第二章 寄存器相关内容总结

Posted 2021-01-14 shxy0523

      对于一个汇编程序员来说，CPU中的主要部件是寄存器。寄存器是CPU中程序员可以用指令读写的部件。程序员通过改变各种寄存器中的内容来实现对CPU的控制。不同的CPU，寄存器的个数、结构是不相同的。8086CPU有14个寄存器，每个寄存器有一个名称。

      8086CPU的所有寄存器都是16位的，可以存放两个字节。AX、BX、CX、DX、这4个寄存器通常用来存放一般性的数据，被称为通用寄存器。出于对兼容性的考虑，8086CPU可以一次性处理以下两种尺寸的数据。字节：记为byte，一个字节由8个bit组成，可以存在8位寄存器中。字：记为word，一个字由两个字节组成，这两个字节分别称为这个字的高位字节和低位字节。

      我们知道，CPU访问内存单元时，要给出内存单元的地址。所有的内存单元构成的存储空间是一个一维的线性空间，每一个内存单元在这个空间中都有唯一的地址，我们将这个唯一的地址称为物理地址。CPU通过地址总线送入存储器的，必须是一个内存单元的物理地址。在CPU向地址总线上发出物理地址之前，必须要在内部先形成这个物理地址。不同的CPU可以有不同的形成物理地址的方式。

      8086CPU有20位地址总线，可以传送20位地址，达到1MB寻址能力。8086CPU又是16位结构，在内部一次性处理、传输、暂时存储的地址为16位。从8086CPU的内部结构来看，如果将地址从内部简单的发出，那么它只能送出16位的地址，表现出的寻址能力只有64KB。8086CPU采用一种在内部用两个16位地址合成的方法来形成一个20位的物理地址。

      “段地址*16+偏移地址=物理地址”的本质含义是：CPU在访问内存时，用一个基础地址（段地址*16）和一个相对于基础地址的偏移地址相加，给出内存单元的物理地址。更一般的说，8086CPU的这种寻址功能是“基础地址+偏移地址=物理地址”寻址模式的一种具体实现方案。8086CPU中，段地址*16可看作是基础地址。

     所以总结来说，CPU访问内存单元时，必须向内存提供内存单元的物理地址。8086CPU在内部用段地址和偏移地址移位相加的方法形成最终的物理地址。CPU可以用不同的段地址和偏移地址形成同一个物理地址。偏移地址16位，变化范围为0~FFFFH，仅用偏移地址来寻址最多可寻64KB个内存单元。比如给定段地址1000H，用偏移地址寻址，CPU的寻址范围为：10000H~1FFFFH。在8086PC机中，存储单元的地址用两个元素来描述，即段地址和偏移地址。

      CS和IP是8086CPU中两个最关键的寄存器，它们指示了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，从名称上我们可以看出它们和指令的关系。CS存放指令的段地址，IP存放指令的偏移地址。8086机中，任意时刻，CPU将CS：IP指向的内容当做指令执行。

      通过这一章的学习，我们主要从CPU如何执行指令的角度了解了8086CPU的逻辑结构、形成物理地址的方法、相关的寄存器以及一些指令。