汇编语言寄存器

Posted 2021-08-02 桃陉

目录

• • 1.通用寄存器
  • • 1.1特点
  • 2.寄存器中的存储
  • • 2.1字的存储
  • 3.一些汇编指令
  • • 3.1指令
    • 3.2错误书写格式
  • 4.物理地址
  • • 4.1物理地址的形成
  • 5.CS与IP

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前言

对于汇编程序员来说，CPU中的主要部件是寄存器，程序员通过指令读写寄存器，然后通过改变寄存器中的内容实现对CPU的控制。

不同的CPU，寄存器的个数、结构是不同的。我们主要来介绍8086CPU。

8086CPU共有14个寄存器，分别为：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSW。

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1.通用寄存器

1.1特点

（1）8086CPU所有寄存器都是16位(bit)的，占两个字节(byte)，其中AX、BX、CX、DX四个寄存器用来存放一般性的数据，它们被称为通用寄存器。

（2）16位寄存器可以存储一个16位的数据，能存储的最大数据是2¹⁶。

（3）因为8086CPU的上一代CPU中寄存器是8位的，为了保证兼容，8086CPU中的AX、BX、CX、DX这4个16位的寄存器都可以分成两个独立使用的8位寄存器。eg： AX分为AH（高8位）和AL（低8位），其他同理。

寄存器	寄存器中的数据	所表示的值
AX	100111000100000	20000（4E20H)
AH	01001110	78（4EH）
AL	00100000	32（20）

注意： 最后的H表示是16进制数字在二进制数字的后面加B，十进制则什么也不加。

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2.寄存器中的存储

2.1字的存储

8086CPU可以一次性处理如下两种尺寸的数据。分别为字和字节。

一个字由两个字节组成，这两个字节分别称为高位字节和低位字节，每个字节都有8位。

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3.一些汇编指令

3.1指令

汇编指令	控制CPU完成的操作
mov ax,18	将18送入寄存器AX中
mov ah,18	将18送入寄存器AH中
add ax,8	将寄存器AX中的数值加上8
add ax,bx	将AX和BX中的数值相加，结果存在AX中

注意：

（1）在写汇编指令或者寄存器名称是不区分大小写。mov ax,8 和MOV AX,8 含义相同。

（2）al中只能存放8位数据，当产生进位时，并不会将进位数据输出到ah中，这里是形式上的丢失，但是实际上CPU并不会真的丢弃这个进位值。

3.2错误书写格式

错误原因： 两个操作对象的位数是不一致的。

eg:
mov ax,bl （位数不同）
mov bh,cx
add al,20000 (8位数据最多存放数字为255）
add al,100H (将超过8位的数据加到了一个8位寄存器中）

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4.物理地址

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当CPU访问内存单元时，需要给出这个内存单元的地址。每个内存单元都有一个唯一的地址，我们将这个唯一的地址称为物理地址。

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4.1物理地址的形成

8086CPU有20条地址总线，可以传输20位地址（1MB）。因为它是16位的结构，所以只能送出16位地址（64KB）。

我们为了得到20位的地址我们使用一种手段：将两个16位地址合为一个20位的物理地址。

具体过程：
（1）CPU中这两个16位的地址，一个是段地址，一个是偏移地址。
（2）段地址和偏移地址通过内部总线送入地址加法器中，然后改部件将其合为一个20位的物理地址。
（3）地址加法器将合成的20位物理地址送入输入输出控制电路。输入输出控制电路将20位物理地址送入地址总线，然后被地址总线送到存储器。

地址加法器的操作原理：

我们将16位的段地址左移四位（相当于乘以16），然后与偏移地址相加得到物理地址。

$$物理地址=段地址\times 16+偏移地址$$

段地址×16得到基础地址，然后加上偏移地址得到物理地址。

5.CS与IP

8086CPU有四个段寄存器：CS、DS、SS、ES，这里只看一下CS（存放指令的段地址）。

简介
CS与IP是8086CPU中最关键的寄存器，他们指示了CPU当前要读取指令的地址。CS为代码段寄存器，IP为指令指针寄存器。

修改CS、IP的指令

(1)同时修改CS和IP的值：使用 jmp 指令；

格式： jmp 段地址：偏移地址

eg：jmp 2AE3:3，执行后：CS=2AE3H，IP=0003H，CPU从2AE33H处读取指令。

(2)只修改IP的值：使用 ”jmp 某一合法寄存器“ 的指令完成。

eg: jmp ax （将AX中的值赋给IP寄存器）