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2 4存储器 存储器是用来存放程序 数据 中间结果和最终结果的记忆装置 计算机存储信息的基本单位是一个二进制位 bit 1或0 存储器以字节 8bit 为单位存储信息 汇编语言的数据类型 字节 字 双字 四字 每个字节单元有一个唯一的物理地址 从0编号 顺序加1 地址也用二进制数表示 无符号整数 写成十六进制 16位二进制数可表示216 65536 64K个地址0000H FFFFH 字长16位 一个字要占用相继的两个字节 低位字节存入低地址 高位字节存入高地址 机器以偶地址访问 读 写 存储器 字 4字单元地址用它的最低字节地址来表示 2 4 1存储单元的地址和内容 76543210 100111110000H 0000H 9FH 001001100001H 0001H 26H 000111100002H 110101110003H 存储器 1514131211109876543210 字 高位字节低位字节 10011111 00100110 0000H 269FH 奇数地址 存储单元的地址和内容的关系 地址 内容 地址 内容 2 4 2实模式存储器寻址 实模式即8086 8088的工作方式 工作在20位地址 单任务工作方式下 独占系统所有资源 8086 8088的数据总线宽度是16位 地址总线宽度是20位 因220 210 210 1024K 1M 地址范围00000H FFFFFH 所以实模式下允许的最大寻址空间为1MB 但由于其数据总线宽度是16位 所以实模式要解决在16位字长的情况下实现20位的寻址 如何解决 1 存储器地址的分段 每个段的最大长度可达64KB 216KB 段内地址是连续的 线性增长的 允许单个逻辑段在整个1MB存储空间内浮动 小段 Paragraph 从0地址开始 每16个字节为一小段 共有64K个小段00000H 00001H 0000EH 0000FH00010H 00011H 0001EH 0001FH00020H 00021H 0002EH 0002FH FFFF0H FFFF1H FFFFEH FFFFFH 小段首地址的特征 在十六进制表示的地址中 最低位为0 即20位地址的低四位为0 逻辑地址是程序中使用的地址 它由段基址和段内偏移值所组成 段基址与段内偏移值都为16位的二进制数 物理地址也叫实际地址或绝对地址 是CPU访问存储器时实际使用的地址 为20位地址 段地址 段起始地址的高16位偏移地址 段内相对于段起始地址的偏移值 16位 有效地址EA 物理地址 段基址 16 段内偏移地址 16位段地址 16位偏移地址 0000 20位物理地址 例 DS 3000H EA 1234H 物理地址 16d DS EA 31234H 物理地址相同 其端地址和偏移地址是否唯一 2 段寄存器 CS DS SS ES FS GS 存放段地址 确定一个段的的起始地址 用途各不相同 代码段 CS 存放当前正在运行的程序数据段 DS 存放当前运行程序所用的数据 或串处理指令中的源操作数堆栈段 SS 定义堆栈 后进先出 的所在区域附加段 ES 附加的数据区 或串处理指令中的目的操作数各段在存储器中的分配 由操作系统负责负责 但需要时也可指定 段的重叠指每个段区的大小允许根据实际需要来分配 而不一定要占有64KB的最大段空间 8KB代码 2KB数据 256B堆栈 CS DS SS ES 存储器 0200H 0400H 0480H 例 8086 8088 80286的段寄存器和相应存放偏移地址的寄存器之间的默认组合 段偏移CSIPSSSP或BPDSBX DI SI或一个16位数ESDI 用于串指令 80386 的段寄存器和相应存放偏移地址的寄存器之间的默认组合 段偏移CSEIPSSESP或EBPDSEAX EBX ECX EDX EDI ESI一个8位数或一个32位数ESEDI 用于串指令 FS无默认GS无默认 2 4 3保护模式存储器寻址 保护模式 工作在80286 工作在系统所提供地址 多任务方式下 根据任务的特权级请求使用系统资源多任务处理功能 多个应用程序能同时在一台计算机上运行 而且彼此必须相互隔离 使一个应用程序的故障或缺陷不会破坏系统 也不会影响其它应用程序的运行 虚拟存储器 支持程序员编写的程序具有比主存储 引出保护模式的原因 直接原因 寻址 1MB以上的地址如何访问 重要原因 功能 支持多任务处理 1 逻辑地址 实模式逻辑地址 段地址 偏移地址 保护模式逻辑地址 选择器 偏移地址 二者区别 1 选择器 存放在段寄存器中 但不能直接表示成段基地址 2 偏移地址为32位 最大段长可达4GB 用来描述段的大小 段在存储器中的位置及其控制和状态信息基地址 base 指定段的起始地址界限 limit 存放着该段的长度访问权 access 说明该段在系统中的功能 并给出一些控制信息附加字段 386 表示该段的一些属性 2 描述符 保护模式下存储器寻址过程 选择器 指定的途径 描述符 基地址和界限值 段基地址 偏移地址 物理地址 逻辑地址 2 5外部设备 外部设备 实现人机交互和机间通讯为目的的一些机电设备 如键盘 鼠标 显示器 硬盘等等 外部设备与主机 CPU和存储器 的通信是通过外设接口 Interface 进行的 每个接口包括一组寄存器 数据寄存器 存放外设和主机间传送的数据状态寄存器 保存外设或接口的状态信息命令寄存器 保存CPU发给外设或接口的控制命令 端口 port 地址 又称端口号 是外设中的每个寄存器的编号I O地址空间 独立于内存储器 80 x86机可达64KB 也即端口地址的范围是 0000 FFFFH 主机与外设交换信息的方式 直接查询中断成组传送 BIOS和DOS简介BIOS basicinput outputsystem 基本输入输出系统DOS diskoperatingsystem 磁盘操作系统 共同点 都是系统编制的子程序 通过终端方