王爽老师《汇编语言》第二章——寄存器 笔记

 本文摘自http://blog.csdn.net/lr2131/article/details/6247159,非常感谢博主:从头再来　的知识分享!（自己做了部分修改）

                                                             第二章   寄存器

一、   通用寄存器

1.        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。

2.        为保证和8086之前的8位CPU兼容，8086CPU的AX、BX、CX、DX这4个寄存器都可分为两个可独立使用的8位寄存器来用(AH、AL，BH、BL，CH、CL，DH、DL)。  

                          

二、   字在寄存器中的存储

1.        一个字是16位，可以存在一个16位寄存器中，这个字的高位字节和低位字节自然就存在这个寄存器的高8位寄存器和低8位寄存器中。

三、   几条汇编指令

1.        在写一个汇编指令或一个寄存器的名称时不区分大小写。

2.        对8位寄存器（XH、XL）操作时，CPU会把XH和XL作为独立的8位寄存器来使用，如果XL寄存器运算溢出时不会将进位写到XH中，而当在对16位寄存器操作时，低8位数据的进位是会写到高8位数据中的。

3.        注意指令的两个操作对象的位数应当是一致的。

举例：

                                  

以上这几条汇编指令都是错误的。

四、  物理地址

1.        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。

2.        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。

 

五、   8086CPU给出物理地址的方法

1.        8086CPU有20位的地址总线，可以传送20位地址，达到1MB寻址能力。

2.        8086CPU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。

3.        8086CPU通过将2个16位地址合成的方法来形成一个20位的物理地址：

        物理地址 =段地址 x 16 + 偏移地址  （因为16即2的4次方，将某数左移4位，即该项数乘以2的4次方)

基地址 =段地址 x 16

    

六、   段的概念

1.  “段地址”包含着段的概念，但内存并不是被划分成一个一个的段，内存并没有分段，断的划分来自CPU，由于8086CPU用基础地址（段地址x16）+偏移地址 = 物理地址的方式给出内存单元的物理地址，使得我们可以用分段的方式管理内存。

2.        在编程时可以根据需要，将若干地址连续的内存单元看作一个段，用段地址x16定位段的起始地址（基础地址），用偏移地址定位段中的内存单元。

3.        段地址x16必然是16的倍数，所以一个段的起始地址也一定是16的倍数，偏移地址为16位，16位地址的寻址能力为64KB，所以一个段的长度最大为64KB。

4.       CPU可以用不同的段地址和偏移地址形成同一个物理地址。

                               

5.     由于一个物理地址可以映射多个段地址和偏移地址的组合，所以不应该只给出物理地址，准确的写法是段地址：偏移地址。

七、 段寄存器

段地址是CPU中的谁提供的呢？

由CPU中的段寄存器提供。

8086CPU有4个段寄存器：CS、DS、ES、SS；

1.        8086CPU在访问内存时要由相关部件提供内存单元的段地址和偏移地址，送入地址加法器合成物理地址。

2.        8086CPU在访问内存时，由CS、DS、SS、ES这4个段寄存器提供内存单元的段地址。

八、 CS和IP

1.        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，即CS：IP

         CS中存放段地址，IP中存放偏移地址。

2.        CS为代码段寄存器，IP为指令指针寄存器，在任意时刻，CPU将从CS：IP指向的内容开始，读取一条指令并执行。

                    

       

注意上图中的IP值的变化。

结合以上几幅图，得到下面的结论：

      8086CPU的工作过程简要的描述为：

           （1） 从CS:IP指向的内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲器；

        （2）IP=IP+所读取指令的长度，从而指向下一条指令；

        （3）执行指令，转到步骤（1），反复这个过程。（注意（2）和（3）的顺序）

3.  在8086CPU上电启动或复位后，CS=FFFFH，IP=0000H，也即是FFFF0H单元中的指令是8086PC机开机执行的第一条指令。

 

九、     修改CS、IP的指令

1.        在CPU中，程序员能够用指令读写的部件只有寄存器，程序员可以通过改变寄存器中的内部实现对CPU的控制。

2.        CPU从何处执行指令是由CS、IP中的内容决定的，程序员可以通过改变CS、IP中的内容来控制CPU执行目标指令。

3.        8086CPU大部分寄存器的值，都可以用mov指令来改变，但mov指令不能用于设置CS、IP的值，能够改变CS、IP的内容的指令被统称为转移指令。

4.        最简单的转移指令是jmp，形式：jmp段地址：偏移地址。

5.        若想仅修改IP的内容，可用“jmp某一合法寄存器”的指令完成。类似于mov IP，ax。(并不是真正拥有mov IP,ax 这条指令.)

   

 

十、     代码段

1.        在编程时，可以根据需要，将一组内存单元定义为一个段，我们可以将长度为N（N<=64KB）的一组代码，存在一组地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元中，我们可以认为，这段内存是用来存放代码的，从而定义了一个代码段。

2.        要让CPU执行我们编写的代码，就必须要让CS:IP指向我们的代码，CPU只会认为CS:IP指向的内存单元中的内容为指令，且是要执行的代码。

十一、   实验1查看CPU和内存，用机器指令和汇编指令编程

1.        Debug是DOS、Windows都提供的实模式（8086方式）程序的调试工具。使用它，可以查看CPU各种寄存器中的内容、内存的情况和在机器码级跟踪程序的运行。

2.        Debug的功能：

1)       R：查看、改变寄存器的内容

 

2)       D：查看内存中的内容

3)       E：改写内存中的内容

4)       U：将内存中的机器指令翻译成汇编指令

5)       T：执行一条机器指令

6)       A：以汇编指令的格式在内存中写入一条机器指令

7）    Q：退出Debug

3.        Debug是在DOS方式下使用的程序，在进入Debug前，应先进入到DOS方式。

4.        Debug命令的典型使用范例：

1)       –r  查看CPU中各寄存器的值

 

2)       –r ax 在显示了ax中值后提示用户输入要修改的新值

 

3)       –d 列出debug预设的地址处的内容

 

4)       –d 1000:9列出10009H处的连续128字节的内存中的内容(即一直到10088)

 

5)       –”e 起始地址 数据  数据   ……“的格式进行逐个修改内存中的内容

如：e 1000:0 0 1 2 3“a+b” 4 5 6 7 8 9 ‘c’一次性逐个修改内存

 

6)       –u 1000:10 查看汇编指令(即查看写入的或内存中原有的机器码所对应的汇编指令）