KL变换与主成分分析

第二章80x86计算机组织主要内容2.180x86微处理器2.2基于微处理器的计算机系统2.3中央处理机2.4存储器2.5外部设备2.180x86微处理器1、80x86是美国Intel公司的微处理器系列1969：4040芯片、4位1973：8080芯片、8位1978：8086芯片、16位1979：8088芯片、16位1982：80286芯片、16位1986：80386芯片、32位…Pentium系列2.一些名词术语(1)主频：主时钟频率，影响运行计算机速度数据总线：负责各部分间的数据传送数据总线宽度：芯片内传送数据的宽度外部数据总线宽度：芯片内和芯片外交换数据的宽度地址总线宽度：用以确定可访问的存储器的最大范围地址总线宽度10位：210=1024单元，1K20位：220=1024*210单元=1024K，1M24位：224=16*1M，16M30位：230=1024M，1G32位：232=4G，即4GB2.一些名词术语(2)存储器主存、高速缓存、外存储器指令执行时间8086：400ns；80286：250ns；80486：25ns；Pentium：25ns/2；PentiumPro：25ns/3；PentiumII：工作方式（1）实模式（2）保护模式（3）虚拟模式工作方式（1）实模式：段寄存器保护实际的段地址，但只限于1M的寻址（2）保护模式：有更大寻址能力，使用各种格，段的实际地址放在描述符表中，使用段选择器（3）虚拟模式：提供比主存更大的空间，程序可放在外存上，执行时调入，模拟多个CPU2.2基于微处理器的计算机系统计算机系统计算机系统包括硬件和软件两部分：1．硬件：2．软件：2.2.1硬件结构图：功能部件存储器：计算机的记忆部件中央处理机：包括运算器和控制器运算器：执行算术和逻辑运算指令控制器：负责全机的控制工作，如取指令、译码、分析、取数、执行、存数I/O系统：I/O设备、大容量存储器系统总线：数据线、地址线和控制线三组2.2.2软件计算机软件：系统软件、用户软件系统软件：用户软件：操作系统：主要部分是常驻监督程序I/O驱动程序：对I/O设备进行控制或管理计算机软件层次图其它软件（1）文件管理系统：文本编辑程序：如editor(edit命令），记事本、写字板翻译程序：分编译程序、解释程序汇编程序：Asm、Masm、TasmASM：小汇编程序，它占有较小的存储区，功能较弱MASM：宏汇编程序，功能较强，具有宏汇编能力Masmforwindows集成实验环境其它软件（2）连接程序：程序、库文件或其他已翻译的子程序连接在一起，形成机器可执行程序装入程序：把程序从外存送到内存调试程序：系统带的调试程序Debug：举例TurboDebug程序：TdebugMasmforwindows集成实验环境机器语言、汇编语言和高级语言机器语言：二进制指令代码组成，机器可直接识别并执行、不必依赖任何软件汇编语言：一种符号语言，它几乎和机器语言一一对应，使用助记符。是面向机器，便于记忆的语言。高级语言：用脱离机器指令、用易理解的方式编写的程序，在抽象级上运行机器语言和汇编语言的特点汇编语言和机器语言一一对应，运行在计算机的具体级上。处理对象是位、字节、字以及CPU寄存器和存储单元。汇编语言能够精确、逼真地描述计算机执行的每一具体步骤，程序质量高。汇编语言可移植性差，编程较复杂，还需了解计算机硬件知识。高级语言的特点高级语言在计算机的抽象级上运行，处理对象是变量、数组等各种类型的数据。高级语言编程容易，可移植性好。在计算机的抽象级上运行，直接利用硬件系统性能差，缺乏与硬件直接发生联系的语句，影响编程技巧的发挥。2.3中央处理机2.3.1中央处理机CPU的组成2.3.28086/8088的寄存器组2.3.1中央处理机CPU的组成CPU由三部分组成:算术逻辑部件ALU：用来进行算术和逻辑运算。控制逻辑：负责对全机的控制工作，包括：取指、译指、取操作数，发执行指令、结果存入存储器、对总线和I/O传送的控制等。寄存器：相当于运算器中的一个存储单元2.3.28086/8088的寄存器组寄存器：可见寄存器、不可见寄存器可见寄存器：通用寄存器专用寄存器段寄存器通用寄存器（1）8086/8088、80286：数据寄存器：AX，BX，CX，DX，16位可作8位寄存器用：AH，AL，DH，DL等变址寄存器：SP，BP，SI，DI，16位数据寄存器的用途AX：作累加器，算术运算主要寄存器；在I/O时用AX与外部设备传送信息BX：在计算存储器地址时，常作基址寄存器CX：作计数器DX：作双字长运算时把DX和AX组合存放一个双字长数；在I/O时，DX可用来存放I/O的端口地址SP、BP、SI、DISP：堆栈指针寄存器。BP：基址指针寄存器SI：源变址寄存器DI：目的变址寄存器123456789ABCDEF0SP用来指示栈顶的偏移地址；BP可作为堆栈区中的一个基地址以便访问堆栈中的其他信息变址寄存器的用途可象数据寄存器一样在运算过程中存放操作数；在段内寻址时提供偏移地址SP、BP都可以与SS寄存器联用来确定堆栈段中的某一存储单元的地址SI、DI一般与DS联用：在串处理指令中，SI和DS联用，DI和ES联用关于SP、BP通用寄存器（2）80386及后继机型：数据寄存器：EAX、EBX、ECX、EDX，32位可作8位寄存器用：AH，AL，DH，DL等可作16位寄存器用：AX，BX，CX，DX变址寄存器：ESP、EBP、ESI、EDI，32位每个的专用属性与8086/8088、80286的寄存器一一对应专用寄存器（1）8086/8088、80286：IP、SP、FLAGS—16位IP：指令指针寄存器。供系统使用，存放代码段中的偏移地址，与CS寄存器联用确定下一条指令的物理地址，指向下一条指令的首地址FLAGS：程序状态字寄存器PSW。放条件码标志、控制标志、系统标志专用寄存器（2）80386及后继机型：EIP、ESP、EFLAGS—32位与IP、SP、FLAGS—16位的作用相同程序状态字寄存器8086/8088、80286：条件码标志：OF、SF、ZF、CF、AF、PF控制标志位：DF系统标志位：TF、IF、IOPL（80286） NT  0FDFIFTFSFZF AF PF CFIOPL条件码标志OF：溢出标志。运算时如操作数超出机器表示范围称为溢出。此时OF位置1；否则置0。SF：符号标志。记录运算结果的符号，结果为负时置1，否则置0。ZF：零标志。运算结果为0，置1；否则置0。CF：进位标志。记录从最高有效位产生的进位值。最高有效位有进位时置1，否则置0。AF：辅助进位标志。记录运算时第3位产生的进位值。如第3位有进位时置1，否则置0。PF：奇偶标志。当结果操作数中1的个数为偶数时置1，否则置0。标志符号举例标志名标志为1标志为0OF溢出(是/否)DF方向(减量/增量)IF中断(允许/关闭)SF符号(负/正)ZF零(是/否)AF辅助进位(是/否)PF奇偶(偶/奇)CF进位(是/否)OVDNEINGZRACPECFNVUPDIPLNZNAPONC控制标志位控制标志位：DF方向标志，用于串处理指令处理DF位为1时，每次操作后使变址寄存器SI和DI减量，使串处理从高地址向低地址方向处理：当DF位为0时，则使SI和DI增量，使串处理从低地址向高地址方向处理：系统标志位IF：中断标志。当IF=1时，允许中断；IF=1时关闭中断TF：陷井标志（跟踪标志）。用于单步方式操作IOPL：I/O特权级。控制对I/O地址空间访问段寄存器8086/8088、80286：四个段寄存器代码段CS，数据段DS，堆栈段SS，附加段ES80386及后继机型：六个段寄存器代码段CS，数据段DS，堆栈段SS，附加段ES、FS、GS---都是16位举例：2.4存储器2.4.1存储单元的地址和内容2.4.2实模式存储器寻址2.4.3保护模式存储器寻址2.4.1存储单元的地址和内容位、字节和字位：计算机存储信息的基本单位，存储二进制数:0或1。字节：每8位组成一个字节，在存储器里以字节单位存储。字长：8086/8088、80286字长为16位，由2个字节组成；80386字长为32位，由4个字节组成，双字2.存储器地址存储器地址分配给每一个字节单元的编号。地址从0开始编号，顺序地每次加1每一个字节单元有唯一一个地址：物理地址8086/8088：20位，地址范围应该是00000H~FFFFFH80286：24位，地址范围应该是000000H~FFFFFFH80386：32位；Pentium：36位3．存储单元的内容存储单元的内容：一个存储单元存放的信息(0004)=1234H字存放方式：低位字节放低地址，高位字节放高地址，以其低地址为准同一个地址既可看作字节单元地址，又可看作字单元地址双字数据存放：类似4．地址和内容如果用X表示某存储单元的地址，则X单元的内容可以表示为(X)假如X单元中存放着Y，而Y又是一个地址，则可用(Y)=((X))来表示Y单元的内容举例：(0004H)=1234H，而(1234H)=2FlEH，则也可记作((0004H))=2F1EH5．存储器的特性它的内容取之不尽存入新的信息后，原来保存的内容就自动丢失2.4.2实模式存储器寻址存储器地址的分段段寄存器存储器地址的分段实模式下最大寻址能力1MB8086/8088：有20条地址线，直接寻址能力为1MB，即为该机的最大存储容量。其他处理器：实模式下最大寻址能力1MB问题：对16位字长的机器，用什么办法来提供20位地址，即1MB空间？分段。实模式为8086/8088而设计。几个名词段：将存储器划分成段，每个段的大小可达64K，每段内地址可以用16位表示小段：从0地址开始，每16个字节为一小段：00000，00001，00002，…，0000E，0000F；00010，00011，00012，…，0001E，0001F；00020，00021，00022，…，0002E，0002F；……段地址：指每一段的起始地址第一列就是每个小段的首地址在1M字节的地址空间里，共有64K个小段首地址：00000H00010H…41230H41240H…FFFE0HFFFF0H物理地址存储单元的物理地址：在1M字节的存储器里，每一个存储单元对应的一个唯一的20位地址物理地址的构成：20位物理地址由16位段地址和16位偏移地址组成段地址：它必须是小段的首地址，其低4位一定是0，这样就规定段地址只取段起始地址的高16位值。偏移地址：指段内相对于段起始地址的偏移值物理地址的计算公式：物理地址=16d段地址+偏移地址16位段地址000016位偏移地址20位物理地址+2．段寄存器8086~80286：代码段CS、数据段DS、堆栈段SS、附加段ES寄存器用途：确定一个段的起始地址，各有各的用途：1）代码段存放当前正在运行的程序代码2）数据段存放当前运行程序所用的数据3）堆栈段定义了堆栈的所在区域。堆栈是一种数据结构，是特殊的存储区。特点：后进先出4）附加段是附加的数据段，是一个辅助的数据区举例：程序中代码段占8K(2000H)存储区，数据段占有2K(800H)存储区，堆栈段只占有256个字节的存储区，分配图：段分配独立的情况8086/8088、80286段寄存器与放偏移地址的寄存器的默认组合段偏移CSSSDSESIPSP、BPBX、DI、SI或16位数DI80386及后继机型段寄存器与放偏移地址的寄存器的默认组合段偏移CSSSDSESFSGSEIPESP、EBPEAX、EBX、ECX等6个、或8位或32位数EDI无默认无默认2.4.3保护模式存储器寻址使用保护模式的原因：8086/8088机型只有1M地址空间，对后继机型不行。80286机型有16M地址空间；80386机型有4G地址空间；后继机型有更多地址空间；要做多任务处理使用虚拟存储器特性逻辑地址逻辑地址（实模式）：（段地址：偏移地址）在保护模式下，逻辑地址构成：（选择器，偏移地址）选择器放段寄存器中，不直接表示段地址，通过转换求得段地址偏移地址为32位，最大段长可扩大至4G（与实模式的区别）描述符描述符：描述段的大小、段在存储器中的位置及控制和状态信息描述符：由基地址、界限、访问权、附加字段组成基地址：段起始地址界限：段长度访问权：控制信息附加字段：表示该段的一些属性2.5外部设备输入、输出设备：必不可少通信方式：外部设备与主机(CPU和存储器)的通信通过外设接口进行每个接口包括一组寄存器，用途不同：数据寄存器状态寄存器命令寄存器端口地址端口(port)地址：又称端口标志号独立于内存储器的I/O地址空间8086/8088机：I/O地址空间可达64K端口地址的范围是0000~FFFFH，端口可为8位或16位80386及后继：端口可32位，I/O地址空间不超过64KB端口操作常借助DX两种类型例行程序BIOS功能调用DOS功能调用BIOS：存放在ROM中，层次比DOS更低，更接近硬件DOS功能调用是DOS的一个组成部分尽可能使用层次较高的DOS功能调用9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。三月-21三月-21Sunday,March28,202110、雨中黄叶树，灯下白头人。。14:29:2914:29:2914:293/28/20212:29:29PM11、以我独沈久，愧君相见频。。三月-2114:29:2914:29Mar-2128-Mar-2112、故人江海别，几度隔山川。。14:29:2914:29:2914:29Sunday,March28,202113、乍见翻疑梦，相悲各问年。。三月-21三月-2114:29:2914:29:29March28,202114、他乡生白发，旧国见青山。。28三月20212:29:29下午14:29:29三月-2115、比不了得就不比，得不到的就不要。。。三月212:29下午三月-2114:29March28,202116、行动出成果，工作出财富。。2021/3/2814:29:2914:29:2928March202117、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。2:29:29下午2:29下午14:29:29三月-219、没有失败，只有暂时停止成功！。三月-21三月-21Sunday,March28,202110、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。14:29:2914:29:2914:293/28/20212:29:29PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。三月-2114:29:2914:29Mar-2128-Mar-2112、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。14:29:2914:29:2914:29Sunday,March28,202113、不知香积寺，数里入云峰。。三月-21三月-2114:29:2914:29:29March28,202114、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。28三月20212:29:29下午14:29:29三月-2115、楚塞三湘接，荆门九派通。。。三月212:29下午三月-2114:29March28,202116、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2021/3/2814:29:2914:29:2928March202117、空山新雨后，天气晚来秋。。2:29:29下午2:29下午14:29:29三月-219、杨柳散和风，青山澹吾虑。。三月-21三月-21Sunday,March28,202110、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。14:29:2914:29:2914:293/28/20212:29:29PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。三月-2114:29:2914:29Mar-2128-Mar-2112、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。14:29:2914:29:2914:29Sunday,March28,202113、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。三月-21三月-2114:29:2914:29:29March28,202114、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。28三月20212:29:29下午14:29:29三月-2115、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。三月212:29下午三月-2114:29March28,202116、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/2814:29:2914:29:2928March202117、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2:29:29下午2:29下午14:29:29三月-21MOMODAPOWERPOINTLoremipsumdolorsit,eleifendnullaac,fringillapurus.Nullaiaculistemporfelisamet,consecteturadipiscingelit.Fusceidurnablanditutcursus.感谢您的下载观看专家告诉