总线的区别与存储器

80x86/Pentium微处理器

8086和8088两种CPU的执行单元是完全相同的，而总线接口单元有些不同。8086CPU数据总线16位，指令队列6个字节；而8088CPU数据总线8位，指令队列4个字节。

⏹1.功能结构

⏹执行单元EU有8个16位的通用寄存器、1个16位的

标志寄存器（即PSW寄存器）、暂存器、16位的算术

逻辑单元ALU及EU控制电路组成。

⏹执行单元EU有8个16位的通用寄存器、1个16位的

标志寄存器（即PSW寄存器）、暂存器、16位的算术

逻辑单元ALU及EU控制电路组成。

⏹EU的功能是执行指令。EU从指令队列取出指令代码。

将其译码，发出相应的控制信息。控制数据在ALU中

进行运算，运算结果的特征保留在标志寄存器

（FLAGS，即PSW）中。

⏹总线接口单元BIU包括4个16位段寄存器，1个16

位的指令指针寄存器IP、1个与EU通讯的内部寄存器、先入先出的指令队列（8088的指令队列为4个字节，

8086的指令队列为6个字节）、总线控制逻辑及计算20

位物理地址的地址加法器∑。

⏹BIU的功能是负责与存储器、I/O端口传送信息。当

EU从指令队列中取走指令，指令队列出现空字节时，

BIU即从内存中取出后续的指令代码放入队列中；当EU需要数据时，BIU根据EU给出的地址，从指定的内存单元或外设中取出数据供EU使用；

⏹当运算结束时，BIU将运算结果送入指定的内存单元或

外设。当队列空时，EU就等待，直到有指令为止。当8088队列空出1个字节，8086空出2个字节时，BIU 就自动执行一次取指令周期，将新指令送入队列。若BIU正在取指令，EU发出访问总线的请求，则必须等BIU取指令完毕后，该请求才能得到响应。

⏹一般情况下。程序执行，当遇到转移指令时，BIU就使

指令队列复位，从新地址开始取出指令，并立即传送给EU去执行。其后续指令取来填入指令队列。

⏹指令队列的存在使8086/8088的EU和BIU并行工作，

从而减少CPU为取指令而等待的时间，提高了CPU的利用率，加快了整机的运行速度，另外也降低了对存储器存取速度的要求，这种技术叫并行技术。在整个程序运行期间，BIU总是忙碌的，充分利用了总线，效率很高。如图所示。

2.8086/8088的内部寄存器

如果一个处理器中没有通用寄存器，那么在指令执行的过程中要用到操作数时，必须到存储器中去取，运算的结果也必须立即送到存储器中保留起来。从存储器存取数据要占用总线周期。如果在指令执行的过程中，只要碰到操作数的存取就进行存储器操作，则势必要加长指令的执行时间。

⏹如果在处理器中设有一些寄存器，这些寄存器可用来暂

时存放参加运算的操作数和运算过程中的中间结果，则

在程序执行的过程中就不必每时每刻都要取到存储器

中存取数据。

⏹在处理器中，用通用寄存器暂时存放操作数可以提高程

序执行速度。一般来说，处理器中包含的寄存器越多，处理器使用就越灵活，处理器执行程序的速度也就越

快。

⏹8086/8088内部有14个16位寄存器，按其功能可

分为三大类（P20、P14，

⑴通用寄存器

共8个，根据使用情况可分为三种。

①数据寄存器AX，BX，CX，DX

数据寄存器一般用于存放参于运算的数据或运算的结果。每一个数据寄存器都是16位寄存器，但又可将高、低8位分别作为两个独立的8位寄存器使用，

⏹它们的高8位记作AH，BH，CH，DH，低8位记作

AL，BL，CL，DL。这给编程带来很大方便。

⏹上述4个寄存器一般作为通用寄存器使用，但它们又有

各自的习惯用法。见表1.7(P20、P14)。

⏹②地址指针寄存器SP、BP

SP：堆栈指针寄存器BP：基址指针寄存器

⏹作为通用寄存器的一种，它们可以存放数据，但实际上

更经常更重要的用途是存放内存单元的偏移地址。

⏹③变址寄存器SI 、DI

SI—称源变址寄存器DI—称目的变址寄存器

⏹常常用于寻址。