《汇编语言》第2章

在CPU中：

• 运算器进行信息处理

• 寄存器进行信息存储

• 控制器控制各种器件进行工作

• 内部总线连接各种器件，在它们之间进行数据的传送

8086CPU 有 14个寄存器：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSW。

2.1 通用寄存器

8086CPU 的所有寄存器都是16位的，可以存放2个字节。
AX、BX、CX、DX 通常存放一般性的数据。被称为通用寄存器。
8086CPU的上一代CPU中的寄存器都是8位的，为了保证兼容性，8086CPU的AX、BX、CX、DX这四个寄存器都可以分为2个可独立使用的8位寄存器来用：

• AX可分为AH和AL；

• BX可分为BH和BL；

• CX可分为CH和CL；

• DX可分为DH和DL；

学习扩展

8086 有14个16位寄存器，这14个寄存器按其用途可分为4类：通用寄存器、指令指针、标志寄存器、段寄存器。

通用寄存器有8个，又可以分成2组，一组是数据寄存器(4个)，另一组是指针寄存器及变址寄存器(4个)。

顾名思义，通用寄存器是那些你可以根据自己的意愿使用的寄存器，修改他们的值通常不会对计算机的运行造成很大的影响。

数据寄存器分为：

• AH&AL=AX（accumulator）：累加寄存器，常用于运算；在乘除等指令中指定用来存放操作数，另外，所有的 I/O 指令都使用这一寄存器与外界设备传送数据。

• BH&BL=BX（base）：基址寄存器，常用于地址索引。

• CH&CL=CX（count）：计数寄存器，常用于计数；常用于保存计算值，如在移位指令、循环（loop）和串处理指令中用作隐含的计数器。

• DH&DL=DX（data）：数据寄存器，常用于数据传递。

他们的特点是，这4个16位的寄存器可以分为高8位: AH, BH, CH, DH.以及低八位：AL,BL,CL,DL。这2组8位寄存器可以分别寻址，并单独使用。

另一组是指针寄存器和变址寄存器，包括：

• SP（Stack Pointer）：堆栈指针，与SS配合使用，可指向目前的堆栈位置

• BP（Base Pointer）：基址指针寄存器，可用作SS的一个相对基址位置

• SI（Source Index）：源变址寄存器，可用来存放相对于DS段之源变址指针

• DI（Destination Index）：目的变址寄存器，可用来存放相对于ES 段之目的变址指针。

这4个16位寄存器只能按16位进行存取操作，主要用来形成操作数的地址，用于堆栈操作和变址运算中计算操作数的有效地址。

2.2 字在寄存器中的存储

字节：记为byte，由8个bit组成。

字：记为word，分为高位字节和低位字节。
任务：练习二进制、十六进制、十进制之间转换。

2.4 物理地址

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。不同CPU可以有不同的形成物理地址的方式。

2.5 16位结构的CPU

16位结构（16位机字长为16位等常见说法，与16位结构的含义相同）描述了一个CPU具有下面几方面的结构特性。

• 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。
  

2.6 8086CPU给出物理地址的方法

物理地址=段地址×16+偏移地址
其本质含义是：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。

2.8 段的概念

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×16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。
注意两点：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；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。
CPU可以用不同的段地址和偏移地址形成同一个物理地址。
可以根据需要，将地址连续、起始地址为16的倍数的一组内存单元定义为一个段。

2.9 段寄存器

段地址在8086CPU的段寄存器中存放。当8086CPU 要访问内存时，由段寄存器提供内存单元的段地址。
8086CPU 有4个段寄存器：CS、DS、SS、ES。其中CS用来存放指令的段地址。
CS（Code Segment）：代码段寄存器。
DS（Data Segment）：数据段寄存器。
SS（Stack Segment）：堆栈段寄存器。
ES（Extra Segment）：附加段寄存器。

2.10 CS和IP

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指向的内容当作指令执行。

8086CPU的工作过程：

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；

②IP指向下一条指令；

③执行指令。（转到步骤①）

下面用图2.11~2.19来说明。

2.11 修改CS、IP的指令

传送指令：如mov指令等，不能用来修改CS、IP。原因是8086CPU 没有提供这样的功能。（？）

转移指令：如jmp指令等，可以用来修改CS、IP。

2.12 代码段

将一个段用来存放代码，从而定义了一个代码段。

实验一

主要是学习debug的使用，并跟踪程序的运行。该实验已完成。

Debug工具

Debug是DOS‘Windows都提供的实模式程序的调试工具。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。

暂时掌握以下Debug功能。

• 用 R 命令查看、改变CPU寄存器的内容；

• 用 D 命令查看内存中的内容；

• 用 E 命令改写内存中的内容；

• 用 U 命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令；

• 用 T 命令执行一条机器指令；

• 用 A 命令以汇编指令的个事在内存中写入一条机器指令。
  

Debug 比较强大，功能较多，以后有需要再详细学习。

注意：64位系统已经没有Debug了，据说是不支持16位。