AL_chapt_02.pdf

本章主要介绍了x86处理器架构以及相关的计算机系统基础知识，涵盖了从通用概念到具体组件的多个方面。以下是这些知识点的详细解析： 1. **通用概念**： - **基本微计算机设计**：微计算机的核心是中央处理器单元（CPU），它负责所有计算和逻辑操作。CPU的运行受到时钟的同步，控制单元（CU）协调执行步骤，而算术逻辑单元（ALU）则执行算术和位操作。 - **指令执行周期**：执行一条指令的过程包括取指、译码、执行、写回结果等多个阶段，每个阶段都在时钟周期的控制下进行。 - **从内存读取**：程序在运行时，其指令和数据存储在内存中，CPU通过地址总线选择内存位置，通过数据总线读取或写入信息。 - **程序如何运行**：程序由一系列指令组成，CPU按照指令序列依次执行，通过内存管理机制来管理和访问程序所需的数据。 2. **IA-32处理器架构**： - IA-32架构是Intel公司开发的一种32位处理器架构，广泛应用于个人电脑和服务器。 - IA-32处理器不仅支持32位数据处理，还通过扩展模式支持更大的内存地址空间。 3. **IA-32内存管理**： - 内存管理是操作系统的重要组成部分，它确保了不同程序之间的数据隔离，并且有效地使用物理内存资源。IA-32架构使用分页机制将虚拟地址映射到物理地址，实现内存保护和虚拟内存。 4. **64位处理器**： - 随着技术的发展，IA-32架构演进为支持64位数据处理的x86-64架构，显著扩大了地址空间，提高了处理大量数据的能力。 5. **IA-32微计算机组件**： - **内存存储单元**：除了CPU外，内存是另一个关键部分，存储程序的指令和数据。内存分为ROM（只读存储器）和RAM（随机存取存储器）等不同类型。 - **总线**：数据总线、地址总线和控制总线共同构成计算机内部通信的基础设施，数据总线传输数据，地址总线指定数据的来源或目的地，控制总线传递操作信号。 6. **时钟**： - 时钟是计算机的心跳，它同步所有CPU和总线的操作，定义了机器周期，即完成一个操作所需的时间。不同的指令执行时间不同，一些复杂的指令可能需要数十个时钟周期。 7. **输入输出系统**： - 计算机与外部设备交互通过输入输出（I/O）系统，包括各种接口和控制器，如I/O设备#1和I/O设备#2，它们通过I/O总线与CPU通信，实现数据交换。 8. **寄存器**： - 寄存器是CPU内部的高速存储区域，用于临时存储数据和指令，提高处理速度。例如，通用寄存器、累加器、指令指针等。 这些内容构成了x86处理器基础的全面概述，涵盖了计算机系统的核心组件、工作原理和操作流程，为深入理解x86汇编语言编程打下了坚实的基础。