計算機組成原理二

1.指令的格式

每條指令等長，均為2個位元組

第乙個位元組的高四位是操作碼，低四位作為表示暫存器號

第二個位元組是儲存單元位址

2.計算機啟動過程：

(1)計算機啟動後，從bios晶元中取出指令，進行執行，這段程式就是在實模式在進行的。

(2)設定cpu中pe=1，作業系統進入保護模式，如果任務需要會進入虛擬8086模式(之間任務的切換，中斷返回)，不管處在哪乙個模式一旦系統復位都會從實模式重新開始。

3.小知識

2023年，intel公司提出了ia-32的x86體系結構，cpu進入了32位時代，可以記憶體定址4g大小空間，同時也引入了虛擬記憶體管理的概念。x86之所以今天可以保持大的市場份額，是因為x86始終保持著向前相容的特性，並且不降低效能。

2023年，amd公司提出了x86-64體系結構，cpu進入了64位時代，理論可以定址2^64byte，但實際達不到。intel後來也提出了ia-64體系結構，但與之前32位系統不相容，所以intel後來放棄了ia-64體系結構。

在x86-64體系結構中向前相容的執行模式稱為傳統模式(legacy mode)，而與之對應的為長模式(long mode)。

8086中ip暫存器只有16位，所以定址範圍在16k以內，而位址匯流排位20位，故定址需要借助於段暫存器。

最終位址計算方法: 邏輯位址 = 段基址<<4 + offset(偏移量)

4.暫存器：

在x86-64中的通用暫存器，其中有4個資料暫存器。

flags標誌cpu的執行狀態

let's take an example :

mov ax , [3000h]

cpu will notice we need a value in the memory, so it will firstly visit the data segment

first step: get the value of data segment in ds register

we suspect it is 2000h

second step: physical address = 2000h * 16 + 3000h = 23000h//3000h is an offset

6.堆疊段

其中ss指定這個區域的起始位址。push和pop指令都是從sp暫存器獲得堆疊的段內偏移量，顧名思義其英文表示式也就是：stack pointer