寄存器

学习内容：从内存角度继续学习寄存器。
内存单元是字节单元（一个单元存放一个字节），则一个字要用两个地址连续的内存单元来存放。这个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。
字单元：存放一个字型数据的内存单元。由两个地址连续的内存单元组成。
我们将起始地址为N的字单元简称为N地址字单元。
8086CPU中有一个DS寄存器，通常用来存放要访问数据的段地址。
mov指令还可以将一个内存单元中的内容送入一个寄存器中。但在指令中必须指明：寄存器用寄存器名来指明，内存单元用内存单元的地址来指明。格式：
 mov 寄存器名  内存单元地址
对于偏移地址：[...]表示一个内存单元，[x]中的x表示内存单元的偏移地址。
对于段地址：指令执行时，8086CPU自动取ds中的数据为内存单元中的段地址。
8086不支持将数据直接送入段寄存器的操作，所以不允许这样的操作：mov  ds  1001H。合法的做法是：用一个寄存器来中转，即将1001H送入到一个一般的寄存器，例如bx，再将bx中的内容送入到ds。
示例（将内存中的数据读到寄存器中）：
 mov   bx , 1001H 
 mov   ds ,  bx
 mov   ax ,  [0]
既然有"mov 段寄存器，寄存器"，从寄存器向段寄存器传送数据，那么也有"mov 寄存器  段寄存器"，从段寄存器向寄存器传送数据。
既然有"mov 内存单元，寄存器"，从寄存器向内存单元传送数据，也有"mov 内存单元 ，段寄存器"，从段寄存器向内存单元传送数据。当然还有"mov  段寄存器 内存单元"。
add和sub指令同mov一样，都有两个操作对象。它们也可以有以下几种形式：
 add  寄存器，数据 
 add  寄存器，寄存器
 add  寄存器，内存单元
 add  内存单元，寄存器
 sub   寄存器，数据
 sub   寄存器，寄存器
 sub   寄存器，内存单元
 sub   内存单元，寄存器
但是add和sub两种运算不可以对段寄存器进行操作。
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。
栈有两个基本的操作：入栈和出栈。入栈就是将一个新的元素放到栈顶，出栈就是取出一个元素。栈顶的元素总是最后入栈，需要出栈时，又总是最先被从栈中取出。栈的这种操作被称为：LIFO（Last in first out）。
8086CPU提供相关的指令来以栈的方式访问内存空间。我们在基于8086CPU编程时，可以将一段内存当作栈来使用。
8086CPU提供入栈和出栈指令，最基本的两个是：PUSH（入栈）和POP（出栈）。
push ax等入栈指令执行时，要将寄存器中的内容放入到当前栈顶单元的上方，成为新的栈顶元素；pop ax等指令执行时，要从栈顶单元取出数据，送入寄存器中显然，push和pop在执行的时候都必须知道哪个单元是栈顶单元。
CPU如何知道栈顶的位置？：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。push和pop指令执行时，CPU从SS和SP得到栈顶的地址。
push ax的执行由以下两步完成：
 ~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为新的栈顶；
 ~将ax中的内容送入SS:SP指向的内存单元处，SS：SP指向新栈顶。
注意！！：如果我们将10000H~1000FH这段空间当做栈，初始状态栈是空的，此时，SS=1000H，则SP=？
 解答：我们将10000H~1000FH这段空间看作栈，SS=1000H，栈的空间大小为16字节，栈最底部的字单元地址为1000:000E。任意时刻，SS:SP指向栈顶，当栈中只有一个元素的时候，SS=1000，SP=000EH。栈为空，就相当于栈中的唯一元素出栈，出栈后，SP=SP+2，SP原来为000EH，加上2后变成0010H，所以当栈为空的时候，SS=1000H，SP=0010H。
pop ax的执行由以下两步完成：
 ~将SS:SP指向的内存单元内容送入到寄存器中；
 ~SP=SP+2，SS:SP指向当前栈顶下面的单元，以当前栈顶下面的单元为新栈顶。
栈顶超界是危险的。然而8086CPU不保证我们对栈的操作不会超界。
用栈来暂存以后需要恢复的寄存器中内容时，出栈的顺序要和入栈的顺序相反，因为最后入栈的寄存器的内容在栈顶，所以要恢复时，应该先出栈。
pop和push实际上是一种内存传送指令。
我们可以将长度为N（N<=64KB）的一组连续地址、起始地址为16的倍数的内存单元，当做栈空间来使用。
将一段内存当作栈段，仅仅是我们在编程时的一种安排，CPU并不会由于这种安排，就在执行pop、push等栈操作指令时就自动地将我们定义的栈段当做栈空间来访问。
一个栈段最大可以设为多少？：：
 从栈操作指令所完成的功能角度来看，push和pop等指令在执行时只能修改SP，所以栈顶的变化范围为：0~FFFFH，从栈空的时候SP=0，一直压栈，直到栈满时SP=0；如果再次压栈，栈顶将环绕，覆盖了原来栈中的内容。所以一个栈的容量最大为64KB。

寄存器是CPU内部重要的数据存储资源，主要用来保存操作数和运算结果等信息，从而节省读取操作数所需占用总线和访问存储器的时间，也就是说CPU操作寄存器比操作内存快（寄存器是直接存取，而内存是寻址存取）。

汇编比C语言效率高，经常操作寄存器也是一个原因吧。

 

C语言可以把变量定义为寄存器类型的，将数据直接存放在CPU的寄存器中，使用关键字register定义变量。

例如register a=123；定义a为寄存器类型变量。

 

对于register变量需要注意的几点：

（1）使用register定义的变量尽可能存放到寄存器中，但不绝对。

（2）定义的变量一般整数(int)为宜。

（3）定义的变量，只要涉及到该变量的地址时，编译器都会报错，如"&a"，数组首地址a。

（4）也可以定义指针类型的变量，如register *ptr=&c，c="abcde"，c不是register变量。*ptr='a'，ptr++移动4个字节。

（5）不能使用sizeof(register)。