第2篇微处理器内部结构补充8086内存管理.ppt

第2章微处理器内部结构 补充 8088 8086存储器管理2 2 1整数寄存器 3 段寄存器 第2章微处理器内部结构 2 3微处理器存储器组织2 3 1IA 32工作方式2 3 2实方式的逻辑段2 2 1整数寄存器3 段寄存器2 3 3保护方式的段页管理 信息存储 基本单位是二进制位 bit 表达0或11个字节 Byte 8bit1个字 Word 16bit 2Byte1个双字 DoubleWord 32bit 4Byte1个4字 QuadWord 64bit 8Byte 最低有效位LSB LeastSignificantBit 最高有效位MSB Mostsignificantbit 现代计算机存储器按字节寻址 ByteAddressable 每个存储单元一个字节 一个地址 存储器管理MemoryManagement MM 补充1 8088 8086存储器管理 补1 8088 8086的主存寻址范围 补1 地址线20位可寻址物理存储空间220B物理地址范围00000H FFFFFH 如何管理更有效 分段管理 补1 方法物理空间划分为段段 逻辑段作用避免信息混淆遵循模块化程序设计思想 物理地址空间如何划分成逻辑段 如何形成逻辑地址 逻辑地址与物理地址的关系 内存 主存 信息分类 补1 代码指令操作码 即CPU执行的操作数据数值和字符等 即程序加工对象堆栈临时保存的返回地址或中间结果 8088 8086的逻辑段及其功能 补1 代码段 CodeSegment 存放指令代码程序的指令代码必须安排在代码段数据段 DataSegment 存放数据数据默认存放在数据段 也可放在其他段堆栈段 StackSegment 堆栈区域程序使用的堆栈一定在堆栈段 逻辑地址 类比 长途电话号码 补1 区号0532本地号86057526拨出号码0532 100000000 86057526 053286057526 8088 8086的逻辑地址 补1 编程时使用构成段地址段内偏移地址表示方法段地址 段内偏移地址 开始 运行 输入 debug 补1 物理地址与逻辑地址的区别 物理地址地址总线上输出的地址 用于外部硬件连接逻辑地址在微处理器内部 程序员编程时采用的地址 由逻辑地址计算物理地址 关键词物理地址 PA PhysicalAddress20位逻辑地址 LogicalAddress段地址 段基址 SA SegmentAddress16位有效地址 段内偏移地址 EA EffectiveAddress16位 物理地址计算方法物理地址 段基址 10H 偏移地址PASAEA 10H 相当于16进制数最低位后添1个 0 24 物理地址的形成 20位加法 25F60H25F61H25F62H25F63H 2000H 5F62H 20000H 物理地址 地址范围 物理地址 20位 地址线上送出的存储器绝对地址 1MB 220B 存储区中的某一单元的地址0 220 1 即 00000H FFFFFH逻辑地址 编程时使用 段基地址 16位 段的起始地址0 216 1 即 0000H FFFFH偏移地址 16位 某段内指定存储单元到段基址的距离0 216 1 即 0000H FFFFH 1个逻辑段的最大容量为 64kB 216B 题1 每个存储单元的物理地址是唯一的吗 答 是题2 每个存储单元的逻辑地址是唯一的吗 答 不是逻辑地址不唯一举例 物理地址 25F62H逻辑地址 1 2000H 5F62H逻辑地址 2 2011H 5E52H 2 2 1整数寄存器 3 段寄存器 16位作用存放段基址 指示逻辑段在主存的起始位置 与其他寄存器的内容一起构成逻辑地址段寄存器 段寄存器 16位80 x86微处理器代码段寄存器CS 当前代码段的起始位置堆栈段寄存器SS 当前堆栈段的起始位置数据段寄存器DS 当前数据段的起始位置附加段寄存器ES 当前附加段的起始位置IA 32微处理器增加段寄存器FS和GS 属于数据段性质的段寄存器8088 8086无这两个寄存器 段寄存器和其他寄存器构成逻辑地址 8088 8086段基址 偏移地址和物理地址的关系 段缺省和段替换规则 段缺省段寄存器名不出现在指令机器码和汇编格式中 操作性质隐含指定 搭配规则段寄存器和指针 变址寄存器有较固定的配用关系 替换规则在指令之前加上 CS DS SS 等段前缀 以指定的段寄存器替代隐含的段寄存器 IA 32逻辑段的逻辑地址 代码段CS EIP下一条要执行逻辑段的逻辑地址堆栈段SS ESP操作堆栈中的数据堆栈中的数据地址SS 堆栈段的段地址ESP 栈顶的偏移地址数据段默认通过DS EA 也可通过ES FS GS或SS CS EA读取数据DS ES FS GS或SS CS 数据所在逻辑段的段地址 存储器分段的一般规律 独立分开连续重叠 部分重叠或完全重叠 例如数据段和附加段完全重叠堆栈段和附加段部分重叠 对一个具体的存储单元 可以属于一个逻辑段 也可以同时属于几个逻辑段 例1 存储器 独立分开 64KB代码64KB堆栈64KB数据64KB附加数据 01500H1CD00H42000HB0000H 114FFH 2CCFFH 51FFFH BFFFFH 段首地址 段尾地址 例2 存储器 重叠 8KB代码2KB数据256B堆栈 02000H04000H04800H 存储器 11FFFH 13FFFH 147FFH 段首地址 段尾地址 存储器分段举例 例1 若CS FFFFH IP 0000H 求指令所在存储单元的物理地址 PA CS 10H IP FFFF0H 例2 已知CS 1055H DS 250AH ES 2EF0H SS 8FF0H DS段有一操作数 其偏移地址 0204H 1 画出各段在内存中的分布2 指出各段首地址3 该操作数的物理地址 解 各段分布及段首址见右图所示 操作数的物理地址为 250AH 10H 0204H 252A4H 2054F 3509F 3EEFF 9FEFF 存储器分段的好处 大部