第 3 章 寄存器（内存访问）

1.内存中字的存储
字的低位字节存放在低地址单元中，高位字节存放在高地址单元中。
0、1两个内存单元用来存储一个字，这两个单元可以看做一个起始地址为0的字单元。
我们提出字单元的概念：字单元，即存放一个字型数据（16位）的内存单元，由两个地址连续的内存单元组成。
在以后的课程中，我们将起始地址为N的字单元简称为N地址字单元。
2.DS和[address]
8086CPU中有一个DS寄存器，通常用来存放要访问数据的段地址。
"[...]"表示一个内存单元，"[...]"中的0表示内存单元的偏移地址。我们知道，只有偏移地址是不能定位一个内存单元的，那么内存单元的段地址是多少呢？指令执行时，8086CPU自动取ds中的数据为内存单元的段地址。
可是，现实并非如此，8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器的操作，ds是一个段寄存器，所以mov ds,1000H这条指令是非法的。那么如何将1000H送入ds呢？只好用一个寄存器来进行中转，即先将1000H送入一个一般的寄存器，如bx，再将bx中的内容送入ds。
3.字的传送
因为8086CPU是16位结构，有16跟数据线，所以，可以一次性传送16位的数据。只要在mov指令中给出16位的寄存器就可以进行16位数据的传送了。
如：
mov ax,[0]
mov [0],cx
因为，ax跟cx都是16位的寄存器，所以，传输的是16位的数据，占据内存的两个内存单元。
4.数据段
我们可以将一组长度为N（N<=64KB）、地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元当做专门存储数据的内存空间，从而定义了一个数据段。
如何访问数据段中的数据呢？
具体操作时，可以用ds存放数据段的段地址，再根据需要，用相关指令访问数据段中的具体单元。
比如：
add al,[0];将数据段第一个单元（偏移地址为0）中的数值加到al中
add ax,[0];将数据段第一个字（偏移地址为0）加到ax中
注意上面两者的区别：一个操作的是8位寄存器，一个是16位寄存器
5.栈
在这里，我们对栈的研究仅限于这个角度：栈是一种具有特殊的访问方式的存储空间。它的特殊性在于，最后进入这个空间的数据，最先出去。
从程序化的角度来讲，应该有一个标记，这个标记一直指示着盒子最上边的书。
栈的这种操作规则被称为：LIFO（Last In First Out，后进先出）。
6.CPU提供的栈机制
现今的CPU中都有栈的设计，8086CPU也不例外。8086CPU提供相关的指令来以栈的方式访问内存空间。这意味着，在基于8086CPU编程的时候，可以将一段内存当做栈来使用。
8086CPU提供入栈和出栈指令，最基本的两个是PUSH（入栈）和POP（出栈）。8086CPU的入栈和出栈操作都是以字为单位进行的。

图片1.png

上图是将10000H---1000FH这段内存当做栈来使用（执行入栈操作时，最先存储到1000FH和1000EH这两个单元）。
问题1：
CPU如何知道10000H----1000FH这段空间被当做栈来使用？
问题2：
push ax等入栈指令执行时，要将寄存器中的内容放入当前栈顶单元的上方，称为新的栈顶元素；pop ax等指令执行时，要从栈顶单元中取出数据，送入寄存器中。显然，push、pop在执行的时候，必须知道哪个单元是栈顶单元，可是，怎么知道呢？
答案：
8086CPU中，有两个寄存器，段寄存器SS和寄存器SP，栈顶的段地址存放在SS中，偏移地址存放在SP中。任意时刻，SS：SP指向栈顶元素。
现在，我们可以完整地描述push和pop指令的功能了，例如push ax。
push ax的执行，由以下两部完成。
（1）SP=SP-2,SS:SP指向当前栈顶前面的单元，以当前栈顶前面的单元为新的栈顶；
（2）将ax中的内容送入SS:SP指向的内存单元中，SS:SP此时指向新栈顶。

图片2.png

从上图可以看出，8086CPU中，入栈时，栈顶从高地址向低地址方向增长。
栈空的状态？
如果将10000H--1000FH这段空间当做栈，初始状态栈是空的，此时，SS=1000H，SP=？
答案：
SP=0010H，如图3.11所示。

图片3.png

图片4.png

注意，图3.12中，出栈后，SS:SP指向新的栈顶1000EH，pop操作前的栈顶元素，1000CH处的2266H仍然存在，但是，它以不在栈中。当再次执行push等入栈指令后，SS:SP移至1000CH，并在里面写入新的数据，它将被覆盖。
7.栈顶超界的问题
8.push、pop指令
mov ax,1000H
mov ss,ax
mov sp,0010H
上面的3条指令设置栈顶地址（对于8086CPU而言，只能通过这种编程的方式来设置栈空间的大小）。编程中要自己注意栈的大小。
9.栈段
我们可以将长度为N（N<=64KB）的一组地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元，当做栈空间来用，从而定义了一个栈段。
将一段内存当做栈段，仅仅是我们在编程的一种安排，CPU并不会由于这种安排，就在执行push、pop等栈操作指令时自动地将我们定义的栈段当做栈空间来访问。如何使得如push、pop灯展操作指令访问我们定义的栈段呢？就要将SS:SP指向我们定义的栈段。
问题：
如果将10000H---1FFFFH这段空间当做栈段，初始状态栈是空的，此时，SS=1000H，SP=？
答案：
注意SP的范围是0000H---FFFFH，所以，当栈为空的时候，SS=1000H，SP=0。
问题：
一个栈段最大可以设为多少？为什么？
答案：
我们可以将一段内存定义为一个段。我们可以用一个段当做栈，将它定义为“栈段”。所以，可以有多大的段，就会有多大的栈段。
一段内存，既可以是代码的存储空间，有时数据的存储空间，还可以是栈空间，也可以什么也不是。关键在于CPU中寄存器的设置，即CS、IP，SS、SP，DS的指向。