====== 2.寄存器 ======

一个典型的CPU由运算器、控制器、<wrap em>寄存器(CPU工作原理)</wrap>等器件组成，这些器件靠内部的总线相连。<wrap hi>程序员通过改变各种寄存器中的内容实现对cpu的控制</wrap>

^ 器件                       ^ 功能          ^
| 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  |
| 内部总线链接各种器件，在他们之间进行数据的传输  |             |

内部总线：实现的是CPU内部的各个器件之间的联系

外部总线：实现的是CPU和主板上其他器件之间的联系

8086cpu有十四个寄存器：AX,BX,CX,DX,SI,DI,SP,BP,IP,CS,SS,DS,ES,PSW
===== -# 通用寄存器 =====

8086CPU所有的寄存器都是<wrap hi>16位</wrap>的，可以存放两个字节<wrap lo>（2B=2*8位=16位）</wrap>。<wrap em>AX,BX,CX,DX</wrap>通常用来存放一般性的数据被称为<wrap em>通用寄存器</wrap>。

{{ :assembly:16位寄存器的逻辑结构.jpg?nolink&600 |}}

一个16位的寄存器所能存储的数据的最大值为：2的16次-1

==== - 数据存储 ====

{{ :assembly:16位数据在寄存器中的存放情况.jpg?nolink&600 |}}

为了保证兼容性，这四个通用的寄存器都可以分为两个独立的8位寄存器使用

^ 寄存器  ^ 高位  | 低位  |
| AX   | AH  | AL  |
| BX   | BH  | BL  |
| CX   | CH  | CL  |
| DX   | DH  | DL  |

AH和AL寄存器是可以独立使用的8位寄存器，AL寄存器计算溢出，<wrap hi>不到进位到AH寄存器</wrap>

{{ :assembly:16位寄存器分为两个8位寄存器.jpg?nolink&600 |}}

十进制2000为例

{{ :assembly:16位寄存器及所分成的两个8位寄存器的数据存储情况.jpg?nolink&600 |}}




===== -# 字在寄存器中的存储 =====

==== - 字、字节、比特的关系 ====

字(word)：1个<wrap em>字</wrap>是由2个<wrap em>字节</wrap>组成=2*8字节=16<wrap em>比特</wrap>

{{ :assembly:一个字由两个字节组成.jpg?nolink&600 |}}

<wrap em>高位字节</wrap>和<wrap em>低位字节</wrap>可以堪称是独立的字节数据。

十六进制的1位相当于二进制输的4位

{{ :assembly:十六进制与二进制的关系.jpg?nolink&600 |}}



===== -# 几条汇编语言 =====

通过汇编语言控制cpu进行工作

{{ :assembly:汇编指令举例.jpg?nolink&600 |}}

==== - 高低8位计算方式 ====

计算案例

{{ :assembly:表2.2.jpg?nolink&600 |}}

AX只能放4位十六进制的数，最高位的1不能在AX保存，所以数据为044CH。满16进1。

计算案例

{{ :assembly:表2.3.jpg?nolink&600 |}}

<wrap hi>注意指令的两个操作对象的位数应当一致。</wrap>




===== -# 物理地址 =====

<wrap em>物理地址</wrap>：<wrap hi>内存单元</wrap>在其所在的一个一维的线性空间中的唯一地址

物理地址必须在内部先形成。

===== -# 16位结构的cpu =====

^ 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       |
| 寄存器和运算器之间的通路为16位   |

===== -# 8086cpu给出物理地址的方法 =====

8086cpu地址总线20位：1048576个内存单元，寻址能力1M。

8086cpu是16位结构：只能发出16位的地址，65536个内存单元，寻址能力64kb。

8086cpu采用一中在内部用<wrap hi>两个16位地址</wrap>合成方法形成一个20位的物理地址。

{{ :assembly:8086cpu相关部件的逻辑结构.jpg?nolink&600 |}}

地址加法器采用物理地址=段地址*16+偏移地址

{{ :assembly:地址加法器的工作过程.jpg?nolink&600 |}}

===== -# 段地址*16+偏移地址 =====

 “段地址×16+偏移地址=物理地址”的本质含义：CPU在访问内存时，用一个<wrap hi>基础地址</wrap>（段地址×16）和一个<wrap hi>相对于基础地址的偏移地址</wrap>相加，给出内存单元的物理地址。

===== -# 段地址的概念 =====

{{ :assembly:分段.jpg?nolink&600 |}}

16位的寻址能力为64KB=65536个（0-65535）

cpu可以用不同的段地址和偏移地址形成他同一个物理地址。

<wrap em>段地址</wrap>1000H，用偏移地址寻址，cpu的寻址范围1000<wrap hi>0H(左移1位)</wrap> 至 10000H+FFFF(65535)=1FFFFH

*16 相当于 末尾左移1位 前位补0

/16 相当于 末尾右移1位替换前位数值

===== -# 段寄存器 =====

存放段地址和偏移地址 8086cpu有4个段寄存器：<wrap em>CS DS SS ES</wrap>,当cpu要访问内存时由这4个段寄存器提供内存单元的<wrap em>段地址</wrap>。

===== -# CS和IP =====

指示了cpu当前要读取指令的地址。 <wrap em>CS</wrap>：段寄存器 <wrap em>IP</wrap>：指令指针寄存器。

<wrap hi>CS：IPZ指向的内容当做指令执行。</wrap> = cs*16+ip单元开始（<wrap hi>ip的值根据实际自加</wrap>），读取一条指令并执行。

{{ :assembly:8086pc读取和执行指令的相关部件.jpg?nolink&600 |}}

从CS:IP指向的<wrap em>内存单元</wrap>读取指令，读的指令进去指令缓存器。

IP=IP+所读取指令的长度，从而指向下一条指令

执行指令，重复这个过程

==== - 修改CS、IP的指令 ====

程序员能后用指令读写的部件<wrap em>只有寄存器</wrap>，可以通过修改寄存器中的内容实现对cpu的控制。

mov：传送指令 操作寄存器

==== - jmp 指令 ====

jmp ：转移指令 jmp CS：IP

只修改IP的内容，配合寄存器使用。

jmp ax，= ax赋给IP，CS保持不变

{{ :assembly:内存中存放的机器码和对应的汇编指令.jpg?nolink&600 |}}

==== - 工作过程 ====

1.从CS:IP指向的内存单元读取指令，读的指令进入指令缓存器

2.IP指向下一条指令<wrap lo>先做ip自加 然后执行读取到的指令</wrap>

3.执行指令




===== -# 代码段 =====

cpu只认被CS:IP指向所定义的<wrap em>内存单元</wrap>中的内容为指令。