总线的区别与存储器.doc

80x86/Pentium微处理器8086和8088两种CPU的执行单元是完全相同的，而总线接口单元有些不同。8086CPU数据总线16位，指令队列6个字节；而8088CPU数据总线8位，指令队列4个字节。 n 1.功能结构n 执行单元EU有8个16位的通用寄存器、1个16位的标志寄存器（即PSW寄存器）、暂存器、16位的算术逻辑单元ALU及EU控制电路组成。 n 执行单元EU有8个16位的通用寄存器、1个16位的标志寄存器（即PSW寄存器）、暂存器、16位的算术逻辑单元ALU及EU控制电路组成。 n EU的功能是执行指令。EU从指令队列取出指令代码。将其译码，发出相应的控制信息。控制数据在ALU中进行运算，运算结果的特征保留在标志寄存器（FLAGS，即PSW）中。 n 总线接口单元BIU包括4个16位段寄存器，1个16位的指令指针寄存器IP、1个与EU通讯的内部寄存器、先入先出的指令队列（8088的指令队列为4个字节，8086的指令队列为6个字节）、总线控制逻辑及计算20位物理地址的地址加法器。 n BIU的功能是负责与存储器、I/O端口传送信息。当EU从指令队列中取走指令，指令队列出现空字节时，BIU即从内存中取出后续的指令代码放入队列中；当EU需要数据时，BIU根据EU给出的地址，从指定的内存单元或外设中取出数据供EU使用； n 当运算结束时，BIU将运算结果送入指定的内存单元或外设。当队列空时，EU就等待，直到有指令为止。当8088队列空出1个字节，8086空出2个字节时，BIU就自动执行一次取指令周期，将新指令送入队列。若BIU正在取指令，EU发出访问总线的请求，则必须等BIU取指令完毕后，该请求才能得到响应。 n 一般情况下。程序执行，当遇到转移指令时，BIU就使指令队列复位，从新地址开始取出指令，并立即传送给EU去执行。其后续指令取来填入指令队列。 n 指令队列的存在使8086/8088的EU和BIU并行工作，从而减少CPU为取指令而等待的时间，提高了CPU的利用率，加快了整机的运行速度，另外也降低了对存储器存取速度的要求，这种技术叫并行技术。在整个程序运行期间，BIU总是忙碌的，充分利用了总线，效率很高。如图所示。 2.8086/8088的内部寄存器 如果一个处理器中没有通用寄存器，那么在指令执行的过程中要用到操作数时，必须到存储器中去取，运算的结果也必须立即送到存储器中保留起来。从存储器存取数据要占用总线周期。如果在指令执行的过程中，只要碰到操作数的存取就进行存储器操作，则势必要加长指令的执行时间。 n 如果在处理器中设有一些寄存器，这些寄存器可用来暂时存放参加运算的操作数和运算过程中的中间结果，则在程序执行的过程中就不必每时每刻都要取到存储器中存取数据。 n 在处理器中，用通用寄存器暂时存放操作数可以提高程序执行速度。一般来说，处理器中包含的寄存器越多，处理器使用就越灵活，处理器执行程序的速度也就越快。n 8086/8088内部有14个16位寄存器，按其功能可分为三大类（P20、P14，通用寄存器共8个，根据使用情况可分为三种。数据寄存器 AX，BX，CX，DX 数据寄存器一般用于存放参于运算的数据或运算的结果。每一个数据寄存器都是16位寄存器，但又可将高、低8位分别作为两个独立的8位寄存器使用， n 它们的高8位记作 AH，BH，CH，DH，低8位记作AL，BL，CL，DL。这给编程带来很大方便。n 上述4个寄存器一般作为通用寄存器使用，但它们又有各自的习惯用法。见表1.7(P20、P14)。 n 地址指针寄存器 SP、BPSP：堆栈指针寄存器BP：基址指针寄存器n 作为通用寄存器的