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前端做图表的网站/免费网站统计代码
admin2025/5/11 7:13:49【news】
简介前端做图表的网站,免费网站统计代码,网站管理员登陆后缀,wordpress做个米表寄存器(CPU工作原理) 1.CPU概述 1.1 一个典型的CPU由运算器、控制器、寄存器等器件组成,这些器件靠内部总线相连。 1.2 内部总线实现CPU内部各个器件之间的联系。 1.3 外部总线实现CPU和主板…
寄存器(CPU工作原理)
1.CPU概述
1.1 一个典型的CPU由运算器、控制器、寄存器等器件组成,这些器件靠内部总线相连。
1.2 内部总线实现CPU内部各个器件之间的联系。
1.3 外部总线实现CPU和主板上其它器件的联系。
2. 寄存器的概述
2.1 8086CPU有14个寄存器 它们的名称为:
AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、
IP、CS、SS、DS、ES、PSW。
这些寄存器以后会陆续介绍
2.2 通用寄存器
2.2.1 8086CPU所有的寄存器都是16位的,可以存放两个字节(即一个字)。
word
2.2.2 AX、BX、CX、DX 通常用来存放一般性数据被称为通用寄存器。
2.2.3 8086上一代CPU中的寄存器都是8位的;
为保证兼容性,这四个寄存器都可以分为两个独立的8位寄存器使用。
AX可以分为AH和AL;
BX可以分为BH和BL;
CX可以分为CH和CL;
DX可以分为DH和DL。
2.3 字在寄存器中存储
word = 2Byte
2.4 几条汇编指令
汇编指令不区分大小写
AX = 8226H BX = 8226H
ADD AX,BX => AX = AX + BX
1 044C = 8226H + 8226H 044c (溢出部分将舍弃)
注:AL的溢出不会进入AH中
2.5 检测点2.1
(1)
mov ax,62627 AX=F4A3H
mov ah,31H AX=31A3H
mov al,23H AX=3123H
add ax,ax AX=6246H
mov bx,826CH BX=826CH
mov cx,ax CX=6246H
mov bx,ax AX=826CH
add ax,bx AX=04D8H ax = ax + bx
mov al,bh AX=0482H
mov ah,bl AX=6C82H
add ah,ah AX=D882H
add al,6 AX=D888H
add al,al AX=D810H
mov ax,cx AX=6246H
(2)
mov ax,2 AX=2
add ax,ax AX=4
add ax,ax AX=8
add ax,ax AX=16
2.6 物理地址
CPU访问内存单元时要给出内存单元的地址。所有的内存单元构成的存储空间是
一个一维的线性空间。
每一个内存单元在这个空间中都有唯一的地址,这个唯一的地址称为物理地址。
2.7 16位结构的CPU
概括的讲,16位结构描述了一个CPU具有以下几个方面特征:
- 运算器一次最多可以处理16位的数据。
- 寄存器的最大宽度为16位。
- 寄存器和运算器之间的通路是16位的。
2^10 = 1M = 1024K 64K
2.8 8086 CPU给出物理地址的方法
2.8.1 8086有20位地址总线,可传送20位地址,寻址能力为1M。
2.8.2 8086内部为16位结构,它只能传送16位的地址,
表现出的寻址能力却只有64K。
2.8.3 8086CPU采用一种在内部用两个16位地址合成的方法来形成
一个20位的物理地址。
2.8.4 地址加法器合成物理地址的方法: (血汗工厂)
物理地址 = 段地址×16 + 偏移地址
20 16+4=20 16
1111 1111 1111 1111
1111 1111 1111 1111 0000
2.8.5 由段地址X16引发的讨论
(1)一个数据的二进制形式左移1位,相当于该数据乘以2;
(2)一个数据的二进制形式左移N位,相当于该数据乘以2的N次方;
(3)地址加法器如何完成段地址×16的运算?
以二进制形式存放的段地址左移4位。
0111 7
1110 14 7*2 乘以2相当于左移1位
0111 0000 112 7*16 乘以16相当于左移4位
一个数据的八进制形式左移1位,相当于该数据乘以8
一个数据的十进制形式左移1位,相当于该数据乘以10
一个数据的十六进制形式左移1位,相当于该数据乘以16
2.9 段的概念
错误认识:
内存被划分成了一个一个的段,每一个段有一个段地址。
其实:
内存并没有分段,段的划分来自于CPU,由于8086CPU用
“(段地址×16)+偏移地址=物理地址”的方式给出内存单元的物理地址,
使得我们可以用分段的方式来管理内存。
以后,在编程时可以根据需要,将若干地址连续的内存单元看作一个段,
用段地址×16定位段的起始地址(基础地址),用偏移地址定位段中的内存单元。
(1)段地址×16 必然是 16的倍数,所以一个段的起始地址也一定是16的倍数;
(2)偏移地址为16位,16 位地址的寻址能力为 64K,所以一个段的长度最大为64K。
检测点2.2
物理地址 = 段地址*16 + 偏移地址
偏移量:0 ~ FFFFH
(1) MAX : 0001H * 16 + FFFFH = 0010H + FFFFH = 1000FH
MIN : 0001H * 16 + 0 = 0010H + 0 = 10H
10H ~ 1000FH
(2) 物理地址: 20000H ( y = a*16 + b ) (y = 20000H 0<= b <= FFFFH 求a的范围?)
偏移量为0 偏移量位FFFFH
段地址 2000H 1001H
最小为:1001H 最大为:2000H
2.10 段寄存器
2.10.1 段寄存器就是提供段地址的。
8086CPU有4个段寄存器:
CS、DS、SS、ES
Code segment Data segment
Stack segment Extract segment
当8086CPU要访问内存时,由这4个段寄存
器提供内存单元的段地址。
2.11 CS和IP寄存器 (8086都是16位)
CS和IP是8086CPU中最关键的寄存器,它们指示了CPU当前要读取指令的地址。
- CS为代码段寄存器;
- IP为指令指针寄存器
2.12 8086 PC工作的过程
2.12.1 8086 PC读取和执行指令相关流程
2.12.2 8086 PC工作过的的描述
(1)从CS:IP指向内存单元读取指令,读取的指令进入指令缓冲器;
(2)IP = IP + 所读取指令的长度,从而指向下一条指令;
(3)执行指令。 转到步骤 (1),重复这个过程。
在 8086CPU 加电启动或复位后( 即 CPU刚开始工作时)CS和IP被设置
为CS=FFFFH,IP=0000H,即在8086PC机刚启动时,CPU从内存FFFF0H单元
中读取指令执行,FFFF0H单元中的指令是8086PC机开机后执行的第一条指令。
改变CS和IP的值就可以控制CPU的执行的指令
2.12.3 CPU根据什么将内存中的信息看作指令?
CPU将CS:IP指向的内存单元中的内容看作指令。
2.13 修改CS和IP的指令
在CPU中,程序员能够用指令读写的部件只有寄存器,
程序员可以通过改变寄存器中的内容实现对CPU的控制。
CPU从何处执行指令是由CS、IP中的内容决定的,程序员可以通
过改变CS、IP中的内容来控制CPU执行目标指令。
我们如何改变CS、IP的值呢?
(1)同时修改CS、IP的内容:
jmp 段地址:偏移地址
jmp 2AE3:3 =>2AE3H * 16 + 3 = 2AE33H
jmp 3:0B16 =>3*16 + 0B16 = 0B46H
功能:用指令中给出的段地址修改CS,偏移地址修改IP。
(2) 仅修改IP的内容:
jmp 某一合法寄存器
jmp ax (类似于 mov IP,ax)
jmp bx
功能:用寄存器中的值修改IP。
2.14 问题分析
(1)mov ax,6622H
(2) jmp 1000:3
(3) mov ax,0000
(4) mov bx,ax
(5) jmp bx
(6) mov ax,0123H
(7) 转到第(3)步执行
2.15 代码段
对于8086PC机,在编程时,可以根据需要,将一组内存单元定义为一个段。
可以将长度为 N( N≤64KB )的一组代码,存在一组地址连续、起始地址为 16的倍数的内存单元中,
这段内存是用来存放代码的,从而定义了一个代码段。
如何使得代码段中的指令被执行呢?
将一段内存当作代码段,仅仅是我们在编程时的一种安排,CPU 并不会由于这种安排,
就自动地将我们定义得代码段中的指令当作指令来执行。
CPU 只认被 CS:IP 指向的内存单元中的内容为指令。
所以要将CS:IP指向所定义的代码段中的第一条指令的首地址。
CS = 123BH,IP = 0000H。
2.16 检测点3
修改4次:
第一次在CPU读取"mov ax,bx"后
第二次在CPU读取"sub ax,ax"后
第三次在CPU读取"jmp ax"后
第四次在CPU执行完"jmp ax"后;
IP最后的值为0
2.17 实验1
r 查看和修改寄存器的值
r 查看寄存器的值
r ax(cs ip等)修改寄存器ax(cs ip等)的值
d 查看内存中内容
d 1000:0 1f (1f表示范围)
e 修改内存的内容
e 1000:0 30 31 32 33 34 35 36 37 (一次性修改)
e 1000:0 'a' 'b' 'c'
e 1000:0 (询问式修改)
u 以汇编指令的形式查看机器码
u 1000:0 1f (1f表示范围)
写入指令:
方式1: e 1000:0 b8 01 00 b9 02 00 01 08
方式2: a 1000:0 以汇编指令的形式写入
t 执行下一条指令(执行之前可以通过r命令修改cs:ip的值)