8086 CPU存储器分段结构与寻址

"存储器的段结构-汇编资料复习" 本文主要讨论了8086 CPU的存储器段结构以及相关的计算机基础概念，这在汇编语言学习和复习中是非常重要的知识点。8086 CPU拥有20条地址线，理论上可以寻址1MB（2^20字节）的存储空间，但其内部寄存器（包括IP）是16位的，这意味着不能直接通过16位寄存器来表示全部的20位地址。为了解决这个问题，8086引入了分段机制，实现了实模式下的存储器寻址。 在8086的存储器分段结构中，每个段由一个16位的段地址和一个16位的偏移地址共同确定。段地址存放在四个段寄存器中（CS、DS、ES、SS），而偏移地址则通常由指令或数据操作中的16位寄存器提供。通过将段地址左移4位（相当于乘以16）并与偏移地址相加，可以得到实际的20位物理地址。 在8086/8088微处理器的工作过程中，系统分为两个主要部分：执行部件（EU）和总线接口部件（BIU）。这两部分可以并行工作，提高了效率。BIU负责从内存中取指令，并将它们放入指令队列，而EU则负责执行指令。如果指令执行需要访问存储器或I/O设备，EU会向BIU发出请求，BIU则会在适当的时候进行相应的总线操作。 8086/8088的寄存器组包括通用寄存器、段寄存器和控制寄存器。通用寄存器是CPU的核心组件，用于存储数据和指令。其中，数据寄存器（AX, BX, CX, DX）常用于算术运算、存储数据和作为I/O操作的源/目的寄存器。指针及变址寄存器（SP, BP, SI, DI）则用于计算内存地址，例如堆栈指针SP用于跟踪堆栈顶部，基址寄存器BX可以与段地址结合形成基址加偏移的内存地址。 此外，还涉及了基本的计算机科学概念，如不同进制数之间的转换、原码、反码和补码的运算，以及逻辑运算（AND, OR, NOT, XOR）。这些基础知识对于理解和编写汇编语言程序至关重要。 总结来说，8086的存储器段结构是解决16位寄存器寻址20位地址问题的关键，而其内部的并行工作模式和寄存器组织则优化了CPU的性能。掌握这些知识对于深入理解8086汇编语言编程和计算机体系结构是必要的。