微机原理选择题

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指令格式：
零操作数指令： 操作码
单操作数指令： 操作码 操作数
双操作数指令： 操作码 操作数，操作数
多操作数指令： 三操作数及以上
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三、指令中的操作数
立即数
表征参加操作的数据本身
寄存器
存储器
表征数据存放的地址
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立即数操作数
• 立即数本身是参加操作的数据，可以是8 位或16位，只能作为源操作数。 例： MOV AX，1234H MOV BL，22H • 立即数无法作为目标操作数 • 立即数可以是无符号或带符号数，其数 值应在可取值范围内。
– 支持多任务的工作模式，提供了多任务保 护机制； – 内存段的访问受到限制，不能再随意存取 数据段。
• 保护模式下的内存访问
– 不再直接从段寄存器中获得段基地址，段 基地址存放在内存的段描述符表中，由段 描述符寄存器给出段描述符表的基地址， 段寄存器中仅存放段选择符。
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保护模式下的存储器地址变换
• 每个内存单元在整个内存空间中都具有惟 一地址 • 每个内存单元的地址都由两部分组成：
– 段基地址 段内相对地址（偏移地址）
• 段基地址决定了逻辑段在内存中所占的区 域，改变段基地址，则改变了逻辑段的位 置。 • 一个逻辑段的默认长度为64KB，最小长度 值为16B。 27
一、指令与指令系统
指令：
– 标志寄存器，存放运算结果的特征
• 6个状态标志位（CF，SF，AF，PF，OF，ZF） ┇ • 3个控制标志位（IF，TF，DF）
操作数
8
┇
指令n
状态标志位（1）
• CF（Carry Flag）
– 进位标志位。加(减)法运算时，若最高位有 进(借)位则CF=1
• PF（Parity Flag）
×××
••• ×××
0000
段基地址（16位）
16
存储器的编址（4）

物理地址：

内存单元在整个内存空间中的惟一地址 60000H
• 例：
– 段基地址 =6000H
– 段首地址
数 据 段
– 偏移地址=0009H
– 物理地址
9
60009H
00H 12H
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2. 实地址模式下的存储器地址变换
• 内存物理地址由段基地址和偏移地址 组成 段首地址
13
1. 内存单元的编址（1）
• 每个内存单元在整个内存空间中都具有 惟一的地址 物理地址 • 每个内存单元的地址码都由两部分组成：
– 段（基）地址
• 16位 相对地址/偏移地址
– 段内地址
• 16位 8088为16位结构，所以段地址和偏移地址均为16位
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存储器的编址（2）
• 段基地址：
– 决定存储单元在内存中的位置
• DF（Direction Flag）
– 方向标志位。在数据串操作时确定操作的方 向。 12
段寄存器
• CS
– 代码段寄存器，存放代码段的段基地址。
• DS
– 数据段寄存器 ，存放数据段的段基地址。
• ES
– 附加段寄存器，存放数据段的段基地址。
• SS
– 堆栈段寄存器， 存放堆栈段的段基地址 段寄存器的值表明相应逻辑段在内存中的位置
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例：
• 已知
– SS=1000H，SP=0100H
段首
• 则：
– 堆栈段的段首地址=
10000H
栈顶 栈底
– 栈顶（偏移）地址=
0100H
堆 栈 区
• 若该段最后一个单元
地址为10200H ，则： 0200H
– 栈底偏移地址=
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5. 内部寄存器小结
• 全部为16位寄存器 • 只有4个数据寄存器分别可分为2个8位寄存器
• 相对地址（偏移地址）
– 决定该存储单元相对段内第一个单元的距离
• 逻辑段的起始地址称为段首 段首的偏移地址=0
– 每个逻辑段内的第一个单元
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存储器的编址（3）
31 15 0
×××
••• ××× ×××
••• ×××
段基地址（16位） 段首地址（段首的物理地址）
段首的偏移地址：
19
4
0
0000H
BP
默认在数据段
默认在堆栈段
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寄存器间接寻址
基址寻址（间址寄存器为基址寄存
寄存器 间接寻址
器BX，BP）
变址寻址（间址寄存器为变址寄存 器SI，DI）
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五、寄存器相对寻址
• 操作数的偏移地址为寄存器的内容加上一 个位移量
• 例：
– MOV AX，[BX+DATA]
设：DS=2000H，BX=0220H，DATA=05H
6
变址寄存器
• SI：源变址寄存器
• DI：目标变址寄存器 • 变址寄存器在指令中常用于存放数据在 内存中的地址。
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2. 控制寄存器
• IP
内存中的程序 地址 取出 CPU
分析 程序计 指令1 – 指令指针寄存器，其内容为下一条要执行 数器PC 获取操作数
指令的偏移地址。
指令2
• FLAGS
执行 存放结果
– 则：AX=[20225H]
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六、基址、变址寻址
• 操作数的偏移地址为
– 一个基址寄存器的内容 + 一个变址寄存器的 内容；
• 操作数的段地址由选择的基址寄存器决 定
– 基址寄存器为BX，默认在数据段 – 基址寄存器为BP，默认在堆栈段
50 • 基址变址寻址方式与相对寻址方式一样，
例：
• 执行下列指令：
19 4 0
×××
••• ××× ××× •••
0000 ×××
+
物 理 地 址
偏移地址
物理地址=段基地址×16+偏移地址
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例：
• 已知 CS=1055H，
DS=250AH
ES=2EF0H
SS=8FF0H
• 画出各段在内存中的分布。
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例：
• CS=1055H
– 段首地址=10550H
10550H 代码段 250A0H 2EF00H 数据段 附加段 8FF00H 堆栈段
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寻址方式
• 操作数可能的来源或存放处：
– 由指令直接给出 – 寄存器 – 内存单元
• 寻找操作数所在地址的方法可以有三种 大类型
– 指令直接给出的方式 – 存放于寄存器中的寻址方式 – 存放于存储器中的寻址方式
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一、立即寻址
• 指令中的源操作数是立即数，即源操作数 立即寻址仅适合于源操作数 是参加操作的数据本身
– MOV SI，1100H – MOV BX，SI – MOV AX，[SI+BX]
偏移地址
┇ 2200H 22H 11H
AH AL 11 22
数 据 段
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七、基址、变址、相对寻址
• 操作数的偏移地址为：
– 基址寄存器内容+变址寄存器内容+位移量
• 操作数的段地址由选择的基址寄存器决定。
CF= 1 AF= 1
OF= 0 PF= 1
SF= 1
ZF=
0
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控制标志位
• TF（Trap Flag）
– 陷井标志位，也叫跟踪标志位。TF=1时， 使CPU处于单步执行指令的工作方式。
• IF（Interrupt Enable Flag）
– 中断允许标志位。IF=1使CPU可以响应可屏 蔽中断请求。
立即数
快！
寄存器
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六、CISC和RISC指令系统
• CISC（complex instruction set computer）
– 指令的功能强，种类多，常用指令用硬件实现； – 指令系统复杂，难使用。
• RISC指令系统
– 指令功能较弱，种类少，格式简单； – 多数指令在一个计算机周期内完成； – 对存储器的结构和存取速度要求较高。
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AH，AL BH，BL
CH，CL DH，DL
数据寄存器特有的习惯用法
• AX：累加器。所有I/O指令都通过AX与接口传 送 信息，中间运算结果也多放于AX中； • BX：基址寄存器。在间接寻址中用于存放基 地址； • CX：计数寄存器。用于在循环或串操作指令 中存放计数值；
• DX：数据寄存器。在间接寻址的I/O指令中存
– 符号标志位。当运算结果的最高位为1时， SF=l
• OF（Overflow Flag）
– 溢出标志位。当算术运算的结果超出了有符号 数的可表达范围时，OF=l
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状态标志位例
• 给出以下运算结果及运算后各状态标志位 的状态：
– 10110110+11110100
10110110 1 + 11110100 10101010
内部寄存器的类型
• 含14个16位寄存器，按功能可分为三类 8个通用寄存器 4个段寄存器 2个控制寄存器
深入理解：每个寄存器中数据的含义
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1. 通用寄存器
数据寄存器（AX，BX，CX，DX） 地址指针寄存器（SP，BP） 变址寄存器（SI，DI）
2
数据寄存器
• 8088/8086含4个16位数据寄存器，它 们又可分为8个8位寄存器，即： • AX • BX • CX • DX
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• DS=250AH
– 段首地址=250A0H
• ES=2EF0H • SS=8FF0H
例
• 设某操作数存放在数据段，DS=250AH， 数据所在单元的偏移地址=0204H。则该操 作数所在单元的物理地址为： – 250AH ×16+0204H = 252A4H