第2章80X86计算机组织汇编.ppt

第2章 80X86计算机组织 2.1 汇编语言及特点 2.2 中央处理机 2.3 存储器 2.1 汇编语言及特点 2.1.1 机器语言 2.1.2 汇编语言 2.1.3 高级语言 2.1.4 汇编语言的特点 2.1.1 机器语言 计算机能够直接识别的数据是由二进制数0和1组成的代码。机器指令就是用二进制代码组成的指令，一条机器指令控制计算机完成一个基本操作。 用机器语言编写的程序是计算机唯一能够直接识别并执行的程序，而用其他语言编写的程序必须经过翻译才能变换成机器语言程序，所以，机器语言程序被称为目标程序。 2.1.2 汇编语言 为了克服机器语言的缺点，人们采用助记符表示机器指令的操作码，用变量代替操作数的存放地址等，这样就形成了汇编语言。所以汇编语言是一种用符号书写的、基本操作与机器指令相对应的、并遵循一定语法规则的计算机语言。 用汇编语言编写的程序称为汇编源程序。 汇编语言是一种符号语言，比机器语言容易理解和掌握，也容易调试和维护。但是，汇编语言源程序要翻译成机器语言程序才可以由计算机执行。这个翻译的过程称为“汇编”，这种把汇编源程序翻译成目标程序的语言加工程序称为汇编程序。 2.1.3 高级语言 汇编语言虽然较机器语言直观，但仍然烦琐难懂。于是人们研制出了高级程序设计语言。高级程序设计语言接近于人类自然语言的语法习惯，与计算机硬件无关，易被用户掌握和使用。 目前广泛应用的高级语言有多种，如BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、C++等等。 2.1.4 汇编语言的特点 （1）汇编语言与处理器密切相关。 （2）汇编语言程序效率高。 （3）编写汇编语言源程序比编写高级语言源程序烦琐。 （4）调试汇编语言程序比调试高级语言程序困难。 汇编语言的主要应用场合： （1）程序执行占用较短的时间，或者占用较小存储容量的场合。 （2）程序与计算机硬件密切相关，程序直接控制硬件的场合。 （3）需提高大型软件性能的场合。 （4）没有合适的高级语言的场合。 2.2 中央处理机 2.2.1 中央处理机CPU的组成 2.2.2 80X86寄存器组 2.2.1 中央处理机CPU的组成 2.2.2 80X86寄存器组 2．通用寄存器 （1）数据寄存器 数据寄存器共有4个16位寄存器AX、BX、CX、DX，用来保存操作数或运算结果等信息，也可用8位的形式访问，其高8位分别为AH、BH、CH、DH，低8位分别为AL、BL、CL、DL 。 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。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。常用来与AX存放双字数据的高16位和低16位，或存放外设端口地址。 变址和指针寄存器包括SI、DI、SP、BP４个16位寄存器，主要用于存放某个存储单元的偏移地址，只能以16位访问。 SI是源变址寄存器，DI是目的变址寄存器，在字符串操作中，SI和DI都具有自动增量或减量的功能。 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，用于存放堆栈段中某一存储单元的偏移地址。 3．专用寄存器 指令指针寄存器IP和标志寄存器FLAGS （1）指令指针寄存器IP（16位） 8086CPU中的指令指针IP，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。 （2）标志寄存器FLAGS（程序状态寄存器PSW） 16位标志寄存器中包含9个标志位，主要用于保存一条指令执行后，CPU所处状态信息及运算结果的特征，包括： 条件标志 控制标志 系统标志 控制标志 方向标志DF DF=1,执行后SI、DI减小 DF=0,执行后SI、DI增大 系统标志 （1）中断允许标志IF IF=1，允许响应中断 （2）陷阱标志TF TF=1，单步执行 4．段寄存器 8086CPU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，CS和IP表示下一条需执行指令的物理地址。 数据段用来存放程序中用