1、8086CPU 内部架构

8086CPU架构
8086 由执行单元EU 和总线结构单元BIU 两大部分构成。

执行单元EU
主要功能是：执行指令、分析指令、暂存中间运算结果并保留结果的特征。它由算术逻辑单元（ALU）、通用寄存器、标志寄存器、EU控制电路组成。EU在工作时不断地从指令队列中取出指令代码，对其译码后产生完成指令所需要的控制信息。数据在 ALU 中进行运算，运算结果的特征保留在标志寄存器 FLAGS中。
总线接口单元 BIU
主要功能是：负责CPU与存储器、I/O接口之间的信息传送。它由段寄存器、指令指针寄存器、指针队列、地址加法器、总线控制逻辑组成。

当EU从指令队列中取走指令，指令队列出现空字节时，BIU 就自动执行一次取指令周期，从内存中取出后续的指令代码放入队列中。当EU需要数据时，BIU根据EU给出的地址从指定的内存单元或外设中取出数据供EU使用。在运算结果时，BIU将运算结果送入指定的内存单元或外设。

如果指令队列为空，EU就等待，直到有指令为止。若BIU正在取指令，EU发出访问总线的请求，则必须等BIU取指令完毕后该请求才能得到响应。一般情况下，程序顺序执行，当遇到跳转指令时，BIU就使指令队列复位，从新地址取出指令，并立即传给EU去执行。

指令队列的存在使 8086的EU和BIU并行工作，从而减少了CPU为取指令而等待的实践，提高了CPU的利用率，加快了整机的运行速度，另外也降低了对存储器存取速度的要求。

# 物理地址 & 逻辑地址

因为 8086是16位处理器，即8086的寄存器均为16位数据，但是8086的地址总线为20位，因此代码中出现的地址均为逻辑地址，并非实际的物理地址，因此逻辑地址需要转换为物理地址；

$物理地址 = 段基地址 \times 16 + 段内偏移地址$
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
FLAGS 标志寄存器是一个 16位寄存器，但只使用其中的 9位，包括 6个状态标志和 3个控制标志；

状态标志位记录了算术和逻辑运算结果的一些特征；

控制标志位用于设置控制条件，控制标志被设置后便对其后的操作产生控制作用；

8_TF：陷阱标志位
当 TF=1 时，激活处理器的调试特性，使 CPU 处于单步执行指令的工作方式，每执行一条指令后，自动产生一次单步中断，从而使用户能逐步指令地检查程序；
9_IF：中断允许标志位
IF=1 使 CPU 可以响应可屏蔽中断请求；IF=0 使 CPU 禁止响应可屏蔽中断请求；IF 的状态对不可屏蔽中断及内部中断没有影响；
10_DF：方向标志位
方向标志位在执行串操作指令时控制操作的方向。DF=1 时按 减地址 方式进行，即从高地址开始，没进行一次操作，地址指针自动减1/2；DF=0 时，则按 增地址 方式进行；

用以存放预取指令的偏移地址。CPU 取指令时总是以 CS为段基址，以 IP 为段内偏移地址。

当CPU 从 CS段中偏移地址为（IP）的内存单元中取出指令代码的一个字节后，IP 自动加1，指向指令代码的下一个字节。
注：用户程序不能直接访问IP。

另外，在做双字节乘除法运算时，DX与AX 合起来存放一个双字节，其中AX存放低16位，DX存放高16位；
@BX、BP 又称为 基址寄存器组

作为通用寄存器，BP和SP 也可以存放数据，但实际上，它们更经常更重要的用途是存放内存单元的偏移地址，特别是SP在访问堆栈时作为指向堆栈栈顶的指针。

它们常常在变址寻址方式中作为索引指针。

段寄存器用于存放段基址，即段起始地址的高16位；