计算机原理_3 寻址方式和指令系统

第三章寻址方式和指令系统 第一节基本概念 第二节寻址方式 第三节指令系统 附录DEBUG软件的使用说明 第一节基本概念 指令控制与存储程序是计算机的基本特征 CPU根据指令的要求执行相应的操作，指令从存储器中获取。 程序：使计算机完成一个任务的一组命令或指令序列。 指令：使计算机执行某一特定操作的二进制编码。 (为了记忆和表示的方便，通常使用助记符来表示) 指令系统：CPU所能够执行的指令的全集。 机器语言：二进制指令编码 汇编语言：用指令助记符和伪指令组成 高级语言：接近于自然语言，使用方便 (汇编语言和高级语言都需要使用编译器，翻译成机器语言，才能够被计算机识别并执行) 寻址方式 操作码：规定所要执行的操作类型 指令 操作数：所要处理的数据或数据的位置信息 在操作数部分通常不是直接给出操作数的数据本身，而是给出该数据的位置信息，我们把如何获得数据的方式称为寻址方式。 例如：指令MOVAX，1234H 在这条指令里有两个操作数，按照指令中所处的位置，将前者称为目的操作数，后者称为源操作数。该指令的作用是把数据1234H传送到AX中。源操作数是“立即”寻址方式，目的操作数是“寄存器”寻址方式。 第二节寻址方式 8086微处理器指令系统中有133条指令，寻址方式灵活多样。通常可以分为两大类：数据的寻址和程序的寻址。 一、数据的寻址方式 (一)固定寻址 指令中已经默认对微处理器中的某寄存器进行操作，不用在指令中指明使用的寄存器。 例如：AAA指令，只有操作码，没有操作数，但是已经规定是进行BCD码加法运算以后对AL进行调整。 (二)立即寻址 操作数直接写在指令中，在指令译码执行时，可以立即得到， 同时把操作数也称为“立即数”。 (三)寄存器寻址 操作数放在微处理器内部的寄存器中，在指令中直接指出寄存器的名字。 立即寻址和寄存器寻址的例子在前面已经举过。 这三种寻址方式直接在处理器内部获得数据，操作速度快。 (四)存储器操作数的寻址方式 操作数存放在存储器中，指令执行时必须通过总线在存储器中存取操作数。EU根据指令中给出的寻址方式计算出16位的偏移量，称为有效地址(EA)送到BIU，经过地址加法器生成20位实际物理地址后对存储器进行操作。一般在表示EA时，用[操作数]表示。 计算EA要费时，进行总线操作较慢，所以存储器操作数寻址比前三种要慢。 1、直接寻址 MOVAX，[1234H] ；在源操作数中直接给出EA。 在上例中，默认使用的是数据段，如果要使用其它段，可以使用段超越前缀声明。例如：MOV AX，ES:[1234H] 在指令中，有四个段超越前缀：CS、DS、ES、SS 2、间接寻址 MOV AX，[BX]；在源操作数中给出一个表示EA的寄存器名。 可以表示EA的寄存器有4个BX、SI、DI、BP。 BP默认使用堆栈段 BX SI默认使用数据段 DI 3、相对寻址 MOV AX，[BX+1000H]；在源操作数中给出的是寄存器和立即 数，EA是它们的和。 有时也写成：MOV AX，BX[1000H] 或 MOV AX，1000H[BX] 在C语言中常使用的全局数组，一般写成x[0]，x[1]，x[2]等形式，实际上x在编译的时候就换成具体的在数据段中分配的位置，例如是1000H。 那么就是1000H[BX]这种形式。 4、基址变址寻址 MOVAX，[BX+SI]；用基址寄存器和变址寄存器的和表示EA。 5、相对基址变址寻址 MOV AX，[BX+SI+1000H] 用基址寄存器、变址寄存器和立即数的和表示EA。 在对存储器中操作数寻址中，如果表示的EA中有BP，默认使用堆栈段；否则默认使用数据段。也可以使用段超越前缀来指明要使用的段。 (五)I/O端口操作数的寻址方式 操作数存放在I/O端口中，指令执行时必须通过累加器(AX或AL)存取操作数。在8086中端口地址是独立编址的，需要使用专门的指令来进行操作。共有2条：输入指令 IN 和 输出指令 OUT。 1、直接寻址 IN AL，60H；在端口寻址时，地址不需要加[ ]。 当端口地址可以用一个字节表示时，可以使用直接寻址。 2、间接寻址 MOVDX，1000H OUTDX，AL；实际上就是用DX来间接表示端口地址。 比较： MOV DX，AX；把寄存器AX中的数据传送到寄存器DX中。 OUT DX，AL ；把寄存器AL