《微機(jī)系統(tǒng)組成》PPT課件

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1、第二章微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成8086存儲器組織8086CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)80X86微處理器的寄存器結(jié)構(gòu)(80X86微處理器引腳功能)系統(tǒng)總線(輸入/輸出接口)7/25/202111.馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)的基本組成“存儲程序”+“程序控制”1945年，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家JohnVonNeumann提出,馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)CPU輸入設(shè)備控制器輸出設(shè)備存儲器運(yùn)算器ALU基本工作原理第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成§2.0微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件組成7/25/20212存儲器I/O接口輸入設(shè)備I/O接口數(shù)據(jù)總線DB控制總線CB地址總線AB輸出設(shè)備微機(jī)的硬件由CPU、存儲器、輸入/輸出設(shè)備構(gòu)成；

2、輸入/輸出設(shè)備通過輸入/輸出接口與系統(tǒng)相連；(輸入/輸出接口簡稱I/O接口)各部件通過總線連接。構(gòu)成部件微處理器第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成2.微機(jī)系統(tǒng)組成(系統(tǒng)總線)7/25/20213第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成一.8086系統(tǒng)存儲器結(jié)構(gòu)關(guān)于8086:8086有20根地址信號線，可以尋址的地址空間為220字節(jié)，即1M字節(jié)。8086是16位的CPU，有16根數(shù)據(jù)總線。8086的存儲器以字節(jié)為單位進(jìn)行編址。字節(jié)00000H00001H00002HFFFFEHFFFFFH24H12H第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成§2.18086存儲器組織7/25/2021

3、4§2.18086存儲器組織一.數(shù)據(jù)在存儲器中的存放第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成2.對準(zhǔn)存放方式與非對準(zhǔn)存放方式對準(zhǔn)存放方式:存放字（或雙字）數(shù)據(jù)時，從偶地址開始存放。非對準(zhǔn)存放方式:存放字（或雙字）數(shù)據(jù)時，從奇地址開始存放。對準(zhǔn)存放方式比非對準(zhǔn)存放方式在訪問時速度更快1.存放原則：字節(jié)數(shù)據(jù)順序存放;多字節(jié)數(shù)據(jù)存放在連續(xù)的單元中,且高地址存數(shù)據(jù)高字節(jié)7/25/20215§2.18086存儲器組織第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成二.存儲器的分段3.分段原則：1.問題的提出2.解決辦法各段起始單元的20位地址能被16整除。低四位為0每段長度≤64K（216）字節(jié)段與

4、段之間相對位置可任意。7/25/20216§2.18086存儲器組織第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成三.存儲器的分段4.段的類型：代碼段：數(shù)據(jù)段：堆棧段：附加段：放程序代碼放程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)特殊的數(shù)據(jù)區(qū)，存取數(shù)據(jù)按先進(jìn)后出的順序輔助的數(shù)據(jù)區(qū)當(dāng)前正在使用的段稱為當(dāng)前段當(dāng)前段:段寄存器:存放當(dāng)前段起始地址的高十六位（稱為段基址）。CS、DS、SS、ES7/25/20217§2.18086存儲器組織第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成三.存儲器的分段5.物理地址與邏輯地址的關(guān)系：物理地址：邏輯地址：段基址：存儲單元的真實(shí)地址，20位。程序中涉及的地址，16位。包括段基址和

5、偏移地址該單元相對于該段起始單元的偏移量偏移地址:該單元所在段的起始物理地址的高十六位。物理地址=段基址?24＋偏移地址20位16位16位7/25/20218§2.１8086存儲器組織四.存儲器的層次結(jié)構(gòu)第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成高速緩存器Cache1.程序訪問的局部性2.Cache及原理介于主存和CPU之間設(shè)置的一個高速小容量的存儲器CPU主存CacheCache控制器SRAMDRAM7/25/20219高速緩存器Cache3.高性能微機(jī)存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)CPU內(nèi)部寄存器片內(nèi)高速緩存片外高速緩存主存儲器(內(nèi)存)外部存儲器快慢速度小大容量80386系統(tǒng)的Cach

6、e在片外，從486開始增加了片內(nèi)Cache從Pentium開始，片內(nèi)Cache被分離為代碼Cache和數(shù)據(jù)Cache(雙路Cache結(jié)構(gòu)），可以同時存取。數(shù)據(jù)Cache與兩條獨(dú)立工作的流水線相連，能同時接受兩條流水線的訪問?！?.１8086存儲器組織四.存儲器的層次結(jié)構(gòu)第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成7/25/202110虛擬存儲器VituralMemory1.物理存儲器和虛擬存儲器物理存儲器:微機(jī)中實(shí)際配置的內(nèi)存。虛擬存儲器:程序員編程可用的地址空間。虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換由MMU完成。通過存儲管理機(jī)制將速度較快容量較小的內(nèi)存與速度較慢但容量很大的外存有機(jī)靈活地結(jié)

7、合在一起。以滿足運(yùn)行大容量存儲器要求的程序。虛擬存儲技術(shù)§2.１8086存儲器組織四.存儲器的層次結(jié)構(gòu)第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成7/25/2021112.從80286開始,實(shí)現(xiàn)了虛擬存儲管理，CPU支持對虛擬存儲器的訪問。虛擬存儲器VituralMemory80286CPU支持兩種工作模式：實(shí)地址模式保護(hù)模式（保護(hù)虛擬地址模式）同8086，尋址能力1M字節(jié)（220）尋址能力物理空間：16M字節(jié)虛擬空間：1G字節(jié)（224）（230）§2.１8086存儲器組織四.存儲器的層次結(jié)構(gòu)第二章80X86系列微機(jī)的系統(tǒng)組成7/25/202112