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文檔簡介

1、1內部寄存器的類型 含14個16位寄存器,按功能可分為三類 8個通用寄存器 4個段寄存器 2個控制寄存器深入理解:每個寄存器中數據的含義深入理解:每個寄存器中數據的含義21. 通用寄存器 數據寄存器(AX,BX,CX,DX) 地址指針寄存器(SP,BP) 變址寄存器(SI,DI)3數據寄存器 8088/8086含4個16位數據寄存器,它們又可分為8個8位寄存器,即: AX BX CX DXAH,ALCH,CLBH,BLDH,DL4數據寄存器特有的習慣用法 AX:累加器。所有I/O指令都通過AX與接口傳送 信息,中間運算結果也多放于AX中; BX:基址寄存器。在間接尋址中用于存放基地址; CX:

2、計數寄存器。用于在循環或串操作指令 中存放計數值; DX:數據寄存器。在間接尋址的I/O指令中存放 I/O端口地址;在32位乘除法運算時,存放 高16位數。5地址指針寄存器 SP:堆棧指針寄存器,其內容為棧頂的 偏移地址; BP:基址指針寄存器,常用于在訪問內 存時存放內存單元的偏移地址。6BX與BP在應用上的區別 作為通用寄存器,二者均可用于存放數據; 作為基址寄存器,用BX表示所尋找的數據在數據段;用BP則表示數據在堆棧段。7變址寄存器 SI:源變址寄存器 DI:目標變址寄存器 變址寄存器在指令中常用于存放數據在內存中的地址。82. 控制寄存器 IP 指令指針寄存器,其內容為下一條要執行指

3、令的偏移地址。 FLAGS 標志寄存器,存放運算結果的特征 6個狀態標志位(CF,SF,AF,PF,OF,ZF) 3個控制標志位(IF,TF,DF)內存中的程序內存中的程序指令指令1指令指令2指令指令n分析分析獲取操作數獲取操作數執行執行存放結果存放結果程序計程序計數器數器PC地址地址CPU取出取出操作數操作數9狀態標志位(1) CF(Carry Flag) 進位標志位。加(減)法運算時,若最高位有進(借)位則CF=1 PF(Parity Flag) 奇偶標志位。運算結果的低8位中“1”的個數為偶數時PF=l AF(Auxiliary Carry Flag) 輔助進位標志位。加(減)操作中,若

4、Bit3向Bit4有進位(借位),AF=1 10狀態標志位(2) ZF(Zero Flag) 零標志位。當運算結果為零時ZF=1 SF(Sign Flag) 符號標志位。當運算結果的最高位為1時,SF=l OF(Overflow Flag) 溢出標志位。當算術運算的結果超出了有符號數的可表達范圍時,OF=l 11狀態標志位例 給出以下運算結果及運算后各狀態標志位的狀態: 10110110+11110100 10110110 + 11110100 101010101CF= OF=AF= PF=SF= ZF=11101012控制標志位 TF(Trap Flag) 陷井標志位,也叫跟蹤標志位。TF=

5、1時,使CPU處于單步執行指令的工作方式。 IF(Interrupt Enable Flag) 中斷允許標志位。IF=1使CPU可以響應可屏蔽中斷請求。 DF(Direction Flag) 方向標志位。在數據串操作時確定操作的方向。 13段寄存器 CS 代碼段寄存器,存放代碼段的段基地址。 DS 數據段寄存器 ,存放數據段的段基地址。 ES 附加段寄存器,存放數據段的段基地址。 SS 堆棧段寄存器, 存放堆棧段的段基地址段寄存器的值表明相應邏輯段在內存中的位置段寄存器的值表明相應邏輯段在內存中的位置141. 內存單元的編址(1) 每個內存單元在整個內存空間中都具有惟一的地址 每個內存單元的地

6、址碼都由兩部分組成: 段(基)地址 16位 段內地址 16位相對地址相對地址/ /偏移地址偏移地址物理地址物理地址80888088為為1616位結構,所以段地址和偏移地址均為位結構,所以段地址和偏移地址均為1616位位15存儲器的編址(2) 段基地址: 決定存儲單元在內存中的位置 相對地址(偏移地址) 決定該存儲單元相對段內第一個單元的距離 邏輯段的起始地址稱為段首 每個邏輯段內的第一個單元段首的偏移地址段首的偏移地址=0=016存儲器的編址(3)0 0 0 0段基地址(段基地址(16位)位)段首地址(段首的物理地址)段首地址(段首的物理地址) 1904段首的偏移地址:段首的偏移地址:0000

7、H段基地址(段基地址(16位)位) 31015 17存儲器的編址(4) 例:段基地址 =6000H段首地址偏移地址=0009H物理地址數數據據段段60009H00H12H60000H9n物理地址:物理地址:n內存單元在整個內存空間中的惟一地址內存單元在整個內存空間中的惟一地址182. 實地址模式下的存儲器地址變換 內存物理地址由段基地址和偏移地址組成物理地址物理地址=段基地址段基地址16+偏移地址偏移地址0 0 0 0段首地址段首地址 1904 偏移地址偏移地址+物物理理地地址址19例: 已知 CS=1055H, DS=250AH ES=2EF0H SS=8FF0H 畫出各段在內存中的分布。2

8、0例: CS=1055H 段首地址=10550H DS=250AH 段首地址=250A0H ES=2EF0H SS=8FF0H10550H250A0H2EF00H8FF00H代碼段代碼段數據段數據段附加段附加段堆棧段堆棧段 21例 設某操作數存放在數據段,DS=250AH,數據所在單元的偏移地址=0204H。則該操作數所在單元的物理地址為:250AH 16+0204H = 252A4H223. 存儲器的保護模式 保護模式: 支持多任務的工作模式,提供了多任務保護機制; 內存段的訪問受到限制,不能再隨意存取數據段。 保護模式下的內存訪問 不再直接從段寄存器中獲得段基地址,段基地址存放在內存的段描

9、述符表中,由段描述符寄存器給出段描述符表的基地址,段寄存器中僅存放段選擇符。23保護模式下的存儲器地址變換244. 堆棧及堆棧段的使用 堆棧: 內存中一個特殊區域,用于存放暫時不用或需要保護的數據。 常用于響應中斷或子程序調用。25例: 已知 SS=1000H,SP=0100H 則: 堆棧段的段首地址= 棧頂(偏移)地址= 若該段最后一個單元 地址為10200H,則: 棧底偏移地址=段首段首棧底棧底棧頂棧頂堆堆棧棧區區10000H0100H0200H265. 內部寄存器小結 全部為16位寄存器 只有4個數據寄存器分別可分為2個8位寄存器 所有16位寄存器中: 全部通用寄存器中,只有AX和CX中

10、的內容一定為參加運算的數據,其余通用寄存器中的內容可能是數據,也可能是存放數據的地址; SP中的內容通常為堆棧段的棧頂地址; 段寄存器中的內容為相應邏輯段的段地址; IP中的內容為下一條要取的指令的偏移地址; FLAGS中有9位標志位276. 實模式下的存儲器尋址小結 每個內存單元在整個內存空間中都具有惟一地址 每個內存單元的地址都由兩部分組成: 段基地址 段內相對地址(偏移地址) 段基地址決定了邏輯段在內存中所占的區域,改變段基地址,則改變了邏輯段的位置。 一個邏輯段的默認長度為64KB,最小長度值為16B。 邏輯段可以有多個,但只有4種類型。在一個程序模塊中,每種類型的邏輯段最多只能有一個

11、。28一、指令與指令系統指令:控制計算機完成某種操作的命令指令系統:處理器所能識別的所有指令的集合指令的兼容性:同一系列機的指令都是兼容的。29二、指令格式指令中應包含的信息:運算數據的來源運算數據的來源運算結果的去向運算結果的去向執行的操作執行的操作30指令格式操作碼 操作數,操作數執行何種操作執行何種操作目標操作數目標操作數源操作數源操作數參加操作的數據或數據存放的地址參加操作的數據或數據存放的地址31指令格式: 零操作數指令:零操作數指令: 操作碼操作碼 單操作數指令:單操作數指令: 操作碼操作碼 操作數操作數雙操作數指令:雙操作數指令: 操作碼操作碼 操作數,操作數操作數,操作數多操作

12、數指令:多操作數指令: 三操作數及以上三操作數及以上32三、指令中的操作數立即數寄存器存儲器表征參加操作的數據本身表征參加操作的數據本身表征數據存放的地址表征數據存放的地址33立即數操作數 立即數本身是參加操作的數據,可以是8位或16位,只能作為源操作數。 例: MOV AX,1234H MOV BL,22H 立即數無法作為目標操作數 立即數可以是無符號或帶符號數,其數值應在可取值范圍內。34寄存器操作數: 參加運算的數存放在指令給出的寄存器中,可以是16位或8位。 例: MOV AX,BX MOV DL,CH35存儲器操作數 參加運算的數存放在存儲器的某一個或某兩個單元中。 表現形式: 立即

13、數或寄存器立即數或寄存器 中的內容是存放所尋找數據的單元的偏移地址中的內容是存放所尋找數據的單元的偏移地址36存儲器操作數例 例: MOV AX,1200H MOV AL,1200H22H11H1200H偏移地址偏移地址AH AL 37四、指令字長 指令字長: 由操作碼的長度、操作數地址長度、操作數個數決定。38五、指令的執行速度 指令的字長影響指令的執行速度 對不同的操作數,指令執行的時間不同: 存儲器快!快!立即數立即數寄存器寄存器39六、CISC和RISC指令系統 CISC(complex instruction set computer) 指令的功能強,種類多,常用指令用硬件實現; 指

14、令系統復雜,難使用。 RISC指令系統 指令功能較弱,種類少,格式簡單; 多數指令在一個計算機周期內完成; 對存儲器的結構和存取速度要求較高。40尋址方式 操作數可能的來源或存放處: 由指令直接給出 寄存器 內存單元 尋找操作數所在地址的方法可以有三種大類型 指令直接給出的方式 存放于寄存器中的尋址方式 存放于存儲器中的尋址方式41一、立即尋址 指令中的源操作數是立即數,即源操作數是參加操作的數據本身 例:MOV AX,1200H12H00HAH ALMOV代代碼碼段段 立即尋址僅適合于源操作數立即尋址僅適合于源操作數42二、寄存器尋址 參加操作的操作數在CPU的通用寄存器中。 例:MOV A

15、X,BX AX BX43三、直接尋址 指令中直接給出操作數的偏移地址 默認在數據段 例:MOV AX,1200H22H11H1200H偏移地址偏移地址 數數據據段段AH AL44直接尋址 直接尋址方式下,操作數的段地址默認為數據段,但允許段重設,即由指令定義段。 例:MOV AX,ES:1200H45四、寄存器間接尋址 參與操作的操作數存放在內存中,其偏移地址為指令中的寄存器的內容。46寄存器間接尋址例 例:MOV AX,BX 設BX=1200H22H11H1200H偏移地址偏移地址AH AL 11 22數數據據段段代代碼碼段段MOV47寄存器間接尋址 由寄存器間接給出操作數的偏移地址; 存放

16、偏移地址的寄存器稱為間址寄存器,它們是:BX,BP,SI,DI 操作數的段地址(數據處于哪個段)取決于選擇哪一個間址寄存器: BX,SI,DI BP默認在數據段默認在數據段默認在堆棧段默認在堆棧段48寄存器間接尋址 寄存器間接尋址基址尋址(間址基址尋址(間址寄存器為基址寄存寄存器為基址寄存 器器BX,BP)變址尋址(間址變址尋址(間址寄存器為變址寄存寄存器為變址寄存 器器SI,DI)49五、寄存器相對尋址 操作數的偏移地址為寄存器的內容加上一個位移量 例: MOV AX,BX+DATA 設:DS=2000H,BX=0220H,DATA=05H 則:AX=20225H50六、基址、變址尋址 操作

17、數的偏移地址為 一個基址寄存器的內容 + 一個變址寄存器的內容; 操作數的段地址由選擇的基址寄存器決定 基址寄存器為BX,默認在數據段 基址寄存器為BP,默認在堆棧段 基址變址尋址方式與相對尋址方式一樣,主要用于一維數組操作。51例: 執行下列指令: MOV SI,1100H MOV BX,SI MOV AX,SI+BX22H11H2200H偏移地址偏移地址AH AL 11 22數數據據段段52七、基址、變址、相對尋址 操作數的偏移地址為: 基址寄存器內容+變址寄存器內容+位移量 操作數的段地址由選擇的基址寄存器決定。 基址變址相對尋址方式主要用于二維表格操作。53例: 執行以下程序段: MO

18、V DI,1100H MOV BP,DI MOV AL,BPDI522H11H2205H偏移地址偏移地址AL 22堆堆棧棧段段54八、隱含尋址 指令中隱含了一個或兩個操作數的地址,即操作數在默認的地址中。 例: MUL BL 指令執行: ALBLAX551. 一般數據傳送指令 一般數據傳送指令 MOV 格式: MOV dest,src 操作: src 例: MOV AL,BL dest56一般數據傳送指令 注意點:兩操作數字長必須相同;兩操作數不允許同時為存儲器操作數;兩操作數不允許同時為段寄存器;在源操作數是立即數時,目標操作數不能是段寄存器;IP和CS不作為目標操作數,FLAGS一般也不作

19、為操作數在指令中出現。57一般數據傳送指令例 判斷下列指令的正確性: MOV AL,BX MOV AX,SI05H MOV BXBP,BX MOV DS,1000H MOV DX,09H MOV 1200,SI58一般數據傳送指令應用例 將(*)的ASCII碼2AH送入內存數據段1000H開始的100個單元中。 題目分析:確定首地址確定數據長度寫一次數據修改單元地址修改長度值判斷寫完否?未完繼續寫入,否則結束1063H100B1000H 2AH數據段數據段2AH2AH2AH59一般數據傳送指令應用例程序段: MOV DI,1000H MOV CX,64H MOV AL,2AHAGAIN:MOV DI,AL INC DI ;DI+1 DEC CX ;CX-1 JNZ AGAIN ;CX0則繼續 HLT 60上段程序在代碼段中的存放形式設CS=109EH,IP=

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