80X86汇编语言：CPU判断与物理地址形成

"80X86汇编语言程序设计，胡福林教授的课程，讲解了80X86微处理器的预备知识，包括汇编语言概念、寄存器组、物理地址形成、数的表示、标志寄存器以及汇编源程序的基本结构。课程覆盖了从实模式到保护模式的物理地址计算，并强调了学习的重点和难点。" 80X86汇编语言是一种低级编程语言，直接对应于计算机硬件的指令集。在80X86架构中，汇编语言的执行过程涉及多个中间环节，这些环节在描述中有所体现： 1. **中间执行环节** - CPU执行汇编指令时，会进行一系列判断和计算。例如，当执行`MOV AL, DS:[100H]`这样的指令时，CPU会进行以下步骤： a. **程序权限与被访问数据段的权限的关系** - CPU会检查当前代码段（CS）的权限是否允许访问指定的数据段（DS）。在80X86保护模式下，这涉及到段选择子和段描述符。 b. **寻找描述符** - CPU会根据DS的值在内存中的全局描述符表（GDT）或局部描述符表（LDT）中查找对应的段描述符。 c. **段的访问性检查** - 从找到的描述符中，CPU会检查段的类别和权限，确保当前进程有权访问该段。 d. **提取段基地址** - 从描述符中取出32位的段基地址。 e. **形成线性地址** - 段基地址加上有效地址（EA，这里是100H）计算得到32位线性地址。在不使用分页机制时，这个线性地址就是物理地址（PA）。 f. **访问存储单元** - CPU使用物理地址访问内存，将内容读入AL寄存器。 这些步骤展示了80X86处理器如何执行汇编指令，并在保护模式下确保内存访问的安全性。在实模式下，虽然没有严格的权限检查，但物理地址的形成过程大体相同。 在学习80X86汇编语言时，了解寄存器组的结构和功能至关重要。80X86微处理器包含多个通用寄存器、控制寄存器、段寄存器等，它们各自承担不同的任务，如数据处理、地址计算和控制流程。其中，标志寄存器（如CF、OF、ZF、SF）用于记录算术和逻辑操作的结果，影响后续指令的执行。 此外，堆栈操作如PUSH和POP指令会改变堆栈指示器（如ESP或SP），并影响数据的存储和检索。保护模式下的物理地址形成更复杂，涉及分页机制，它通过页表映射线性地址到实际的物理内存地址，增加了系统的安全性和灵活性。 本章节的学习难点包括理解各种寄存器的作用、堆栈操作的实际应用、以及保护模式下复杂的物理地址计算。掌握这些知识点对于深入理解80X86汇编语言和底层系统操作至关重要。