【正文】 標(biāo)志 X自陷標(biāo)志 S符號(hào)標(biāo)志 S零標(biāo)志 S輔助進(jìn)位標(biāo)志 S奇偶標(biāo)志 S進(jìn)位標(biāo)志 注 :S表示狀態(tài)標(biāo)志 ,X表示系統(tǒng)標(biāo)志 ,C表示控制標(biāo)志 標(biāo)志寄存器 21 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 ④段寄存器 80486有 6個(gè)段寄存器： CS指明當(dāng)前的代碼段 SS指明當(dāng)前的堆棧段 DS ES FS GS 決定程序使用 存儲(chǔ)器區(qū)域塊 指明當(dāng)前的 4個(gè)數(shù)據(jù)段 80486段的定義與 8086有所不同： 保護(hù)方式下，段的長(zhǎng)度可以在 1字節(jié)到 4G字節(jié)之間變化； 實(shí)地址方式下，段的長(zhǎng)度固定為 64KB。 22 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 選擇器 描述符高速緩存器 CS SS DS ES FS GS 15 0 63 0 段寄存器的結(jié)構(gòu) 段選擇器是編程者可直接訪(fǎng)問(wèn)的，而描述符高速緩存器則是編程者不能訪(fǎng)問(wèn)的。 段寄存器由 16位的段選擇器和 64位的描述符高速緩存器組成。 23 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 關(guān)于對(duì)段寄存器的說(shuō)明： 1. 實(shí)地址方式和虛擬 8086方式下，段選擇器就是段寄存器 ,它保存的是邏輯段基址的高 16位，將它的內(nèi)容左移 4位即可得到實(shí)際段基址，而不必使用描述符高速緩存器。 2. 在保護(hù)虛地址方式下，為了描述每個(gè)段的基址、屬性和邊界，為每個(gè)段定義了一個(gè)描述符。操作系統(tǒng)使用的各任務(wù)公用的段描述符放在一起構(gòu)成全局描述符表 GDT； 某個(gè)任務(wù)專(zhuān)用的段描述符放在一起構(gòu)成局部描述符表 LDT。 24 段描述符格式為： 段基地址 15～ 0位 段邊界 15～ 0位 段基 地址 31～ 24 位 段邊界 19～ 16 位 屬性 屬 性 段基地 址 23～ 16 位 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 25 為了說(shuō)明一個(gè)段的描述符在哪個(gè)表中，表的序號(hào)是多少以及特權(quán)的高低，為每個(gè)段定義了一個(gè) 16位的選擇符，存于段選擇器中，其格式為： 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 描述符索引 段描述符 i LDT GDT 0 1 INDEX TI RPL b15 b3 b2 b1 b0 表指示符 描述符 i （ 0～ 8911） 段描述符 0 描述符 0 00 特權(quán)級(jí) 0 01 特權(quán)級(jí) 1 10 特權(quán)級(jí) 2 11 特權(quán)級(jí) 3 請(qǐng)求特權(quán)級(jí) 26 將一個(gè)選擇符裝入一個(gè)段選擇器時(shí)，處理器將自動(dòng)從 GDT或 LDT中找到其對(duì)應(yīng)的描述符裝入相應(yīng)描述符高速緩存器中。 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 描述符 64 基址 物理存儲(chǔ)器 LDT DS數(shù)據(jù)段 0040H 界限 15 3 2 描述符高速緩存器 DS選擇符 63 0 屬性 裝入 DS段描述符 TI=1 指示 LDT 13位索引指向 LDT的第 64個(gè)段描述符 13 1 0 以后，每當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)，與所用段相關(guān)的段描述符高速緩沖器就自動(dòng)參與該次存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)操作。轉(zhuǎn)換關(guān)系 ： 線(xiàn)性地址 = 段描述符高速緩存器中段基址 + 偏移地址 27 2)系統(tǒng)級(jí)寄存器 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 ▲包括 4個(gè)控制寄存器和 4個(gè)系統(tǒng)地址寄存器。 ▲只能由特權(quán)級(jí) 0的程序訪(fǎng)問(wèn)。 數(shù)字運(yùn)算錯(cuò) 頁(yè)目錄基址寄存器 保留 P C D P E T 頁(yè) Fault線(xiàn)性地址 保 留 31 30 29 … 18 17 16 … 12 … 4 3 2 1 0 頁(yè)管理 使能 Cache 不使能 不通寫(xiě) 對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志 寫(xiě)保護(hù) 保護(hù) 允許 監(jiān)視 FPU 仿真 FPU 任務(wù)轉(zhuǎn)換 FPU類(lèi)型 CR3 CR2 CR1 CR0 PG CD NW 保留 AM WP 保留 NE ET TS EM MP PE 控制寄存器： 28 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 系統(tǒng)地址寄存器 （只在保護(hù)方式下使用，所以又叫保護(hù)方式寄存器） ： 32位基地址 16位界限 GDTR IDTR 16位選擇符 32位基地址 16位界限 16位其他屬性 LDTR TR 其中 GDTR和 LDTR分別用來(lái)存放 GDT和 LDT的 32位線(xiàn)性基地址等內(nèi)容； IDTR用來(lái)存放中斷描述符表的基址和界限； TR用來(lái)存放任務(wù)狀態(tài)段 (TSS)的基址、界限和其他屬性。 29 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 3)調(diào)試和測(cè)試寄存器 8個(gè) 32位可編程調(diào)試寄存器 。5個(gè) 32位測(cè)試寄存器。 31 0 線(xiàn)性斷點(diǎn)地址 0 線(xiàn)性斷點(diǎn)地址 1 線(xiàn)性斷點(diǎn)地址 2 線(xiàn)性斷點(diǎn)地址 3 Intel公司留用 Intel公司留用 斷點(diǎn)狀態(tài) 斷點(diǎn)控制 (a)調(diào)試寄存器 DR0 DR1 DR2 DR3 DR4 DR5 DR6 DR7 超高速緩存測(cè)試控制 超高速緩存測(cè)試數(shù)據(jù) 超高速緩存測(cè)試狀態(tài) TLB測(cè)試控制 TLB測(cè)試狀態(tài) 31 0 (b)測(cè)試寄存器 TR3 TR4 TR5 TR6 TR7 30 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部寄存器 4)浮點(diǎn)寄存器 80486的 FPU中含有 13個(gè)浮點(diǎn)寄存器： ?8個(gè) 80位浮點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器 R0～ R7用作固定寄 存器組或硬件堆棧； ?1個(gè) 16位標(biāo)志字寄存器 用來(lái)標(biāo)記每個(gè)數(shù)據(jù)寄存 器的內(nèi)容； ?1個(gè) 16位控制寄存器 用于提供 FPU的若干處理選 擇項(xiàng)； ?1個(gè) 16位狀態(tài)寄存器 用于反映 FPU的總狀態(tài)； ?2個(gè) 48位的指令、數(shù)據(jù)指針寄存器 可為用戶(hù)編 寫(xiě)錯(cuò)誤處理程序提供指令、數(shù)據(jù)指針。 31 80486的三種工作方式及轉(zhuǎn)換 .IRETD指令 .任務(wù)轉(zhuǎn)換 復(fù)位或修改 CR0 CPU復(fù)位 實(shí)地址 保護(hù)、虛擬地址 .LMSW指令 .修改 CR0的 PE位 復(fù)位 中斷 實(shí)地址 方式 保護(hù) 虛地址方式 虛擬 8086方式 實(shí)地址方式：工作原理與8086基本相同，主要區(qū)別是借助操作數(shù)長(zhǎng)度前綴能處理 32位數(shù)據(jù)，運(yùn)行速度也更高，且可使用 4個(gè)數(shù)據(jù)段。 實(shí)地址方式 保護(hù) 虛地址方式 保護(hù)虛地址方式： CPU可訪(fǎng)問(wèn)的物理存儲(chǔ)空間為 232=4GB； 程序可用的虛擬 地址空間可達(dá) 246=64TB。 段長(zhǎng)度在啟動(dòng)頁(yè)功能時(shí)是 4GB， 不啟動(dòng)頁(yè)功能時(shí)是 1MB?？芍С侄嘤脩?hù)和單用戶(hù)的多任務(wù)操作，并對(duì)各任務(wù)提供了多方面的保護(hù)機(jī)制。 虛擬 8086方式 虛擬 8086方式：既有保護(hù)功能又能執(zhí)行 8086代碼的工作方式，是保護(hù)方式的一種子方式。 CPU的工作原理與保護(hù)虛地址方式下相同，但程序指定的邏輯地址解釋與 8086相同。 32 80486的外部引腳信號(hào) (80486 CPU總線(xiàn) ) D31～ D0 ADS 數(shù)據(jù)總線(xiàn) 總線(xiàn)控制 RDY 中斷 /復(fù)位信號(hào) INTR RESET 高速緩存使無(wú)效 AHOLD NMI EADS 高速緩存控制 KEN FLUSH 頁(yè)面高速緩存控制 PWT PCD 數(shù)值錯(cuò)報(bào)告 第 20位地址屏蔽 系統(tǒng)時(shí)鐘 32位地址總線(xiàn) 總線(xiàn)周期定義 總線(xiàn)仲裁 成組控制 總線(xiàn)寬度控制 奇偶校驗(yàn) A31～ A2 BE3 BE2 BE1 BE0 PCHK DP0 DP1 DP2 DP3 BS16 BS8 BLAST BRDY BREQ BOFF HLDA HOLD PLOCK LOCK W/R D/C M/IO 80486 微處理 器 FERR IGNNE A20M CLK M/IO D/C W/R 啟動(dòng)的總線(xiàn)周期 L L L 中斷響應(yīng)周期 L H L I/O讀周期 L H H I/O寫(xiě)周期 H L L 微代碼讀周期 H L H Intel公司保留 H H L 存儲(chǔ)器讀周期 H H H 存儲(chǔ)器寫(xiě)周期 L L H 停機(jī) /暫停 總線(xiàn)周期定義 33 80486的數(shù)據(jù)類(lèi)型與尋址方式 ?數(shù)據(jù)類(lèi)型 ?尋址方式 ?操作數(shù)寬度和地址寬度的確定 34 數(shù)據(jù)類(lèi)型 80486在其內(nèi)部定點(diǎn)處理單元 CPU和浮點(diǎn)處理單元 FPU的支持下，共可處理 7類(lèi)數(shù)據(jù)： 1. 無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù) 2. 帶符號(hào)的二進(jìn)制定點(diǎn)整數(shù) 3. 浮點(diǎn)數(shù) 4. BCD碼數(shù) 5. 串?dāng)?shù)據(jù) 6. ASCII碼數(shù)據(jù)塊 7. 指針數(shù)據(jù)類(lèi) 35 數(shù)據(jù)類(lèi)型 (序數(shù) ) 這類(lèi)數(shù)有 3種 ,受 CPU支持 : ?字節(jié) :任何邏輯地址上的 8位相鄰位串。 ?字 :任何字節(jié)地址開(kāi)始的 2個(gè)相鄰字節(jié)。低字節(jié) 地址為該字地址。 ?雙字 :任何字節(jié)地址開(kāi)始的 2個(gè)相鄰字 ,即 4個(gè) 相鄰字節(jié)。最小字節(jié)地址為雙字的地址。 36 (整數(shù) ) 數(shù)據(jù)類(lèi)型 這類(lèi)數(shù)均以補(bǔ)碼表示 ,有 8位數(shù) (字節(jié) )、 16位數(shù) (字 )、 32位數(shù) (雙字 )、 64位數(shù) (4字 )四種。 CPU支持前 3種， FPU支持后 3種。 37 數(shù)據(jù)類(lèi)型 (實(shí)數(shù) ) 這類(lèi)數(shù)由 FPU支持 ,有單精度、雙精度和擴(kuò)展精度三種形式： 單精度數(shù) 31 30 23 22 0 符號(hào)位 階 碼 有 效 數(shù) 1. 雙精度數(shù) 符號(hào)位 階 碼 有 效 數(shù) 1. 63 62 52 51 0 擴(kuò)展精度數(shù) 符號(hào)位 階 碼 1. 有 效 數(shù) 79 78 64 63 0 38 數(shù)據(jù)類(lèi)型 關(guān)于浮點(diǎn)數(shù)格式的兩點(diǎn)說(shuō)明： (1)3種浮點(diǎn)數(shù)的有效數(shù)字段都做了規(guī)格化處理，其整數(shù)位總是 1。但需注意，只有擴(kuò)展精度格式的整數(shù)位 1真的存在，其余兩種格式下整數(shù)位 1是隱含的，并不真的被存放起來(lái)。 (2)格式中的階碼是以偏置形式存放的 (即其階碼要加上一個(gè)常數(shù)偏置值才是格式階碼 )，且 偏置后的格式階碼恒為正數(shù) 。這樣有利于簡(jiǎn)化浮點(diǎn)數(shù)大小的比較過(guò)程：對(duì)兩個(gè)相同格式的實(shí)數(shù)進(jìn)行比較時(shí)，就像對(duì)兩個(gè)無(wú)符號(hào)二進(jìn)制整數(shù)進(jìn)行比較一樣方便，當(dāng)從高位到低位比較兩個(gè)實(shí)數(shù)階碼時(shí)，若某位的階碼有大小之分，就不用再比較下去了。 39 數(shù)據(jù)類(lèi)型 由于三種浮點(diǎn)數(shù)格式的階碼位數(shù)不同，其數(shù)值范圍也不同。為了保證統(tǒng)一偏置后的階碼恒為正數(shù)，其偏置值必然也為不同正值。 最大階碼值 +127 +1023 +16383 參 數(shù) 格 式 單精度 雙精度 擴(kuò)展精度 格式總寬度（位） 32 64 80 符號(hào)位位數(shù) 1