【文章內容簡介】 可屏蔽中斷請求。該標志可由中斷控制指令STI或CLI設置或清除。TF（Trap Flag）陷阱標志，用于單步操作。TF=1時，每執(zhí)行一條用戶程序指令后自動產生陷阱，進入系統(tǒng)的單步中斷處理程序。TF=0時，用戶程序會連續(xù)不斷地執(zhí)行，不會產生單步中斷。5. 求出下列運算后各個標志的狀態(tài)，并說明進位標志和溢出標志的區(qū)別。 (1) 1278H + 3469H (2) 54E3H 27A0H (3) 3881H + 3597H (4) 01E3H 01E3H【解】CF進位標志，反映在運算結果的最高位有無進位或借位。OF溢出標志，反映運算結果是否超出了帶符號數(shù)的表數(shù)范圍。機器實際處理時判斷是否溢出的方法是根據(jù)最高位的進位（CF）與次高位的進位是否相同來確定，若兩者不相同則OF=1（表示有溢出），否則OF=0（表示無溢出）。(1)0001 0010 0111 1000＋ 0011 0100 0110 1001 0100 0110 1110 0001運算后各個標志的狀態(tài)：OFDFIFTFSFZFAFPFCF000110(2) 0101 0100 1110 0011 － 0010 0111 1010 0000 0010 1100 0100 0011運算后各個標志的狀態(tài)：OFDFIFTFSFZFAFPFCF000000(3) 0011 1000 1000 0001 ＋ 0011 0101 1001 0111 0110 1110 0001 1000運算后各個標志的狀態(tài)：OFDFIFTFSFZFAFPFCF000010(4) 0000 0001 1110 0011 － 0000 0001 1110 0011 0000 0000 0000 0000運算后各個標志的狀態(tài)：OFDFIFTFSFZFAFPFCF0010106. 8086 CPU 中存儲器的邏輯地址和物理地址之間有什么關系，各有多少值?【解】物理地址為某一個存儲單元的實際地址，對于8086它是一個20位的地址。物理地址從00000H～FFFFFH變化，對應1MB的空間。邏輯地址，又稱偏移地址或有效地址，即對段首的偏移量。偏移地址從0000H～FFFFH變化，對應64KB的空間。物理地址的獲得方法是：將段寄存器的內容左移4位（即16），與邏輯地址相加，得到20位物理地址。根據(jù)尋址方式的不同，偏移地址可以來自程序計數(shù)器（IP）或其它寄存器。7. 8086CPU使用的存儲器為什么要分段，怎樣分段？為什么要設置段寄存器，有幾個段寄存器?各段寄存器有什么意義？【解】8086 CPU內部數(shù)據(jù)結構是16位的，即所有的寄存器都是16位的，而外部尋址空間為1MB，即需要20位地址線。為了能用內部寄存器中的16位地址來尋址1MB空間，8086將1MB空間以16字節(jié)為一個內存節(jié)，共分成64K個節(jié)。節(jié)的起始地址分別為00000H、00010H、00020H、…、FFFF0H，稱為段基址。節(jié)的起始地址的后4位二進制數(shù)為全0，稱為節(jié)的段地址。用于存放段地址的寄存器稱為段寄存器，根據(jù)其主要用途，分為代碼段寄存器CS、數(shù)據(jù)段寄存器DS、堆棧段寄存器SS、附加段寄存器ES。代碼段寄存器CS：用來存放代碼段存儲區(qū)域的起始地址。數(shù)據(jù)段寄存器DS：數(shù)存放程序的數(shù)據(jù)存儲區(qū)的起始地址。堆棧段寄存器SS：用來存放堆棧存儲區(qū)的起始地址。由堆棧段寄存器SS與堆棧指針寄存器SP來確定當前堆棧指令的操作地址。附加段寄存器ES：附加段是為某些字符串操作指令存放目的操作數(shù)而設置的一個附加的數(shù)據(jù)段，附加段寄存器用來存放該附加數(shù)據(jù)段存儲區(qū)域的起始地址。8. 簡述A0與在8086系統(tǒng)中的應用?！窘狻?086系統(tǒng)中將1MB存儲空間分成兩個512KB的物理存儲體。一個存儲體由偶數(shù)地址組成，另一個存儲體由奇數(shù)地址組成。用A0位來區(qū)分兩個存儲體。用和A0的組合來選擇存儲體，其組合關系及操作情況如下： (1) 從偶地址讀寫一個字節(jié)（ A0＝10）。AD15～AD8上的數(shù)據(jù)被忽略，字節(jié)內容通過AD7～AD0傳送。 (2) 從奇地址讀寫一個字節(jié)（ A0＝01）。在AD15～AD8上傳送的數(shù)據(jù)有效，AD7～AD0上數(shù)據(jù)被忽略。 (3) 從偶地址開始讀寫一個字（ A0＝00）。在AD15～AD0上傳送的數(shù)據(jù)同時有效。(4) 從奇地址開始讀寫一個字。第一個總線周期 A0＝01，從奇地址讀寫低字節(jié)，在AD15～AD8上傳送的數(shù)據(jù)有效。第二個總線周期 A0＝10，從偶地址讀寫高字節(jié)，在AD7～AD0上傳送的數(shù)據(jù)有效。9. 8086系統(tǒng)中為什么要采用地址鎖存器8282？采用什么方法從分時復用地址/數(shù)據(jù)線中將數(shù)據(jù)和地址信號分離出來?【解】8086地址總線與數(shù)據(jù)總線是分時復用的，高8位數(shù)據(jù)有效信號也是復用信號。在T1狀態(tài)，總線上輸出20位地址信號及信號，而在T2～T4狀態(tài)，總線用于數(shù)據(jù)傳送，信號也失效。為了正確地交換數(shù)據(jù)，地址信號及信號在T2～T4期間必須保持，所以需要設一組地址鎖存器（3片8282），用于鎖存地址及信號。在T1狀態(tài)，CPU送出地址鎖存允許信號ALE，將ALE接向8282的選通輸入端STB。當ALE＝1時，8282輸出跟隨輸入變化，用ALE的下降沿將總線上已經(jīng)穩(wěn)定的地址信號鎖入8282。10. 8086和8088 CPU的主要區(qū)別是什么?【解】8088的內部結構和指令功能與8086完全相同，只是為了和原有的8位微處理器外圍芯片兼容，其外部數(shù)據(jù)總線是8位的。11. 8086系統(tǒng)中的存儲器采用什么結構？如何與地址、數(shù)據(jù)線連接？【解】8086系統(tǒng)中將1MB存儲空間分成兩個512KB的物理存儲體。一個存儲體由偶數(shù)地址組成，另一個存儲體由奇數(shù)地址組成。用A0位來區(qū)分兩個存儲體。12. 8086的I/O端口尋址范圍是多少？什么是I/O端口與內存分別獨立編址？【解】8086的I/O端口使用16位地址A15～A0，I/O端口地址范圍為0000H～FFFFH，可尋址空間為64KB。I/O端口與內存分別獨立編址時，指令訪問的是I/O端口還是內存，由地址信息無法區(qū)分，由M/信號區(qū)分是I/O端口的尋址與內存尋址 。13. 在對存儲器和I/O設備讀寫時，要用到（IO讀）、（IO寫）、（存儲器讀）、（存儲器寫）信號，這些信號的作用是什么？它們在最小模式時可用怎樣的電路得到？請畫出示意圖。【解】：該信號有效時，對IO端口執(zhí)行讀操作：該信號有效時，對IO端口執(zhí)行寫操作：該信號有效時，對存儲器執(zhí)行讀操作：該信號有效時，對存儲器執(zhí)行寫操作在最小模式時可分別用以下電路得到上述信號：≥1M/≥1M/≥1M/≥1M/14. 什么是基地址和位移量，它們之間有何聯(lián)系？【解】8086 CPU內部數(shù)據(jù)結構是16位的，而外部尋址空間為1MB。為了能用內部寄存器中的16位地址來尋址1MB空間，8086將1MB空間以16字節(jié)為一個內存節(jié)（Paragraph），共分成64K個節(jié)。節(jié)的起始地址稱為段基址。偏移地址是存儲地址對段首的偏移量。偏移地址從0000H～FFFFH變化，對應64KB的空間。它們之間有何聯(lián)系：物理地址＝基地址16＋位移量。15. 設CS=1200H，IP=0FF00H，此時指令的物理地址是多少？指向這一物理地址的CS和IP的值是惟一的嗎？【解】指令的物理地址：12000H＋0FF00H＝21F00H指向這一物理地址的CS和IP的值不是惟一的。16. 若CS=1000H，指出當前代碼段可尋址的存儲空間的大小和地址范圍?！窘狻慨斍按a段可尋址的存儲空間的大?。?4KB當前代碼段可尋址的存儲空間的地址范圍：10000H～1FFFFH17. 簡述8086單CPU和多CPU系統(tǒng)各自主要特點，并說明有何差別。【解】單CPU系統(tǒng)中只有一個微處理器8086，所有總線控制信號由它產生，系統(tǒng)中總線控制邏輯信號可減少到最小。多CPU系統(tǒng)中包括兩個以上處理器，其中一個為8086作為主處理器，其它處理器作為協(xié)處理器，一般多用于復雜的大中型系統(tǒng)。與8086協(xié)同工作的協(xié)處理器有8088089兩種，分別為數(shù)學協(xié)處理器和輸入/輸出協(xié)處理器。配置協(xié)處理器的系統(tǒng)，主處理器不用處理費時的復雜運算和I/O操作，因此可大大提高主處理器的運行效率。18. 時鐘周期、T狀態(tài)、總線周期、指令周期的定義是什么，什么情況下會出現(xiàn)空閑周期？【解】計算機是由一串脈沖控制進行工作的。這一串脈沖稱為計算機的時鐘，每個脈沖的時間稱為一個時鐘周期，每個脈沖稱為一個時鐘脈沖或一個T狀態(tài)。若干個時鐘脈沖完成一個基本操作。一種基本操作稱為一個總線周期。執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期19. 8086 CPU 讀/寫總線周期包含幾個時鐘周期，什么情況下需要插入TW等待周期，插入TW的數(shù)量取決于什么因素 【解】8086 CPU 讀/寫總線周期包含4個時鐘周期。讀總線周期：在T3狀態(tài)內存或I/O端口將數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。CPU準備讀入數(shù)據(jù)。在T3的前沿（下降沿），CPU查詢READY引腳，若內存或外設工作速度較慢，來不及在基本總線周期內完成數(shù)據(jù)傳送工作，則應通過邏輯電路在T3前沿之前產生READY低電平信號，T3前沿若查到READY為低電平，則在T3后自動插入一個等待狀態(tài)TW，在TW前沿繼續(xù)查詢READY信號，若READY仍為低電平，則繼續(xù)插入TW，直到READY上升為高電平，則等待狀態(tài)結束，進入T4狀態(tài)。寫總線周期：在T3狀態(tài)中，T2狀態(tài)有效的信號繼續(xù)保持有效，繼續(xù)向外部寫數(shù)據(jù)。在T3的下降沿查詢READY，若內存或I/O端口在標準總線周期內來不及接收數(shù)據(jù)，則應通過邏輯電路在T3前沿之前產生READY低電平信號。CPU查到READY為低，則在T3之后插入一個TW，并在TW前沿繼續(xù)查詢READY，直到READY上升為高電平，則結束等待進入T4狀態(tài)。20. 8086 CPU 復位后，有哪些特征？8086 系統(tǒng)的起動程序如何去找？【解】8086 CPU 復位后：所有內部寄存器、標志寄存器IR及ES、SS、DS段寄存器清0，指令隊列緩沖器清空，指令指針寄存器（IP）清0，CS被置為FFFFH；復位時，所有三態(tài)輸出總線變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，這些三態(tài)總線包括：AD15～AD0，A19/S6～A16/S3，/S7，（M/），（DT/），（），， 等。ALE、HLDA、QS0、QS1等信號降為低電平， 、等信號上升為高電平。8086 系統(tǒng)的起動程序從CS16+IP即FFFF0H地址開始執(zhí)行。 系統(tǒng)在最小模式時應該怎樣配置？試畫出這種配置并標出主要信號的連接關系?！窘狻?086 系統(tǒng)在最小模式時的典型配置：一片8284A時鐘發(fā)生器產生系統(tǒng)所需要的時鐘信號CLK，同時對外部READY信號和系統(tǒng)復位信號RESET進行同步，其輸出送向8086應相引腳。三片8282（或74LS373）地址鎖存器用于20位地址和信號鎖存，使得整個總線讀寫周期期間地址信號始終有效，以支持8086CPU地址/數(shù)據(jù)總線分時復用的工作方式。兩片8286總線驅動器(又稱總線收發(fā)器或總線驅動器)。當系統(tǒng)所連存儲器和外設較多時，為了提高數(shù)據(jù)總線的驅動能力，可以接入8286芯片。該模式的配置圖見教材圖28。22. 畫出最小模式時讀存儲器或I/O設備的總線周期時序。【解】8086 最小模式下的讀周期時序見教材圖215。第3章 從8086到Pentium系列微處理器的技術發(fā)展 教材習題解答1. 簡述80286的特點和保護模式的保護功能?！窘狻?0286的特點：① CPU內部分為四個處理部件：EU（執(zhí)行部件）、AU（地址部件）、IU（指令部件）和BU（總線部件）。這四個處理部件可以并行的進行操作，提高了處理速度。② 數(shù)據(jù)線和地址線完全分離。 在一個總線周期中， 當有效數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上的時候，下一個總線周期的地址已經(jīng)送到地址總線，形成總線周期的流水作業(yè)。③ 具有“實地址模式”（Real Address Mode，簡稱為“實模式”）和“保護虛地址模式”（Protected Virtual Address Mode，簡稱為“保護模式”）”兩種工作模式。④ 能運行實時多任務操作系統(tǒng)，支持存儲管理和保護功能。⑤ 實現(xiàn)了虛擬存儲管理。⑥ 與 80286 配合使用的數(shù)學協(xié)處理器是80287，它基本與8087相同，但適應80286 的兩種工作模式。保護模式體現(xiàn)了80286的特色，主要是對存儲器管理、虛擬存儲和對地址空間的保護。在保護模式下，可為每個任務提供多達1GB的虛擬存儲空間和保護機制，有力地支持了多用戶、多任務的操作。那些內存裝不下的邏輯段，將以文件形式存在外存儲器中，當處理器需要對它們進行存取操作時就會產生中斷，通過中斷服務程序把有關的程序或數(shù)據(jù)從外存儲器調入到內存，從而滿足程序運行的需要。保護模式為不同程序設置了四個特權級別，可讓不同程序在不同的特權級別上運行。依靠這一機制，可支持系統(tǒng)程序和用戶程序的分離，并可進一步分離不同級別的系統(tǒng)程序，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性。2. 簡述80386 的特點、80386引腳與8086的區(qū)別?！窘狻?0386 的特點：80386是全32位結構，它的外部數(shù)據(jù)總線和內部數(shù)據(jù)通道，包括寄存器、ALU和內部總線都是32位的。80386 有 3 種工作模式：實模式、虛擬86模式、386的保護模式。