微机原理及应用 第十一章.ppt

1、第11章 32位微处理器,支持多用户和多任务操作系统 支持32位地址和数据类型 实现了分段和分页管理 有4级保护功能,80386、80486、Pentium,11. 1 80386微处理器的结构,微处理器结构,中央处理部件（CPU） 存储管理部件（MMU） 总线接口部件（BIU）,1、通用寄存器组,80386 通用寄存器组,2、段寄存器,CS,SS,DS,ES,15 0,FS,GS,在实地址方式下与8086相同,段选择寄存器,CS,SS,DS,ES,63 0,FS,GS,描述符寄存器,15 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,进位标志,奇偶标志,半进位标志,零标志,符号标志,中

2、断标志,单步标志,溢出标志,方向标志,8086的FR,IOPL,00：特权层0 01：特权层1 10：特权层2 11：特权层3,31 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,RF,VM,0：无嵌套 1：当前任务嵌套 另一个俄任务中,80386,恢复标志,虚拟方式标志,4、控制寄存器,PE,TS,EM,MP,31 16 15 0,CR0 CR1 CR2 CR3,机器状态字,6、调试寄存器组,线性断点地址0,线性断点地址1,线性断点地址2,线性断点地址3,保 留,保 留,31 0,DR0 DR1 DR2 DR3 DR4 DR5 DR6 DR7,

3、断点状态,断点控制,7、测试寄存器组,测试控制寄存器,测试状态寄存器,31 0,TR6 TR7,80386寄存器组,8个通用寄存器 6个段选择字寄存器和6个描述符寄存器 一个指令指针寄存器和一个标志寄存器 4个控制寄存器 4个系统地址寄存器 8个调试寄存器 2个测试寄存器,11.2 32位微处理器的地址总线和数据总线,数据总线,D31D24，D23-D16，D15D8，D7-D0,11. 3 32位微处理器的工作方式,实地址 方式,保护 方式,虚拟8086 方式,复位信号,启动信号,CR0修改指令 LMSW指令,修改CR0指令 复位信号,中断,IRET指令 任务转换,复位信号,11.4 实地址

4、方式,实地址方式,默认操作数是16位的 段的大小是小于等于64KB 实地址的寻址方法是：段值*16+偏移 最大存储范围是1MB,实地址具有与8086相同的特性,32位微处理器的地址空间,物理空间 232=4GB,由地址总线 的宽度决定,程序处理的所有地址都是以逻辑地址格式指定的虚拟地址,段选择器,偏移量,段管理 部件,+,15 0 31 0,32位起始地址,32位物理地址,逻辑地址,基地址,偏移量,左移4位,+,15 0 15 0,20位起始地址,20位物理地址,逻辑地址,32位微处理器和16位微处理器逻辑地址换算方法,描述符表,由描述符构成,一个描述符由8个字节组成,段的大小150,段的起始地址150,访问权字节,段的起始地址3124,P,DPL,S,TYPE,G,D,O,U,段的大小1916,段的起始地址2316,15 0,描述符的格式,8个字节,11.5 保护方式,特权级,PL0 PL1 PL2 PL3,高 低,保护方式：32位微处理器用保护权等级来划分计算机中各 类软件。,保护方式的寻址方法,16位的段选符,段的起始地址 + 32位的偏移 = 线性地址（物理地址）,段,偏移,访问权限,大小,起始地址,+,分页 部件,内存操作数,4KB,4KB,物理地址,物理页,段描述符,线性 地址,分页的寻址方式,页面地址,物理地址,分页 部件,11