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第二章 80x86计算机组织(modify)

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第2章_3 80x86系统微处理器

第2章_3 80x86系统微处理器

分段部件SU(Segmentation Unit)：有效地址的计算，从逻辑 分段部件 ： 有效地址的计算， 地址到线性地址。 地址到线性地址。线性地址连同总线周期事务处理信息发送到分 页部件PU。 通过提供一个额外的寻址器件对逻辑地址空间进 页部件 。SU通过提供一个额外的寻址器件对逻辑地址空间进 行管理。 行管理。
80386的功能部件增加到了 个：总线接口、指令预取、指令译 的功能部件增加到了6个 总线接口、指令预取、 的功能部件增加到了 执行、分段和分页，它们能相对独立工作。 码、执行、分段和分页，它们能相对独立工作。
总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)：CPU与系统之间的接口。 与系统之间的接口。 总线接口部件 ： 与系统之间的接口 产生存储器、I／O端口地址、传送数据和命令。总线周期为2个时 产生存储器、 ／ 端口地址、传送数据和命令。总线周期为 个时 端口地址 钟。 指令预取部件IPU(Instruction Prefect Unit)：16个字节的预取 指令预取部件 ： 个字节的预取 队列寄存器，读取4字节指令流 存到指令预取队列寄存器中。 字节指令流， 队列寄存器，读取 字节指令流，存到指令预取队列寄存器中。可 存放5条指令 条指令。 存放 条指令。
实现任务之间的隔离，实现指令和数据区的再定位。 实现任务之间的隔离，实现指令和数据区的再定位。
分页部件PU(Paging Unit)：PU把由 或IPU产生的线性地址 把由SU或 分页部件 ： 把由 产生的线性地址 转换成物理地址，管理物理地址空间。一页为4KB，每一段可以 转换成物理地址，管理物理地址空间。一页为 ， 是一页，也可以是若干页。 是 芯片新增的部件， 是一页 ， 也可以是若干页 。 PU是80386芯片新增的部件， 又是 芯片新增的部件 个可选件，若不使用PU， 的线性地址即是物理地址。 个可选件，若不使用 ，80386的线性地址即是物理地址 的线性地址即是物理地址

新编16_32位微型计算机原理及应用(李继灿主编)课件第2章

新编16_32位微型计算机原理及应用(李继灿主编)课件第2章

2. I/O空间: 486利用低16位地址线访问I/O端口，所 以I/O端口最多有216=64K，I/O地址空间为 0000H～FFFFH。 注意：I/O地址空间不分段 I/O地址空间与存储空间不重叠 CPU有一条控制线M/IO，在硬件设计上用 M/IO=1，参与存储器寻址，用M/IO=0参与 I/O寻址。 从PC/XT～Pentium，基于Intel微处理器的 系统机，实际上只使用低10位地址线，寻址 210=1024个I/O端口。
指 代码流 预取 令 译 指令 码 24位 2*16 总线 器
数据总线 线性地址总线 32 32
A2~A31 BE0~BE3 系统 地址总线
D0~D31 系统 数据总线
控制 总线
控制ROM 控制部分
系统 控制总线
指令队列
译码部分 指令预取部分
总线接口部分
一. 7个功能块： 1.总线接口单元： 产生三总线信号，进行存储器和I/O端口 的访问。
地址（32位） A2~A31、BE0~BE3 地址驱动器 系统地址总线
数据（32位） 写缓冲器 4*80 D0~D31 数据（32位） 数据总线收发器 系统数据总线 控制总线 系统控制总线
2.高速缓冲存储器(CPU内部的Cache)： 存放从存储器中取出的最近要执行的指 令和数据，这样CPU就只需从Cache中取指令， 不必经常访问存储器了。
指 运算部分 微指令 令 代码流 控制部分 指令 译 24位 码 总线 器
指 令 预 取 队 列
5.控制器： 控制器采用微程序设计，根据指令译码 器送来的信息产生微指令，对运算器、存储 器管理部分……发出控制信号。 存储管 指 控制与保护 理部分 令 微指令 部件 译 运算部分 码 控制ROM 器 控制器

《汇编语言程序设计》(第四版)教案及答案解析

《汇编语言程序设计》(第四版)教案及答案解析

《汇编语言程序设计》教案附：习题参考答案《汇编语言程序设计》(第4版)钱晓捷主编前言1.汇编语言是计算机能提供给用户的最快而又最有效的语言，也是能够利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一语言。

2.汇编语言程序设计是高等院校电子计算机硬、软件及应用专业学生必修的核心课程之一。

它不仅是计算机原理、操作系统等其它核心课程的必要先修课，而且对于训练学生掌握程序设计技术、熟悉上机操作和程序调试技术都有重要作用。

3.本教材共有十一章，其内容安排如下：(1).第一、二章为汇编语言所用的基础知识。

(2).第三章详细介绍80x86系列CPU的指令系统和寻址方式。

(3).第四章介绍伪操作、汇编语言程序格式及汇编语言的上机过程。

(4).第五、六章说明循环、分支、子程序结构和程序设计的基本方法。

(5).第七章说明宏汇编、重复汇编及条件汇编的设计方法。

(6).第八章叙述输入/输出程序设计方法，重点说明中断原理、中断过程及中断程序设计方式。

(7).第九章说明BIOS和DOS系统功能调用的使用方法。

(8).第十～十一章分别说明图形显示、发声及磁盘文件存储的程序设计方法，同时提供各种程序设计方法和程序实例。

附：教学参考书1.沈美明、温冬婵编著，IBM–PC汇编语言程序设计(第2版)，清华大学出版社，2001年(教材)2.沈美明、温冬婵编著，IBM–PC汇编语言程序设计，清华大学出版社，1991年3.沈美明、温冬婵编著，IBM–PC汇编语言程序设计—例题习题集，清华大学出版社，1991年6月4.沈美明、温冬婵、张赤红编著，IBM–PC汇编语言程序设计—实验教程，清华大学出版社，1992年5.周明德，微型计算机IBM PC/XT(0520系列)系统原理及应用(修订版)，清华大学出版社，19916.郑学坚、周斌，微型计算机原理及应用(第二版)，清华大学出版社，19957.王士元、吴芝芳，IBM PC/XT[长城0520] 接口技术及其应用，南开大学出版社，19908.杨素行，微型计算机系统原理及应用，清华大学出版社，19959.戴梅萼、史嘉权，微型计算机技术及应用—从16位到32位(第二版)，清华大学出版社，199610.张昆藏，IBM PC/XT微型计算机接口技术，清华大学出版社，199111.孟绍光，李维星，高档微机组成原理及接口技术(80386/80486/Pentium)，学苑出版社，199312.吴秀清，周荷琴，微型计算机原理与接口技术，中国科学技术大学出版社目录第 1 章基础知识 (1)1.1进位计数制与不同基数的数之间的转换 (1)1.2二进制数和十六进制数的运算 (2)1.3计算机中数和字符的表示 (3)1.4几种基本的逻辑运算 (3)第 2 章 80X86计算机组织 (4)2.180X86微处理器 (4)2.2基于微处理器的计算机系统构成 (4)2.3中央处理机 (5)2.4存储器 (6)2.5外部设备 (7)第 3 章 80X86的指令系统和寻址方式 (8)3.180X86的寻址方式 (8)3.2程序占有的空间和执行时间 (10)3.380X86的指令系统 (10)第 4 章汇编语言程序格式 (27)4.1汇编程序功能 (27)4.2伪操作 (27)4.3汇编语言程序格式 (31)4.4汇编语言程序的上机过程 (34)第 5 章循环与分支程序设计 (37)5.1循环程序设计 (37)5.2分支程序设计 (38)5.3如何在实模式下发挥80386及其后继机型的优势 (38)第 6 章子程序结构 (40)6.1子程序的设计方法 (40)6.2子程序的嵌套 (41)6.3子程序举例 (41)第 7 章高级汇编语言技术 (43)7.1宏汇编 (43)7.2重复汇编 (44)7.3条件汇编 (45)第 8 章输入/输出程序设计 (46)8.1I/O设备的数据传送方式 (46)8.2程序直接控制I/O方式 (47)8.3中断传送方式 (47)第 9 章 BIOS和DOS中断 (50)9.1键盘I/O (50)9.2显示器I/O (52)9.3打印机I/O (53)9.4串行通信口I/O (54)第 10 章图形与发声系统的程序设计 (55)10.1显示方式 (55)10.2视频显示存储器 (55)10.3EGA/VGA图形程序设计 (56)10.4通用发声程序 (57)10.5乐曲程序 (58)第 11 章磁盘文件存取技术 (59)11.1磁盘的记录方式 (59)11.2文件代号式磁盘存取 (60)11.3字符设备的文件代号式I/O (61)11.4BIOS磁盘存取功能 (62)附录：《IBM—PC汇编语言程序设计》习题参考答案 (63)第一章.习题 (63)第二章.习题 (64)第三章.习题 (65)第四章.习题 (79)第五章.习题 (84)第六章.习题 (104)第七章.习题 (118)第八章.习题 (125)第九章.习题 (130)第十章.习题 (134)第十一章.习题 (145)第 1 章 基础知识【教学目的】本章内容是本课程的基础，通过本章学习，使学生明确汇编语言程序设计的学科性质、基本内容和学习意义，掌握数制的转换、数据的编码，了解本门课程的教学要求和学习方法。

第二章 80x86计算机组织

第二章 80x86计算机组织

3、每个字节单元中存放的信息称为该存储单元 的内容，可以表示数据、程序指令，也可表示 地址值。例如（0004）=78H 4、16位字存入存储器时，低位字节存入低地址， 高位字节存入高地址。图2.6中,(0004)=5678H， (0005)=3456H,(5678)=2F1EH, ((5678))=2F1EH X表示地址，(X)表示X单元中内容。
2、存储器（memory） 用于存放程序、数据、信息及中间结果。 RAM：随机存储器 ROM：只读存储器（存储BIOS） EPROM：可擦除只读存储器 FlashROM：闪速存储器
3、I/O子系统（输入/输出） 包括I/O设备及大容量存储器两类外部设备 1）I/O设备：显示器，键盘，打印机等 2）大容量存储器：外存，如磁盘、磁带、光盘 等 4、系统总线：连接CPU,存储器和I/O设备，用 于传送各部分之间信息
2）指针或变址寄存器 SP,BP,SI,DI (16位) 通常用于在段内寻址时提供偏移地址。 SP(Stack Pointer):堆栈指针寄存器 BP(Base Pointer):基址指针寄存器 SI (Source Index): 源变址寄存器 DI(Destination Index):目的变址寄存器
2、专用寄存器 1）IP(Instruction Pointer)：指令指针寄存器，指 向下一条指令的首地址。 2）FLAGS：标志寄存器，共16位，用到其中9 位，根据有关指令的运行结果由CPU自动设 置,往往作为后续条件指令的转移控制条件。 OF-溢出标志 SF-符号标志 ZF-零标志 CF-进位标志 3、段寄存器：CS,DS,SS,ES
第四节 外部设备 一、外部设备：包括输入输出设备、大容量存储 器，如键盘、显示器、打印机、磁盘等。 外部设备与主机(CPU和寄存器)的通信是通过 外设接口进行的，每个接口包括一组寄存器。 这些寄存器一般有三种用途： 1、数据寄存器 2、状态寄存器 3、命令寄存器

汇编语言第2章80x86计算机组织

汇编语言第2章80x86计算机组织

控制标志位
• 控制标志位 ：DF 方向标志，用于串处理指令处理
▪ DF位为1时，每次操作后使变址寄存器SI和 DI减量，使串处理从高地址向低地址方向处 理：
▪ 当DF位为0时，则使SI和DI增量，使串处理 从低地址向高地址方向处理：
系统标志位
• IF：中断标志。 当IF=1时，允许中断； IF=0时关闭中断
数据的宽度 • 地址总线宽度：用以确定可访问的存储器的最
大范围
地址总线宽度
• 10位：210=1024单元，1K • 20位：220=1024* 210单元=1024K，1M • 24位：224=16*1M，16M • 30位：230=1024M，1G • 32位：232=4G，即4GB
二、一些名词术语(2)
• TF：陷井标志（跟踪标志）。用于单步方式操作 • IOPL：I/O特权级。控制对I/O地址空间访问
段寄存器
• 8086/8088、80286：四个段寄存器 ▪ 代码段CS，数据段DS，堆栈段SS，附加段ES
• 80386及后继机型：六个段寄存器 ▪ 代码段CS，数据段DS，堆栈段SS，附加段ES、 FS、GS---都是16位
• ZF：零标志。运算结果为0，置1；否则置0。 • CF：进位标志。记录从最高有效位产生的进位值。
最高有效位有进位时置1，否则置0。 • AF：辅助进位标志。记录运算时第3位产生的进位
值。如第3位有进位时置1，否则置0。 • PF：奇偶标志。当结果操作数中1的个数为偶数时置
1，否则置0。
标志符号 举例
段中的某一存储单元的地址 4. SI、DI一般与DS联用：
在串处理指令中，SI和DS联用，DI和ES联用
8086系统的堆栈
• 是存储器中的特殊区域 – 在堆栈段内，“FILO” – SP始终指向栈顶，总是字操作，指示栈顶的 偏移地址； – BP可作为堆栈区中的一个基地址以便访问 堆栈中的其他信息

80x86微机原理参考答案

80x86微机原理参考答案

80x86微机原理参考答案第一章计算机基础（P32）1-1电子管，晶体管，中小规模集成电路、大规模、超大规模集成电路。

1-2把CPU和一组称为寄存器（Registers）的特殊存储器集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中，这个器件才被称为微处理器。

以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入／输出、接口电路及系统总线等所组成的计算机，称为微型计算机。

微型计算机系统是微型计算机配置相应的系统软件,应用软件及外部设备等.1-3写出下列机器数的真值：（1）01101110 （2）10001101（3）01011001 （4）11001110答案：（1）+110 （2）-13(原码) -114（反码）-115（补码）（3）+89 （4）-78（原码）-49（反码）-50（补码）1-4写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为8位）：（1）+010111 （2）+101011（3）-101000 （4）-111111答案：（1）[x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111（2）[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011（3）[x]原=10101000 [x]反= 11010111 [x]补= 11011000（4）[x]原=10111111 [x]反= 11000000 [x]补=110000011-5 当下列各二进制数分别代表原码，反码，和补码时，其等效的十进制数值为多少？（1）00001110 表示原码14，反码14，表示补码为14（2）11111111 表示原码－127，反码－0，表示补码为－1（3）10000000 表示原码-0，反码-127，表示补码为－128（4）10000001 表示原码－1，反码－126，表示补码为－1271-6 已知x1=+0010100，y1=+0100001，x2=-0010100，y2=-0100001，试计算下列各式。

深圳大学 郑海虹：《微机原理与汇编语言》课程教学大纲

掌握：中断请求、中断判优、中断响应、中断处理和中断返回的原理
掌握：中断处理程序的设计，设置和获取中断向量的方法
理解：BIOS和DOS中断调用概念和调用方法
教学目的
掌握BIOS和DOS系统功能调用。
内容提要
9.1键盘I/O
9.2显示器I/O
教学要求
掌握：BIOS与DOS的键盘中断和显示中断
教学目的
掌握基本图形操作以及图形程序设计方法，利用PC机的发声系统编写产生各种声音和乐曲的技术。
教学目的
了解8086μcpu的内部结构，存储器的实模式。
内容提要
2.180x86微处理器
2.2基于微处理器的计算机系统构成
2.3中央处理机
2.4存储器
2.5外部设备
教学要求
理解：微处理器的基本结构和工作过程
掌握；8088/8086微处理器的内部特性和功能
掌握：8088/8086微处理器的存储器组织和段寄存器的应用
教学目的
逐步熟悉和掌握汇编语言程序的格式，可以编写简单的顺序程序。
内容提要
4.1汇编程序功能
4.2伪操作
4.3汇编语言程序格式
4.4汇编语言的上机过程
教学要求掌握：Βιβλιοθήκη 编语言的上机过程，汇编语言源程序的格式
掌握：各类伪指令
教学目的
掌握汇编语言源程序的循环、分支设计方法。
内容提要
5.1循环程序设计
5.2分支程序设计
注：写明各学期教学总时数及各周学时数。
（三）主要内容
本课程主要介绍80x86计算机CPU的结构，存储器的组织方式，8086/8088计算机的寻址方式，8086／8088指令系统，80x86、Pentium增强和扩充指令，基本的汇编语言程序设计方法和技能及高级汇编语言技术。

汇编语言程序设计复习

知识点第一章基础知识(1）正负数的补码表示, 掌握计算机中数和字符的表示；eg.假设机器字长为8位，[+3]补=00000011B，[-3]补= 11111101 H 。

十六进制数0FFF8H表示的十进制正数为65528D，表示的十进制负数为-8D。

8位二进制数被看成是带符号补码整数时，其最小值是-128，最大值是 127 。

第二章80x86计算机组织(1)中央处理机CPU的组成和80x86寄存器组,重点：专用寄存器，段寄存器eg: IP寄存器中保存的是？代码段中的偏移地址FLAGS标志寄存器中共有几位条件状态位6位，有几位控制状态位2位，标志寄存器分为哪2类？陷阱标志，中断标志。

（2）存储单元的地址和内容每一个字节单元给以一个唯一的存储器地址，称为物理地址；一个存储单元中存放的信息称为该存储单元的内容。

存储器地址的分段，（低位字节存放）低地址，（高位字节存放）高地址；实模式下逻辑地址、选择器和偏移地址；物理地址的表示段基地址加上偏移地址。

eg.如果SS=6000H，说明堆栈段起始物理地址是_____60000H___。

已知字节（00018H）=14H，字节（00017H）=20H，则字（00017H）为__1420H______。

如果（SI）=0088H，（DS）=5570H，对于物理地址为55788H的内存字单元，其内容为0235H，对于物理地址为5578AH的内存字单元，其内容为0E60H，那么执行指令LDS SI，[SI]以后，(SI)= 0235H ,(DS)= 0E60H .第三章80x86的指令系统和寻址方式与数据有关的寻址方式（立即寻址方式，寄存器寻址方式，直接寻址方式，寄存器间接寻址方式，寄存器相对寻址方式，基址变址寻址方式，相对基址变址寻址方式）和与转移地址有关的寻址方式（段内直接寻址，段内间接寻址，段间直接寻址，段间间接寻址）。

数据传送指令（通用数据传送指令、累加器专用传送指令、输入输出指令）、算术指令（加法指令、减法指令（*加减指令对4个标志位的影响[of,cf,sf,zf]）、乘法指令（*乘法指令的要求：目的操作数必须是累加器）、除法指令（*被除数在累加器中，除法指令执行完以后，商和余数在？））、逻辑指令（逻辑运算指令（*XOR,AND,OR,TEST指令及指令执行后对标志位的影响）、移位指令）、串处理指令（与REP相配合工作的MOVS、STOS、LODS 指令，与REPE/REPZ和REPNE/REPNZ联合工作的CMPS、SCAS指令）、控制转移指令（无条件转移指令、条件转移指令、循环指令、子程序调用指令、中断）。

《汇编语言》作业答案

3545233.doc 制作:江家宝《IBM—PC汇编语言程序设计》课后作业参考答案目录第一章：基础知识 ........................................................................................ ２第二章：80×86计算机组织......................................................................... ２第三章：80×86的指令系统和寻址方式..................................................... ３第四章：汇编语言程序格式........................................................................ ７第五章：循环与分支程序设计.................................................................... ９第六章：子程序结构 ................................................................................ １２第七章：高级汇编语言技术.................................................................... ２０第八章：输入输出程序设计.................................................................... ２２第九章：BIOS和DOS中断 (23)3545233.doc 制作:江家宝第一章：基础知识1.1、用降幂法和除法将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数：(3) 4095 答：(3) 4095 =1111 1111 1111B=FFFH1.2、将下列二进制数转换为十六进制数和十进制数：(1) 10 1101 答：(1) 10 1101B=2DH=451.3、将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数：(4) 1234 答：(4) 1234H=1 0010 0011 0100B=46601.4、完成下列十六进制数的运算，并转换为十进制数进行校核：(3) ABCD-FE 答：(3) ABCD-FEH=AACFH=437271.5、下列各数均为十进制数，请用8位二进制补码计算下列各题，并用十六进制数表示其运算结果。

第二章 80x86计算机组织


80x86汇编语言程序设计
1. 状态标志取值的一般规则
ZF（Zero Flag）：零标志。若运算结果为0，则ZF = 1，否则 ZF = 0。
SF（Sign Flag）：符号标志。若运算结果为负数，则SF = 1， 否则SF = 0。 CF（Carry Flag）：进位标志。若加法时结果最高位向前有进 位或减法时最高位向前有借位，则CF = 1，否则CF = 0。 OF（Overflow Flag）：溢出标志。若带符号数的运算结果超 出了补码表示的范围，则OF = 1，否则OF = 0。 AF（Auxiliary Carry Flag）：辅助进位标志。若加法时结果 低4位向前有进位或减法时结果低4位向前有借位，则AF = 1，否 则AF = 0。 PF（Parity Flag）：奇偶标志。若结果最低字节中1的个数为 偶数，则PF = 1，否则PF = 0。
80x86程序可以存取的最小数据单位是字节。例如，若要读取的位 数不足8位，则只能先读出一个完整字节，再屏蔽掉其它位。
字的存储采取“低字节在低地址，高字节在高地址，字的地址由低 地址表示”的小端方式，双字也类似。
要正确理解内存单元的地址和值，地址表示位置，值是相应位置处 的内容。同一地址既可以看作字节单元地址，也可以看作字甚至双字 单元地址，取决于具体的使用方式。
2013-1-20
80x86汇编语言程序设计
80x86 CPU有3种工作模式：实模式、保护模式和虚拟8086模 式。 在实模式下，段地址和偏移地址均为16位。20位物理地址由 16位段地址左移4位加16位偏移地址得到，只能寻址1MB的内存 空间，且每段≤64KB。 在实模式下，32位CPU下的程序可以使用32位寄存器和32位操 作数，但采用32位寄存器表示偏移地址时，只使用低16位，高 16位为0。CS:IP总是指向下一条要执行的指令，EIP的高16位为 0。SS:SP指向堆栈段的栈顶，ESP的高16位为0。 状态标志是CPU进行条件判断和控制程序执行流程的依据，最 常用的是4个：CF、OF、SF和ZF。其中，CF表示无符号溢出，OF 表示带符号溢出。
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③、数据段(Data Segment) ： 数据段存放运行程序所用的数据
数据段寄存器DS存放数据段的段地址 各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移 地址 处理器利用DS:EA存取数据段中的数据
④、附加段(Extra Segment) ： 附加段是附加的数据段，也用于数据的保存：
------------------ --------------------- ---------------------------------------------
HLT
停机
指令执行过程见下页图
指令执行过程(取指/译码/执行)
输出指 置初值 令地址
①
②
时序控制信号（控制命令）
③ +1
输出
时序逻辑电路
；数据段超越，使用数据段的数据
；附加段超越，使用附加段的数据
段超越的示例
• 没有段超越的指令实例：
MOV AX,[2000H] ；AX←DS:[2000H] ；从默认的DS数据段取出数据
• 采用段超越前缀的指令实例：
MOV AX,ES:[2000H] ；AX←ES:[2000H] ；从指定的ES附加段取出数据
– – – – CS（代码段）指明代码段的起始地址 SS（堆栈段）指明堆栈段的起始地址 DS（数据段）指明数据段的起始地址 ES（附加段）指明附加段的起始地址
• 每个段寄存器用来确定一个逻辑段的起始地 址，每种逻辑段均有各自的用途
①、代码段(Code Segment)： 代码段用来存放程序的指令序列
• 若运算结果为0，则ZF = 1； 否则ZF = 0 注意：ZF为1表示的结果是0 3AH + 7CH＝B6H，结果不是零：ZF = 0
84H + 7CH＝（1）00H，结果是零：ZF = 1
符号标志SF（Sign Flag）
• 运算结果最高位为1，则SF = 1； 否则SF = 0
有符号数据用最高有效位表示数据的符号 所以，最高有效位就是符号标志的状态
（３）．控制寄存器
指令指针寄存器IP ：是一个16位的寄存器，存放EU要执行的 下一条指令的偏移地址，用以控制程序中指令的执行顺序，实 现对代码段指令的跟踪 。 标志寄存器F ：是一个16位的寄存器，共9个标志，其中6个用 作状态标志，3个用作控制标志。 Ａ、状态标志：状态标志用来反映EU执行算术和逻辑运算 以后的结果特征。 CF：进位标志 ；PF：奇偶标志 ；AF：辅助进位标志 ZF：零标志 ；SF：符号标志 ；OF：溢出标志 Ｂ、控制标志 ：控制标志是用来控制CPU的工作方式或工 作状态 。 TF：陷阱标志或单步操作标志 ：IF：中断允许标志 DF：方向标志
AX：称为累加器，是算术运算时使用的主要寄存器，所有外部设备
的输入输出指令只能使用AL或AX作为数据寄存器。 BX：称为基址寄存器，它可以用作数据寄存器，在访问存储器时， 可以存放被读写的存储单元的地址，是具有双重功能的寄存器。
CX：称为计数寄存器，它可以用作数据寄存器，在字符串操作、 循环操作和移位操作时用作计数器。 DX：称为数据寄存器，它可以用作数据寄存器，在乘、除法中 作为辅助累加器，在输入输出操作中存放接口的地址。
附加段寄存器ES存放附加段的段地址 各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移 地址 处理器利用ES:EA存取附加段中的数据 串操作指令将附加段作为其目的操作数的存放区域
⑤、如何分配各个逻辑段?
程序的指令序列必须安排在代码段 程序使用的堆栈一定在堆栈段 程序中的数据默认是安排在数据段，也经常安排在附加段，尤其
溢出和进位有什么区别？
处理器怎么处理，程序员如何运用？
如何判断是否溢出？
溢出和进位的对比
例1：3AH + 7CH＝B6H
无符号数运算： 有符号数运算： 58＋124＝182 范围内，无进位 58＋124＝182 范围外，有溢出 CF=0 OF=1
例2：AAH + 7CH＝（1）26H
无符号数运算：
3AH + 7CH＝B6H，最高位D7＝1：SF = 1
84H + 7CH＝（1）00H，最高位D7＝0：SF = 0
奇偶标志PF（Parity Flag）
• 当运算结果最低字节中“1”的个数为零 或偶数时，PF = 1；否则PF = 0
PF标志仅反映最低8位中“1”的个数是 偶或奇，即使是进行16位字操作 3AH + 7CH＝B6H＝10110110B
有符号数运算：
170＋124＝294 范围外，有进位 －86＋124＝28 范围内，无溢出
CF=1 OF=0
辅助进位标志AF（Auxiliary Carry Flag）
运算时D3位（低半字节）有进位或
借位时，AF = 1；否则AF = 0。
这个标志主要由处理器内部使用， 用于十进制算术运算调整指令中，用 户一般不必关心
标志寄存器 ( FLAGS / PSW ）
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
OF DF IF TF SF ZF
AF
PF
CF
条件码标志：
OF SF ZF CF AF PF 溢出标志 符号标志 零标志 进位标志 辅助进位标志 奇偶标志
控制标志：
DF IF TF 方向标志 中断标志 陷阱标志 AX, BX
取指令 指令译码
取操作数
执行指令
指令周期
存结果
1。CPU如何知道从哪里取出程序的第一条指令？——操作系统 2。CPU如何按程序控制流执行指令？——程序计数器
3。CPU如何知道从哪里取操作数？——地址、寻址方式
例：计算5+8
汇编语言程序 MOV AL, 5 ADD AL, 8 对应的机器指令 对应的操作 10110000 00000101 00000100 00001000 11110100 将立即数1传送到累加寄存器AL中 计算两个数的和，结果存放到AL中
是串操作的目的区必须是附加段 数据的存放比较灵活，实际上可以存放在任何一种逻辑段中
⑥、段超越前缀指令 • 没有指明时，一般的数据访问在DS段；使用BP 访问主存，则在SS段 • 默认的情况允许改变，需要使用段超越前缀指 令；8086指令系统中有4个： CS: SS: DS: ES:
；代码段超越，使用代码段的数据 ；堆栈段超越，使用堆栈段的数据
代码段寄存器CS存放代码段的段地址 指令指针寄存器IP指示下条指令的偏移地址 处理器利用CS:IP取得下一条要执行的指令
②、堆栈段(Stack Segment)： 堆栈段确定堆栈所在的主存区域
堆栈段寄存器SS存放堆栈段的段地址 堆栈指针寄存器SP指示堆栈栈顶的偏移地址 处理器利用SS:SP操作堆栈顶的数据
(2) 4个专用寄存器，即BP、SP、SI、DI；
主要用来存放操作数的偏移地址（即操作数的段内地址）。 SP:称为堆栈指针寄存器，在堆栈操作中存放栈顶的偏移地址。 BP：称为基址指针寄存器，常用作堆栈区的基地址寄存器。 SI:称为源变址寄存器，主要用于存放地址，在字符串操作中存放
源操作数的偏移地址。变址寄存器内存放的地址在数据传送完成后， 具有自动修改的功能。例如，传送1字节数据后把地址加1，为下次 传送做好准备，变址寄存器因此得名。 DI:称为目的变址寄存器，主要用于存放地址，在字符串操作中存 放目的操作数的偏移地址。
第二章 80x86计算机组织
计算机系统
存储器
中央处理机
外部设备
一、 计算机系统
地址总线 AB 输 入 设 备 输 出 设 备 数据总线 DB 控制总线 CB
CPU
存 储 器
I/O 接 口
I/O 接 口
程序的执行过程
程序
指令1 指令2 指令3 指令4 …… 指令n 操作码 操作数
执行
MPU 等待取指1 执行1 等待取指2 执行2
等待取指3 执行3
总线
忙
闲
忙
闲
忙
闲
传统微处理器的指令执行过程
BIU
EU 总线 忙 取指1 取指2 取指3 取指4 取指5 取指6 执行6
执行1 忙
执行2 忙
执行3 忙
执行4 忙
执行5 忙
8086CPU的指令执行过程
３. 总线接口部件的组成：
总线接口部件负责与存储器、I/O端口传送数据 ，由下列4部分 组成： (1) 4个段地址寄存器（CS、DS、ES、SS） 8086/8088 CPU 总线接口部件 BIU 中设置有 4 个 16 位段寄存器， 它们是代码段寄存器CS，数据段寄存器DS，附加段寄存器ES和 堆栈段寄存器SS。
2．总线接口部件BIU
总线接口部件BIU内部设有四个16位段地址寄存器：代 码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加 段寄存器ES，一个16位指令指针寄存器IP，一个6字节指令 队列缓冲器，20位地址加法器和总线控制电路。 主要功能：根据执行部件EU的请求，负责完成CPU与 存储器或I/O设备之间的数据传送。
结果中有5个1，是奇数：PF = 0
溢出标志OF（Overflow Flag）
• 若算术运算的结果有溢出， 则OF＝1；否则 OF＝0
3AH + 7CH＝B6H，产生溢出：OF = 1 AAH + 7CH＝（1）26H，没有溢出：OF = 0
溢出标志OF（Overflow Flag）
问题
什么是溢出？
1011 0000 锁存数据
MOV A, 5 ADD A, 8 HLT
⑥
⑤ 读写命令
读写控制电路
1．执行部件EU
执行部件中包含一个16位的算术逻辑单元（ALU），8 个16位的通用寄存器，一个16位的状态标志寄存器，一个数 据暂存寄存器和执行部件的控制电路。 功能：从BIU的指令队列中取出指令代码，经指令译码 器译码后执行指令所规定的全部功能。执行指令所得结果或 执行指令所需的数据，都由 EU 向 BIU 发出命令，对存储器 或I/O接口进行读/写操作。