【汇编】mov和add指令、确定物理地址的方法、内存分段表示法

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前言

在汇编语言中，mov（Move）和add（Add）指令是两个基本而重要的操作码，用于在寄存器和内存之间传递数据以及执行加法运算。这两个指令为程序员提供了对计算机底层数据处理的直接控制，是编写有效和高性能汇编代码的关键。

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一、学习汇编指令——用中学

1.1 汇编指令分析

我们首先看mov ax,18这条指令，他其实就是把我们的18送到ax中，或者如果你学过C/C++/Python这些高级语言，我们还可以这样表示：ax = 18

int main()
{

    int a;
    a = 18;

}

我们把上方的C代码转成汇编之后，关键代码如下：

mov     DWORD PTR [rbp-4], 18

我们把关键的分解一下
mov就是我们的指令嘛，然后DWORD PTR [rbp-4]可以理解成一个和ax差不多意思的寄存器，然后把18放入

接下来，我们的mov ah,78就和上面一样的啦，就是把78送入ah寄存器中

然后是add ax,8
他是将寄存器ax中的数值加上8

我们通过转汇编来理解，下方是我们的C程序

int main()
{

    int a;
    a = 18;
    a+=8;

}

关键汇编代码如下：

mov     DWORD PTR [rbp-4], 18
add     DWORD PTR [rbp-4], 8

这个DWORD PTR [rbp-4]先理解成一个寄存器，后面会讲，
然后可以看到add这个寄存器后面加了个8，其实就是把这个寄存器里面的值+上了个8

后面这个mov和add就是一样的了，这里不过多赘述。

注：汇编指令不区分大小写

汇编输出分析

设原AX、BX中的值均为0000H
我们可以通过计算器来算一算：

首先我们可以看第一个addadd ax,1406H指令，他的结果如下：

我们接下来看第二个add指令：

二、确定物理地址的方法

2.1 什么叫做物理地址

物理地址就像是你家的具体门牌号一样，是计算机内存中每个存储单元的具体位置标识。就像你要找到一个房间一样，计算机需要知道数据存储在内存的哪个位置，这个位置就是物理地址。
想象一下，内存就是一片很大的房子，每个存储单元就像一个小房间。物理地址就是告诉计算机数据存储在这个大房子的哪个小房间里。通过物理地址，计算机能够准确地找到并访问内存中的数据，就像你通过门牌号找到家里的具体位置一样。

2.2 8086中的物理地址

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，这个唯
一的地址称为物理地址。
事实
8086有20位地址总线，可传送20位地址，寻址能力
为1M。
8086是16位结构的CPU
运算器一次最多可以处理16位的数据，寄存器
的最大宽度为16位。
在8086内部处理的、传输、暂存的地址也是16
位，寻址能力也只有64KB！
问题：8086如何处理在寻址空间上的这个矛盾？！

2.3 8086CPU给出物理地址的方法

8086CPU的解决方法
用两个16位地址(段地址、偏移地址)
合成一个20位的物理地址。
地址加法器合成物理地址的方法
物理地址=段地址×16+偏移地址

2.4 “段地址×16+偏移地址=物理地址”的本质含义

要解决的问题
用两个16位的地址（段地址、偏移地址），相加得到一个20位的物理地址
本质含义
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。

三、内存分段表示法

3.1 用分段的方式管理内存

8086CPU用“（段地址×16）+偏移地址=物理地址”的方式给出内存单元的物理地址。
内存并没有分段，段的划分来自于CPU！！！

3.2 同一段内存，多种分段方案

起始地址（ 基础地址）为10000H，
段地址为1000H，大小为100H

起始地址（ 基础地址 ）为10000H和10080H，
段地址为1000H和1008H，大小均为80H

（1）段地址×16 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；
（2）偏移地址为16位，16 位地址的寻址能力为 64K，所以一个段的长度最大为64K。

3.3 用不同的段地址和偏移地址形成同一个物理地址

物理地址 段地址 偏移地址
21F60H 2000H 1F60H
	 0F60H   2100H
	 0060H   21F0H
	 0000H   21F6H
	 2F60H   1F00H

偏移地址16位，变化范围为0~FFFFH，用偏移地址最多寻址64KB。
例：给定段地址2000H，用偏移地址寻址的范
围是：20000H~2FFFFFH，共64K
例：数据在21F60H内存单元中，段地址是2000H，说法
（a）数据存在内存2000:1F60单元中；
（b）数据存在内存的2000H段中的1F60H单元中。
在8086PC机中存储单元地址的表示方法
段地址很重要！——用专门的寄存器存放段地址。
4个段寄存器：
CS - 代码段寄存器 DS - 数据段寄存器
SS - 栈段寄存器 ES - 附加段寄存器

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总结

mov指令用于将数据从一个地方移到另一个地方，可以是寄存器之间的传递，也可以是从内存到寄存器的加载或者反之。这种直接的数据传递操作是汇编语言中基本的操作之一，为程序提供了对数据的灵活控制。

add指令则执行加法运算，允许程序员将两个操作数相加，并将结果存储在目标操作数中。这是进行算术运算的基础指令之一，为实现各种复杂的数学和逻辑运算提供了基础。

综合而言，mov和add指令在汇编语言中扮演了关键的角色，它们的合理使用能够使程序更加高效、精确地执行各种任务。通过深入理解这两个指令的功能和应用场景，程序员可以更好地利用计算机底层的处理能力，编写出性能卓越的汇编代码。