汇编第02章-80x86微处理器

汇编语言程序设计 重庆邮电学院2004年下半年 电子教案 2 清华大学出版版社2001年版 退出 授课教师 邹永贵 第3章80486微处理器 3 1Intel系列产品3 280486内部结构3 380486工作模式介绍3 480486外部引脚介绍 3 1Intel系列产品 1971 4004FirstmicroprocessorAllCPUcomponentsonasinglechip4bitFollowedin1972by80088bitBoth4004and8008designedforspecificapplications1974 8080Intel sfirstgeneralpurposemicroprocessor Intel系列产品 2 1978 8086 buswidth16bit 29000transistors clockspeed4 77MHz Addressing 1MB1979 8088 16bit 29 000 4 77MHz Addressing 1MB1982 80286 16bit 134000 6 20MHz 16MB1986 80386 32bit 1200000 1600000 12 5 33Mhz 4GB1989 80486 32bit 1200000 1600000 25 100Mhz 4GB 8KBCache1993 Pentium 32bit 3100000 3300000 60 166Mhz 4GB1995 PentiumPro 32bit5500000 15500000 150 200Mhz 64GB1997 PentiumII 64 7500000 233 333Mhz 64GThelaterthreeCPUshave64bitdatabusandexternaldatabus while80386and80486have32bitbus Intel系列产品 3 8086只能工作在实模式下 寻址1MB空间 80286有两种工作模式 1 实模式 PE 0 此时 即使内存可达16MB 但是CPU只能寻址1MB 2 保护模式 PE 1 可以实现段式虚拟存储器管理 以及多任务管理 可以寻址16MB物理空间 虚存可达214 216 230B80386及以上有3种工作模式 对于80386及80486 1 实模式 PE 0 同上 2 保护模式 PE 1 VM 0 可以实现段式 页式虚拟存储器管理 以及多任务管理 可以寻址4GB物理空间 虚存可达214 232 246B 64TB 3 虚拟8086方式 PE 1 VM 1 支持多个任务 每个任务工作在实模式下 只能访问1MB内存空间 3 280486的内部结构 1 基本结构示意图 2 80 x86寄存器组 a 基本结构寄存器8086 286只支持红色部分 举例 MOVAX 3A4BH 则AX等于3A4BHMOVAL 5DH 则AX等于3A5DHMOVAH 75H 则AX等755DHMOVEAX 3A44D2C5H 则AX D2C5H AL C5HMOVSI 3210H 则SI 3210HMOVESI 11223344H 则SI 3344H 2 80 x86寄存器组 b 系统级寄存器 系统程序使用 用户程序不能用 包含4个控制寄存器CR0 CR3 全局描述符表寄存器GDTR 中断描述符表寄存器IDTR 局部描述符表寄存器LDTR 任务寄存器TR注意 CR0寄存器中 PE 1 表示CPU工作在保护模式 反之PE 0 工作在实模式 PG 1 允许分页部件工作 反之PG 0 则禁止分页部件工作 c 调试与测试寄存器 包括8个调试寄存器DR0 DR7以及5个测试寄存器TR3 TR7 3 CPU的地址空间 1 虚拟地址空间 又称作逻辑地址空间 程序员编写程序时可以使用的空间 即虚拟地址 逻辑地址 2 物理空间 计算机中主存的实际空间 即物理地址 主存地址 3 线性空间 80486在保护模式下 可支持分段与分页机制 将逻辑地址经过分段机制后形成的32位地址就是线性地址 线性空间达4GB 如果不允许分页 即CR0寄存器的PG 0 则线性地址就是物理地址 如果PG 1 则线性地址还要经过分页机制才形成物理地址 3 380486的工作模式 1 实地址模式 CR0中PE 0时 只能访问1MB字节存储器空间 00000H FFFFFH 段寄存器16位 段内偏移地址也为16位 程序员使用的地址为逻辑地址 由段地址和段内偏移地址构成 一个段可以达到216 64KB 存储器的地址为物理地址 逻辑地址与物理地址的关系如下 物理地址 段地址 16 段内偏移地址例如 假设DS 3100H 则MOVAL DS 5400H 则物理地址为 DS 16 5400H 31000H 5400H 36400H 实地址模式举例 例如CS 3000H DS 3200H ES 3500H则 1 代码段的物理地址范围为 3000H 16 0000H 3000H 16 FFFFH即30000H 3FFFFH 2 数据段的物理地址范围为 3200H 16 0000H 3200H 16 FFFFH即32000H 41FFFH 3 附加段的物理地址范围为 3500H 16 0000H 3500H 16 FFFFH即35000H 44FFFH可见 各个段的空间在内存中可以相同或者重叠 2 保护模式 当CR0中的PE 1时 保护含义 在程序运行过程中 应防止应用程序破坏系统程序 防止某一应用程序破坏其它应用程序 防止把数据错误地当作指令运行的情况发生 这就是保护 保护分4级 即0 3级 0级最高 例如 特权级2存储在某个段上的数据 只能由具有0级 1级 2级的特权级进行访问 特权级2存储在某个段上的程序或者过程 只能由具有2级或3级上执行的程序进行