微机原理第二版(王忠名)第4章.ppt

1、2020年7月31日1，Xi邮电大学计算机科学系系统结构系，2008.9，王忠民王宇、王晓杰主编的微机原理与汇编语言原理教材和参考书，王宇、王劲松兴高枫主编的微机原理的研究与实验指导，2020年7月31日2，第4章，80 x86指令系统，主要内容： 80868088指令格式80868088指令系统的寻址方式2020年7月31日，3，1.1 80868088指令系统计算机通过执行指令序列来完成用户的特定任务，因此每台计算机都有一套供用户使用的指令集。这组指令集被称为计算机指令系统。指令系统中的每条指令对应于微处理器要完成的特定操作，这是在设计微处理器时预先指定的。因此，指令系统是表征计算机性能的

2、重要因素，其格式和规模将直接影响机器的硬件结构。指令系统是程序员编写程序的基础，因此掌握指令系统的相关知识是进一步学习的关键。2020年7月31日，4，4.1.1 8086/8088指令编码格式通常包含两部分：操作码和操作数。其中，操作码指示计算机执行什么操作，操作数指示参与操作的对象，或者指定操作对象的地址(即操作对象的存储位置)。如何找到操作数(即操作数)是指令的寻址方式，由指令编码格式指示。2020年7月31日，580868088指令系统采用变字长指令编码格式，其指令可由16个字节组成，包括操作码(第一个字节)、寻址方式(第二个字节)、位移和立即数(第三至第六个字节)。其中，寻址方式、位

3、移和立即数是操作数部分。2020年7月31日6，操作码，操作码，Mod字节，操作码，Mod字节，操作码，Mod字节，数据/显示，显示(低)，数据/显示(高)，显示(高)，数据，数据(低)，数据(高)，操作码部分，操作数部分，单字节指令，双字节指令，三字节指令，四字节指令，五字节指令，2020年7月31日7，双操作数指令中每个字段的定义，2020年7月31日03h 81h 26h 08h，2020年7月31日，9，4.1.2 8086/8088指令系统的寻址方式，所谓的寻址方式就是找到存储操作数的地址(位置)的方法。 在8086/8088系统中，有四个存储操作数的地方：操作数包含在指令字节中。也

4、就是说，指令格式中的操作数部分是操作数本身。这种操作数称为立即操作数。操作数存储在中央处理器的内部寄存器中。这种操作数称为寄存器操作数。操作数在内存的数据区。这种操作数称为内存操作数。2020年7月31日，10，操作数来自或发送到输入/输出端口。这种操作数被称为输入输出操作数。在8086/8088系统中，操作数可以分为两类：数据操作数和地址操作数。因此，寻址模式可以分为两类：数据寻址模式和地址寻址模式。1.数据寻址方法对于数据操作数，有四种形式：没有操作数的单个操作数：它可以是源操作数或目标操作数。2020年7月31日，11，双操作数：一个是源操作数，另一个是目标操作数。隐式操作数：它可能意味

5、着一个操作数(源或目标)或两个操作数。源操作数：操作过程中其值保持不变的操作数。(可提供数据的操作数)目标操作数：可被一次又一次运算的结果替换的操作数。(可接收数据的操作数)1)立即寻址方法，例如：moval，80h movax，1234h，2020年7月31日，12，moval，80h，movax，1234h，2020年7月31日，13，2)寄存器寻址方法，例如：INCCX movax，CX，89程序存储器，ax，CX，指令代码(包括操作数)，2020年7月31日，14，3)存储器寻址模式存储器寻址模式的操作数存储在因此，要访问操作数，您必须知道它们的内存位置地址。为了访问操作数，可以在指令

6、中直接或间接给出操作数的地址。指令中给出的地址只是操作数的有效地址，用方括号()括起来。必须获得实际地址(物理地址)才能从内存中访问操作数。物理地址段的地址左移了四个有效地址，物理地址，CS DS SS ES，10 H，EA，2020年7月31日，15。有效地址可以由以下三个地址部分组成：位移：它是存储在指令中的8位或16位有符号数。基址：它是存储在基址寄存器BX或英国石油公司的内容。索引：它是存储在索引寄存器SI或DI中的内容。对于特定的指令，这三个地址组件可以有不同的组合。正是因为这三个地址组件的不同组合，才有几种不同的方法来寻址内存操作数。2020年7月31日，16，直接寻址模式mova

7、l，1064h，1064h，ea 16位disp，2020年7月31日，17，寄存器间接寻址movax，simovbx，al，si: 2000h，bx: 1000h，movax，si，movaxx，al 2020年7月31日，18，寄存器相对寻址，MOVCL，BX 1064 h，2020年7月31日，19 2020，21，4)输入/输出端口寻址模式直接端口寻址模式在2020年7月21日，2020年7月31日，22日，间接端口寻址模式在2020年7月31日，23，2日。 传输地址可以在一个段内传输(称为段内传输)或跨段传输(称为段间传输)。有四种方法可以找到传输地址：1)段中直接地址传输的地址是

8、当前IP内容和指令指定的8位或16位位移的总和。当位移为8位时，称为短程传输；当位移为16位时，称为短程传输。2020年7月31日，24。这种寻址方法适用于有条件转移或无条件转移指令。然而，条件转移仅具有8位位移的短程转移。当前IP、EA、有效传输地址、操作码、偏移量、PM、(CS) 10H EA、偏移量、2020年7月31日25。示例：JMP短阿尔法本示例指令为无条件传输指令，指令采用段内直接寻址。符号地址阿尔法表示位移。当执行这个指令时，假设ALPHA20H是(CS)1500H，(IP)3200H，那么这个指令在内存中的起始地址是：15000H3200H18200H、OP、20H、1500

9、0H、18200。JMP短阿尔法，转移地址，转移有效地址是艺电当前(知识产权)阿尔法3202H20H3222H。传输物理地址是PA15000H3222H18222H。执行该指令后，IP内容变为322h(不再是3202H)，CPU将转移到存储单元地址18222H，取指令执行。2020年7月31日，26，2)，间接寻址模式下程序传输的地址存储在寄存器或存储单元中。指令执行使用寄存器或存储单元的内容来更新IP的内容。例如：jmp bx jmp WORD PTR addr jmp WORD PTR bx arry，2020年7月31日27，例如：JMP WORD PTR BETA该指令是一条无条件转移

10、指令，它可以使程序转移到从BETA指示的存储单元中取出的偏移地址开始执行该指令。该指令在段内采用间接寻址方式。指令的操作数地址是符号地址BETA，因此存储转移偏移地址的存储单元的地址可以通过数据寻址模式下的直接寻址获得。给定当前(cs) 0120h，(IP) 2400h，beta 0100h，(DS) 2000h，(20100h) 00h，(20101H)27H，存储转移偏移地址的存储单元的地址是：(DS)向左移动4位BETA20000H 0100H 20100H也就是说，转移物理地址是：PA01200H 2700H03900H。在执行该指令之后，IP内容变为2700小时，并且中央处理器将传送

11、到存储单元03900小时以执行该程序。OP、OP、00h、内存、01200、03600、03601、03602、03900、当前代码段头地址、JMP WORD PTR BETA、传输地址、00H、27h、01h、20000、20100 2020年7月31日、28，3)段间直接寻址模式。这种寻址模式是在指令代码中直接给出16位段地址和16位偏移地址，以更新当前的控制系统和知识产权内容。2020年7月31日，29: 00，示例：JMP FAR PTR GAMMA本示例中的指令是无条件传输指令，它采用段间直接寻址。假设当前(CS)2000h(IP)1000h300033604000，该指令的起始地址

12、为：20000H 1000H21000H，传输的物理地址为：PA30000H 4000H34000H。执行此指令后，控制系统的内容变为3000小时，而控制系统的内容变为4000小时，因此程序(2020年7月31日，30，4)段间间接寻址模式此寻址模式是根据指令代码的寻址模式字节计算两个连续字的地址，以存储传输地址。低位字地址单元存储偏移地址，高位字地址单元存储传输段地址。2020年7月31日，31。示例：JMP数据仓库PTR DELTABX本示例中的指令是无条件传输指令，它采用段间间接寻址。设置当前(CS)1000小时，(IP)0100小时，(DS)2000小时，(Bx)3000小时，()0040小时，(23040小时)00小时，(23041小时)50小时，(23042小时)00小时，(23043小时)然后间接存储器地址由寄存器相