8086体系结构详解:CPU组成与存储管理
8086/8088微型计算机体系结构是一个核心概念,主要涉及早期个人计算机技术的重要组成部分。该体系结构着重于8086/8088中央处理器(CPU)的内部构造、功能以及它们在计算机系统中的运作方式。以下是关键知识点: 1. **规则字和内存布局**: - 内存中存储字的规则遵循"奇高偶低"原则,即每个字的高字节存储在奇数地址,低字节在偶数地址。例如,5A3BH和7100H这样的数据在内存中的布局是:3B(偶地址)5A(奇地址)00(偶地址)71(奇地址)。 2. **8086/8088 CPU组成**: - 8086/8088 CPU由执行单元(EU)和算术逻辑单元(ALU)组成,它们负责处理指令和执行计算任务。 - CPU内部包含不同类型的寄存器,如通用寄存器、控制寄存器和标志寄存器,这些寄存器用于存储临时数据、指令执行状态等。 3. **系统存储器管理**: - 8086/8088系统采用分段存储方式,通过段寄存器管理内存空间,支持1MB的寻址范围。 - 物理地址的形成基于段地址和偏移地址,体现了分段存储的灵活性。 4. **工作时序与性能指标**: - 微处理器性能指标包括字长(16位)、主频(5MHz~10MHz)、地址总线宽度(20位)、主存容量、高速缓存等,这些参数直接影响处理速度和存储能力。 - 主频、外频和倍频的概念用于衡量处理器的运算速度,而地址总线宽度决定了可访问内存范围。 5. **8086/8088微处理器的内部结构**: - 8086采用+5V电源,40引脚封装,工作频率和基本指令执行时间有特定范围。 - 通过指令队列缓冲器实现流水线处理,支持分段内存管理和多处理器系统,并提供最小/最大工作模式。 6. **8086与8088的区别**: - 8086是16位处理器,拥有16位数据总线和外部总线,而8088稍有不同,可能在某些细节上有所不同,但整体架构相似。 了解这些内容有助于深入理解早期微计算机设计和体系结构,对于学习计算机硬件和操作系统原理有着重要价值。
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