总线

CPU

• 每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连，CPU通过总线跟外部器件进行交互
• 总线：一根根导线的集合
• 总线的分类
  • 地址总线
  • 数据总线
  • 控制总线
    
    
    CPU的读写过程
    
    CPU读取数据流程
• 地址总线
  • 它的宽度决定了CPU的寻址能力
  • 8086的地址总线宽度是20，所以寻址能力是1M（2^20）
• 数据总线
  • 它的宽度决定了CPU的单次数据传送量，也就是数据传送速度
  • 8086的数据总线总线宽度是16，所以单次最大传递2个字节的数据
• 控制总线
  • 它的宽度决定了CPU对其他器件的控制能力、能有多少种控制

数据总线

• 8086的数据总线宽度是16，向内存中写入89D8H如下
  图：(注意:这里是16进制,后方的H是单词Hexadecimal的意思)

  
  
  8086

内存

各类存储区的逻辑连接

各类存储器的逻辑连接-物理地址对应图

各类存储器的物理地址情况

• 内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制。8086的地址总线宽度为20，可以定位2^20个不同的内存单元（内存地址范围0x00000~0xFFFFF），所以8086的内存空间大小为1MB
• 0x00000~0x9FFFF：主存储器。可读可写
• 0xA0000~0xBFFFF：向显存中写入数据，这些数据会被显卡输出到显示器。可读可写
• 0xC0000~0xFFFFF：存储各种硬件\系统信息，只读

寄存器

内部部件之间由总线连接

CPU的经典构造

• 对程序员来说，CPU中最主要部件就是寄存器，可以通过改变寄存器的内容来实现对CPU的控制
• 不同的CPU，寄存器的个数、结构是不相同的（8086是16位结构的CPU）
• 8086有14个寄存器
  • 都是16位的寄存器

  • 可以存放2个字节

    
    
    8086内部寄存器

通用寄存器

• AX、BX、CX、DX这4个寄存器通常用来存放一般性的数据，称为通用寄存器（有时也有特定用途）
• 通常，CPU会先将内存中的数据存储到通用寄存器中，然后再对通用寄存器中的数据进行运算

• 假设内存中有块红色内存空间的值是3，现在想把它的值加1，并将结果存储到蓝色内存空间

  
  
  处理过程
  • CPU首先会将红色内存空间的值放到AX寄存器中：mov ax，红色内存空间
  • 然后让AX寄存器与1相加：add ax,1
  • 最后将值赋值给内存空间：mov 蓝色内存空间,ax

• AX、BX、CX、DX这4个通用寄存器都是16位的，如下图所示

  
  
  通用寄存器
• 上一代8086的寄存器都是8位的，为了保证兼容，AX、BX、CX、DX都可分为2个独立的8位寄存器来使用
  • H代表高位寄存器

  • L代表地位寄存器

    
    
    
    

字和字节

• 在汇编的数据存储中，有2个比较常用的单位
  • 字节：byte 1个字节由8bit组成，可以存储在8位寄存器中
  • 字：word，1个字由2个字节组成，这2个字节分别称为字的高字节和低字节

• 比如数据20000（4E20H，0100111000100000B），高字节的值是78，低字节的值是32

  
  
• 1个字可以存在1个16位寄存器中，这个字的高字节、低字节分别存储在这个寄存器的高8位寄存器、低8位寄存器中