第1章 基础知识

机器语言
S = 768 + 12288 - 1280 机器码： 101100000000000000000011 000001010000000000110000 001011010000000000000101 假如将程序错写成以下这样，请找出错误： 101100000000000000000011 000001010000000000110000 000101101000000000000101
奔2
Itanium
1997
2000
32
64
750
2.2亿
64
64
64
64
233~333
1G以上
64G
64G
32K 512K
6M集成 三级
酷睿2
酷睿i系列
2006
2011
64
64
2.91亿
11.7亿
64
64
64
64
3.60G
3.60G 4核
64G
64G
6M集成 三级
6M集成
基于微处理器的计算机系 统构成
关于数制的讨论
任何数据，到了计算机中都是以二进制的形式 存放的。为了描述不同的问题，又经常将它们 用其他的进制来表示。比如前面寄存器AX中的 数据是0100111000100000，这就是AX中的信息 本身，可以用不同的逻辑意义来看待它。可以 将它看作一个数值，大小是20000。 当然，二进制数0100111000100000本身也可表 示一个数值的大小，但人类习惯的是十进制， 用十进制20000表示可以使我们直观地感受到这 个数值的大小。 十六进制数的一位相当于二进制数的四位，如 0100111000100000可表示成：4(0100)、E(1110)、 2(0010)、0(0000)四位十六进制数。
速度快
1.通用寄存器 2.段寄存器 3.控制寄存器
1.通用寄存器
8个16位寄存器位于EU中 数据寄存器（共4个16位） 指针及变址寄存器（共4个16位）
地址加法器
∑
AH BH CH DH AL BL CL DL SP BP SI DI
16位
20位
通用寄存器 CS DS SS ES IP 内部暂存器
3.控制寄存器
AH BH CH DH AL BL CL DL SP BP SI DI
16位
地址加法器
∑
通用寄存器 CS DS SS ES IP 内部暂存器
20位
16位
输入/输出 控制电路 外 部 总 线
ALU
标志寄存器
执行部分 控制电路
8位
12 3 4 5 6 指令队列缓冲器
执行部件 （EU)
总线接口部件 （BIU)
2.段寄存器
CS：代码段寄存器—对应的段存放指令代码 DS：数据段寄存器—对应的段存放数据或变
量
SS：堆栈段寄存器—对应的段存放栈操作的
数据
ES：附加段寄存器—对应的段一般存放数据
或变量 整个内存可划分为多个段，但当前段最多只 能有4个，如果需要改变当前段，则可通过程序 修改段寄存器的内容
汇编语言的组成
汇编语言由以下3类组成：

1、汇编指令（机器码的助记符） 2、伪指令 （由编译器执行） 3、其它符号（由编译器识别）
汇编语言的核心是汇编指令，它决 定了汇编语言的特性。
高级语言
高级语言是面向人的语言，有多种 类型。
优点：便于阅读，易学易用，不涉及硬件，
具有通用性。 缺点：目标代码冗长，占用内存多，从而执 行时间长，效率不高，不能对某些硬件进 行操作。

BIU处于空闲状态，则立即响应EU的总线请求 BIU正在取指，完成当前取指操作后响应EU的请求
当指令队列已满，且EU没有总线请求时， BIU进入空 闲状态 在执行转移、调用和返回指令时，BIU指令队列的原有 内容会被自动清除，而装入转移目标处的指令。
二、8086/8088的寄存器组
是基本资源，亦是操作对象。对内部寄存器的 使用尤为重要： 可实现的操作多
地址加法器
∑
AH BH CH DH AL BL CL DL SP BP SI DI
16位
20位
通用寄存器 CS DS SS ES IP 内部暂存器
16位
输入/输出 控制电路 外 部 总 线
ALU
标志寄存器
执行部分 控制电路
8位
12 3 4 5 6 指令队列缓冲器
执行部件 （EU)
总线接口部件 （BIU)
16位
地址加法器
∑
通用寄存器 CS DS SS ES IP 内部暂存器
20位
16位
输入/输出 控制电路 外 部 总 线
ALU
标志寄存器
执行部分 控制电路
8位
12 3 4 5 6 指令队列缓冲器
执行部件 （EU)
总线接口部件 （BIU)
编程结构
BIU（总线接口部件）

负责与存储器及I/O设备交换信息
第一章 基础知识
重难点： 8086的寄存器 存储器的结构以及地址分段表示法 存储器中的数据的访问
1.1 计算机语言发展简史
机器语言 高级语言
FORTRAN BASIC COBOL PASCAL
汇编语言
C/C++ JAVA …...
机器语言
机器语言是依赖于机器的低级 语言，书写格式为二进制代码。
汇编语言之于高级语言
下面的例子，例1是用高级语言C编写的， 例2是用汇编语言编写的。它们完成相同 的功能，即把a、b的内容相加赋给c，并 在屏幕上显示出来。
例1：c语言程序编译后的目标文件 大约是3.59KB
#include "stdafx.h" #include "stdio.h" int main (int argc, char* argv[] ) { int a,b,c; a=1; b=2; c=a+b; printf(“c=%d\n",c); return 0; }
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。
字在寄存器中的存储
一个字可以存在一个 16 位寄存器中， 这个字的高位字节和低位字节自然 就存在这个寄存器的高8位寄存器和 低8位寄存器中。
关于数制的讨论
由于一个内存单元可存放8位数据，CPU中的寄存器又可 存放n个8位的数据。也就是说，计算机中的数据大多是由 1~N个8位数据构成的。很多时候，需要直观地看出组成 数据的各个字节数据的值，用十六进制来表示数据可以直 观地看出这个数据是由哪些8位数据构成的。比如20000写 成4E20就可以直观地看出，这个数据是由4E和20两个8位 数据构成的，如果AX中存放4E20，则AH里是4E，AL里 是20。这种表示方法便于许多问题的直观分析。在以后的 课程中，我们多用十六进制来表示一个数据。 在以后的课程中，为了区分不同的进制，在十六进制表示 的数据的后面加H，在二进制表示的数据后面加B，十进 制表示的数据后面什么也不加。如：可用3种不同的进制 表示图2.4中AX里的数据，十进制：20000，十六进制： 4E20H，二进制：0100111000100000B。
系统资源：CPU、存储器、I/O端口
8088/8086微处理器
一、Intel 8086/8088微处理器的功能结构
1.编程结构 2.工作过程
二、8086/8088的寄存器组
1.通用寄存器
2.段寄存器 3.控制寄存器
8086编程结构
AH BH CH DH AL BL CL DL SP BP SI DI
1.通用寄存器—指针及变址寄存器
变址寄存器 SI(Source Index)源变址寄存器 DI(Destination Index)目的变址寄存器 指针寄存器 SP(Stack Point)堆栈指针寄存器—栈的偏移地 址 BP(Base Point)基址指针寄存器—默认SS段 特点：
可用于存放操作数，但只能作为16位R使用
16位
输入/输出 控制电路 外 部 总 线
ALU
标志寄存器
执行部分 控制电路
8位
12 3 4 5 6 指令队列缓冲器
执行部件 （EU)
总线接口部件 （BIU)
1.通用寄存器—数据寄存器
AX(Accumulator)累加器：算术运算的主要R ，所有
的I/O指令都用此R
BX(Base)基址寄存器：除通用外，计算存储器地址
指令 数据
EU（执行部件）

负责指令的执行
工作过程
两部分并行工作，提高了工作效率 每当指令队列中有两个空字节，BIU自动把内存中的指 令送入指令队列中 EU从指令队列中取出指令代码去执行（此时，BIU可继 续取指）。如在指令执行过程中需要访问存储器或I/O 设备，则EU会请求BIU进入总线周期，去完成访问存储 器或I/O端口的操作
机器语言
在显示器上输出“welcome to masm‖。 机器码
看到这样的程序，你会有什么感想？ 如果程序里有一个“ 1 ‖被误写为“ 0 ‖， 又如何去查找呢？
汇编语言
是一种符号语言，与机器语言一一 对应；使用助记符表示相应的操作， 并遵循一定的语法规则。
与机器语言有类似的优、缺点，但 比机器语言更易于为人们所理解。
§ 1.2 80x86微处理器
型号 发布 年分 1978 1979 1982 1986 1989 1993 字 晶体管 数据总 外部总 长 (万个) 线宽度 线宽度 (位) 16 16 16 32 32 32 2.9 2.9 13.4 27.5 120 310 16 16 16 32 32 64 16 8 16 32 32 64 主频 寻址 空间 1M 1M 16M 4G 4G 4G 高速 缓存 无 无 无 有 8K 8K 8086 8088 286 386 486 奔腾 4.77 4.77 6~20 12~33 25~100 60~166