第二章实模式下存储器组织与寻址方式

第二章实模式下存储器组织与寻址方式,2.1实模式下存储器组织,2.2寻址方式,第二章实模式下存储器组织与寻址方式,本章重点：1、实模式下存储器组织2、8086数据寻址方式3、8086程序寻址方式,一、存储单元的地址和内容,存储器以字节为单位存储信息，为了访问存储器，每个字节单元给的一个编号。,2、存储单元的内容,存储单元中存放的信息。,1、存储单元的地址,0000H0001H0002H0003H0004H,数据以字节为单位：（0002H）34H,数据以字为单位：（0002H）1234H,20H68H34H12H56H,2.1实模式下存储器组织,数据以字节为单位：（0001H）68H,16位字长机器可访问的最大存储空间是21664K，而实模式下最大存储容量为2201M，20位地址才能访问1M空间。,1、分段原因,二、存储器的段结构,机器规定：1)从0开始，16字节为1小段，1M空间共分216个段。,2)程序员编程时要把存储器分段，每个段大小可从064K，但起始地址不能任意，必须从一小段首址开始。,2、段的划分,00000H，00001H，00002H，0000EH，0000FH00010H，00011H，00012H，0001EH，0001FH00020H，00021H，00022H，0002EH，0002FH00030H，00031H，00032H，0003EH，0003FH00040H，00041H，00042H，0004EH，0004FH.FFFC0H，FFFC1H，FFFC2H，FFFCEH，FFFCFHFFFD0H，FFFD1H，FFFD2H，FFFDEH，FFFDFHFFFE0H，FFFE1H，FFFE2H，FFFEEH，FFFEFHFFFF0H，FFFF1H，FFFF2H，FFFFEH，FFFFFH,1、逻辑地址,程序中使用的地址，由16位段地址和16位的偏移地址组成。,3、物理地址（PA）,存储单元的实际地址。在1M的存储器器里，每个存储单元都有一个唯一的20位地址，称该存储单元的物理地址。,2、有效地址（EA）,三、存储单元的地址,16位的偏移地址。,物理地址16位段地址左移4位16位偏移地址。,注：1）16位段地址：段起始地址的高16位值。每一段的起始地址必须是小段的首址，故低4位为0。,2）16位偏移地址：段内相对于段起始地址的偏移量。,3）每一存储单元都有唯一的物理地址，它可由不同的段地址加不同的偏移地址组成。,例：若CS1000H，IP2051H，PA10000H+2051H=12051H,若CS1100H，IP1051H，PA=11000H1051H12051H,注：改变段和偏移寄存器的缺省组合，须在指令中说明。,例：MOVAX,BX；DS段中，BX寻址的单元内容送AX,MOVAX,ES:BX；ES段中，BX寻址的单元内容送AX,4、隐含段和偏移寄存器,5、实际应用中段之间可以互相重叠。,6、分段编址的优点,1）使指令系统中的大部分指令只涉及16位地址，减少了指令的长度，提高了程序的执行速度。,2）为程序的浮动装配创造了条件。,(2)程序本身是可浮动的，即程序不涉及物理地址，也就是和段地址无关系，只与偏移地址相关。,一、指令,2.2.1基本概念,1、概念：指出计算机要进行的操作和操作对象的一组代码。,例：MOVAX,BX,2.2寻址方式,：说明操作对象。,：说明计算机要进行的操作。,二、指令系统,一台计算机全部指令的集合，构成指令系统。,三、寻址方式,数据寻址方式：寻找指令中操作数的方式。,程序寻找方式：寻找指令转移目的地址的方式。,注：1、完成运算后，结果放进目标操作数，源操作数一般不改变，仅提供操作对象之一。,操作码目标操作数,源操作数,例：ADDBX,AX,2、双操作数指令：目标和源操作数都有；单操作数指令：只有目标操作数；,例：INCAX,例：RET,单字节指令：目标和源操作数都没有。,四、汇编语言指令书写格式,与数据有关的寻址方式：以MOV指令为例立即数寻址MOVAX,3069H寄存器寻址MOVAL,BH直接寻址MOVAX,2000H寄存器间接寻址MOVAX,BX基址变址寻址MOVAX,BPDI寄存器相对寻址MOVAX,COUNTSI相对基址变址寻址MOVAX,MASKBXSI,2.2.2数据寻址方式,特点：1、操作数在指令中给出，作为指令的一部分在代码段中。,例：MOVAL,5MOVAX,3064H,注：1）主要用于对寄存器赋值。2）立即数可以是8位、16位。3）只能用于源操作数。,MOV5,AL(),一、立即数寻址,2、执行速度快操作数直接从指令取得，不需使用总线周期。,特点：1、操作数位于CPU内部寄存器中，指令指定寄存器号。,例：MOVAL,AHMOVAX,BX,注：1）目的和源操作数都可用寄存器寻址方式。2）目的和源操作数长度一致。,MOVBL,AX(),二、寄存器寻址,2、执行速度快操作数在CPU内部，不需使用总线周期。,特点：1、操作数位于内存，指令指定数据在内存中的有效地址。,2、如未指明操作数所在的段，默认为数据段。,例：MOVAX,2000H假设DS=3000H,则PA=30000H+2000H=32000H,AX=3050H,三、直接寻址,例：MOVAX,ES:2000H；将ES段2000H和2001H两单元的内容送AX寄存器。,3、可使用段前缀指明段寄存器。,4、操作数地址可由变量（符号地址）表示VALUEDB10MOVAH,VALUE,三、直接寻址,特点：1、操作数位于内存，操作数的有效地址在BX、BP、SI或DI中。,2、如未指明操作数所在的段，指令中指定的寄存器是BX、SI或DI时，默认为数据段；指令中指定的寄存器是BP时，默认为堆栈段。,例：MOVAX,BX;PA=16dDS+BXMOVAX,BP;PA=16dSS+BP,四、寄存器间接寻址,例：MOVAX,BX如果DS2000H，BX1000H，则PA20000H1000H21000H,AX508AH,例：MOVAX,ES:BX；PA=16dES+BX,3、可使用段前缀指明段寄存器。,四、寄存器间接寻址,2、源操作数和目的操作数的字长一致MOVDL,BX;BX指示一个字节单元MOVDX,BX;BX指示一个字单元,注：1、不允许使用AX、CX、DX存放EAMOVAX,CX,四、寄存器间接寻址,特点：1、操作数的有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器的和。,五、基址变址寻址,2、如未指明操作数所在的段，指令中指定的基址寄存器是BX，默认为数据段；基址寄存器是BP时，默认为堆栈段。,例：MOVAX,BXDI；PA=16dDS+BX+DIMOVAX,BPSI；PA=16dSS+BP+SI,五、基址变址寻址,例：MOVAX,BXSI等价于MOVAX,BX+SI如果DS2100H，BX0158H，SI=10A0H则PA21000H0158H+10A0H221F8H,例：MOVAX,ES:BXSI；PA=16dES+BX+SI,3、可使用段前缀指明段寄存器。,注：必须是一个基址寄存器和一个变址寄存器的组合MOVAX,BXBPMOVAX,SIDI,数组首址存放在基址寄存器中，变址寄存器访问数组中的元素。,4、适于数组、字符串、表格的处理,例：在数据段有一数组ARR，编程取出第十六个元素。,MOVBX,OFFSETARRMOVDI,0010HMOVAL,BX+DI,特点：1、操作数的有效地址是一个基址或变址寄存器的内容和指令中指定的位移量之和。,六、寄存器相对寻址,2、物理地址计算,例：MOVAX,DI+0100H如果DS2000H，DI=3000H则PA20000H+3000H+0100H23100H,六、寄存器相对寻址,例：MOVAX,ES:STRINGSI；PA=16dES+STRING+SI,3、可使用段前缀指明段寄存器。,4、适于数组、字符串、表格的处理,例：MOVAX,COUNTSI,六、寄存器相对寻址,若DS=3000H,SI=2000H,COUNT=3000H,35000H=1234H则PA=30000H2000H+3000H=35000H,MOVAX,COUNT+SI,AX=1234H,特点：1、操作数的有效地址是一个基址寄存器的内容、一个变址寄存器的内容和指令中指定的位移量之和。,七、相对基址变址寻址,2、物理地址计算,例：MOVAX,STRBX+SIMOVAX,STRBXSIMOVAX,STR+BX+SI若DS3000H，BX=2000H，SI=1000H，STR=0250H则PA30000H2000H+1000H0250H33250H,七、相对基址变址寻址,段内寻址段内直接寻址JMPNEARPTRNEXT段内间接寻址JMPTABLEBX段间寻址段间直接寻址JMPFARPTRNEXT段间间接寻址JMPDWORDPTRBX,用来确定转移指令及CALL指令的转向地址。,2.2.38086的程序寻址方式,特点：转向的有效地址=当前IP+位移量(8bit/16bit),注：NEXT为转向的符号地址,一、段内直接寻址,例：JMPSHORTNEXT；短转移，转移范围-128+127JMPNEARPTRNEXT；近转移，转移范围-32768+32767,短转移：当位移量为1个字节时，称短转移，符号地址前加操作符SHORT；近转移：当位移量为2个字节时，称近转移，符号地址前加操作符NEARPTR。,特点：1、转向的有效地址是一个寄存器或存储单元的内容。,例：BX=1000H，SI=5280H，TABLE=2000HDS=2000H，23000H=3280H，26280H=2450H,2、有效地址送IP寄存器,JMPBX,JMPTABLEBXJMPWORDPTRTABLEBX,JMPBXSIJMPWORDPTRBXSI,；IP=1000H,；IP=3280H,；IP=2450H,注：存储单元的地址可用除立即数以外的任何一种数据寻址方式得到。,二、段内间接寻址,特点:用指令中提供的转向段地址和偏移地址取代CS和IP。,注：FARPTR：段间转移操作符。,三、段间直接寻址,特点：用存储器中的两个相继字的内容取代CS和IP。,例：JMPDWORDPTRBX；BX、BX1所指的内存单元内容送IP；BX2、BX3所指的内存单元内容送CS,注：存储单元的地址可用除立即数和寄存器以外的任何