汇编语言_8086CPU读取、执行指令的过程

痛定思痛。 2022-09-11 07:22 215阅读 0赞

这篇文章记录一下，8086CPU读取指令执行的过程。  
CPU当前的状态如下图所示：  
![8086CPU当前状态图][8086CPU]  
CS中的内容为2000H，IP为0000H；在内存中20000H-20009H的内存单元中。  
假如CPU要执行上面内存单元中的汇编指令，执行过程如下：

### 第一步：初始状态 ###

初始状态：CS:2000H，ip:0000H,CPU将从内存2000H\*16+0000H=20000H内存单元中读取指令，如下图所示。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBATXJfV2FuZ0FuZHk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

### 第二步 将CS IP送入地址加法器 ###

将CS 和IP寄存器中的内容送入地址加法器，地址加法器按照“”短地址\*16 + 偏移地址 = 物理地址”的方式计算物理地址，如下图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBATXJfV2FuZ0FuZHk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]

### 第三步：送出计算好的物理地址 ###

地址加法器将计算好的物理地址，送入输入输出控制电路，过程如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBATXJfV2FuZ0FuZHk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]

### 第四步：输入输出电路将地址送上地址总线 ###

输入输出电路将物理地址20000H送上地址总线：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBATXJfV2FuZ0FuZHk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]

### 第五步： 内存将指令送入CPU ###

从内存20000开始的位置存放的指令 B8 23 01通过数据总线送至CPU；  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBATXJfV2FuZ0FuZHk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]

### 第六步： 输入输出控制电路接收到指令并处理 ###

输入输出电路，接收到指令后开始处理：通过数据总线穿过来的B8 23 01送入指令缓存器中。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBATXJfV2FuZ0FuZHk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 5]

### 第七步： IP值自动增加 ###

CPU读取一条指令后，IP中的值自动增加，因为当前读取的指令长度为3字节，所以IP的值自动加3；此时CS:IP指向的内存单元为：2000H：0003H  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBATXJfV2FuZ0FuZHk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 6]

### 第八步： 执行控制器执行指令 ###

执行控制器开始执行指令B8 23 01  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBATXJfV2FuZ0FuZHk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 7]

### 第九步： 执行指令后 ###

执行控制器执行指令后，AX中的内容为0123H；至此，一条指令执行完毕。执行CPU在执行下一条指令时，以CS:IP当前的状态开始执行。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBATXJfV2FuZ0FuZHk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 8]

注意：上边的图是汇编语言第四版书上的原图。

[8086CPU]: /images/20220828/c38ee8fb7d194a889c7142ef36b8b91b.png
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