(微机原理与接口技术)chapter02微处理器及其结构.ppt

DS (数据段) 定义了存放数据的存储器段的起始地址 在实模式下工作时, 它定义了一个64KB存储器段的起始地址, 并且通过偏移地址寻址数据 在保护模式下工作时，它选择一个描述数据存储器起始地址和长度的描述符 在保护模式下工作时，微处理器型号不同，数据段长度也不同 ES (附加段) 是一个附加的数据段，为某些串指令存放目的数据 SS (堆栈段) 定义为堆栈的存储区 由堆栈段和堆栈指针寄存器确定堆栈段内当前的入口地址 FS和CS 80386~Pentium 4增加的段寄存器 实模式存储器寻址 只允许微处理器寻址第一个1M存储器空间 DOS 操作系统要求微处理器工作于实模式 微处理器默认以实模式工作 段和偏移 20位 实模式存储单元的地址 = 段地址 + 偏移地址 段地址 定义第一个1MB存储器内64KB存储器段的起始地址 偏移地址 用于在64KB存储器段内选择任一单元 在段寄存器内容的最右边增加一个0H，如此形成一个64KB存储器段的20位起始地址 一旦知道段的起始地址，再加上 FFFFH 即可得到段的结束地址 1000:2000 表示段地址为 1000H ，偏移地址为 2000H, 寻址存储器单元也就是 12000H 默认段和偏移寄存器 实模式： 8086~Pentium 4微处理器使用16位段和偏移寻址组合 保护模式： 80386~Pentium 4微处理器使用32位段和偏移寻址组合 段和偏移寻址机制允许重定位 代码段和数据段 可以将整个程序和数据移到存储器系统内的任何地方而无需改变任何偏移地址 保护模式存储器寻址 保护模式寻址访问位于第一个1MB及第一个1MB以上的存储器内的数据和程序 (扩展存储器) 使用偏移地址访问位于存储器段内的信息 装在段寄存器里的选择子从俩个描述符表之一选择8192个描述符中的一个 描述符说明存储器段的位置、长度和访问权限 描述符 有俩个描述表符 (全局描述符和局部描述符), 每个描述附表包含8192个描述符 每个应用程序最多可有16384个描述符 每个描述符长8个字节，所以描述符表每个最长为64KB 基地址 描述符的基地址部分指示存储器段的起始位置 对于 80286 微处理器，基地址长24位，所以段可起始于16MB存储器内的任何地方 80386-Pentium 4 微处理器用32位基地址，允许段起始于4GB存储器的任何地方 段界限 包含该段中最大的偏移地址 80286微处理器的界限是16位, 其最大访问长度为64KB的存储器段 80386-Pentium4的界限是20位, 如果 G (粒度位)=0,内存区最大访问长度是1 MB; 如果 G=1, 界限值要乘以4KB, 所以内存区最大访问长度是 4GB 例 1 例 2 AV 和 D 位 80386-Pentium 4微处理器中的AV位指示段有效（AV=1） 或者段无效（AV=0），目前未被利用 80386-Pentium 4微处理器, 如果 D=0，则指令是16位指令, 如果D=1，则指令是32位 程序不可见的寄存器 80286-Pentium 4微处理器包含一些程序不可见的寄存器, 在保护模式下工作时, 不直接被软件访问 ，同时段寄存器含有一个程序不可见区域 当一个新的段号被放入段寄存器里时，微处理器就访问一个描述附表，并把描述附装入该段寄存器的程序不可见高速缓冲存储器区域 它会一直保存在此处，直到段号再次发生变化 * * 第二章 微处理器及其结构 目录 微处理器的内部结构 实模式存储器寻址: 8086~Pentium 4 保护模式存储器寻址: 80286~Pentium 4 分页机制 要点 寄存器: 多功能寄存器, 专用寄存器, 段寄存器 实模式存储器寻址: 段和偏移 保护模式存储器寻址: 选择子和描述符 分页机制: 分页寄存器, 页目录和页表 多功能寄存器 EAX: 累加器 EBX: 基址 ECX: 计数器 EDX: 数据 EBP: 基指针 EDI: 目标变址 ESI: 源变址 用于一些指令 对于80386~Pentium 4的微处理器，EAX 也可以保存访问存储单元的偏移地址 保存偏移地址 对于80386~Pentium 4的微处理器， EBX用于保存访问存储单元的偏移地址 保存计数值: 重复的串指令（ REP/REPE/REPNE）， 移位, 循环,和 LOOP/LOOPD 指令 注意 移位, 循环____CL 重复的串指令____CX LOOP/LOOPD____CX, ECX 对于80386~Pentium 4的微处理器， ECX用于保存访问存储单元的偏移地址 用于保存乘法形成的部分结果，或者除法之前部分被除数结果 对于803