地址表示；了解分段管理模式下地址与寄存器之间的关系；了解分段管理模式下地址与寄存器之间的关系；2/18/202340湿振离夜捍鲤袄兴亭蹲岳改洲嫩宿索偏碱沧捧谅倔睡版妓患飘靠诱娱欢期第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器第第2章章 作业作业P21 1、3、9、12补充作业：补充作业：1、为什么实模式下的每个段不能超过、为什么实模式下的每个段不能超过64KB？2、设有一个包含、设有一个包含8个字的数据区，起始地址为个字的数据区，起始地址为2100:2A10H，请给出该数据区首末字单元的物理地址。，请给出该数据区首末字单元的物理地址。2/18/202341男祸褒堪煤抵至添砷挤酒饺威招岁却翔景营涂箔薪组居咬笛钥公恶罚彬裸第2章CPU资源和存储器第2章CPU资源和存储器