汇编学习笔记 第二章

2.1 80x86的基本结构

硬件系统由中央处理器（CPU），存储器（Memory），输入输出设备（Input/Output）组成，由系统总线连接。

1. 中央处理器

   • 内部组成
     运算器、控制器、寄存器

   • 主要功能
     执行存放在内存中的指令；
     运算器用来执行算术运算，逻辑运算和数据传送等；
     控制器用来从内存中取出指令，分析指令操作码，完成操作数的存取和发出相应的控制命令等。

2. 总线结构
   共有三条总线：数据总线（ＤＢ），地址总线（ＡＢ），控制总线（ＣＢ）

   • 数据总线：只有8位，16位，32位，64位 4种类型
   • 地址总线：8086/8088地址总线为20根，有1M的可访问地址
   • 控制总线：传送控制信息

3. 存储器

   • 最小存储单元为字节
   • 8086/8088只能工作在实模式

2.2 寄存器

1. 通用寄存器
   共有8个8位通用寄存器，8个16位通用寄存器，8个32位通用寄存器。

   • AX

     • 隐式使用
       
       • 算术运算累加器
       • 乘法中的乘数和乘积
       • 除法中的被除数，商和余数（8位除法）
       • 串操作中的操作数
     • 显示使用
       
       • 功能号（AH）

   • BX

     • 显示使用
       
       • 寻址时的基址寄存器

   • CX

     • 隐式使用
       
       • 循环计数器
     • 显示使用
       
       • 移位操作计数器
       • 串操作计数器

   • DX

     • 隐式操作
       
       • 乘法中的乘积高位（16位）
       • 被除数高位（32）或余数（16位）
       • I/O指令间接寻址时的端口地址寄存器

   • SP

     • 隐式操作
       
       • 堆栈指针

   • BP

     • 显示操作
       
       • 堆栈操作时的基址寄存器

   • SI

     • 隐式操作
       
       • 串操作时的变址
     • 显示操作
       
       • 间接寻址时的变址

   • DI

     • 隐式操作
       
       • 串操作时的目的变址寄存器
     • 显示操作
       
       • 间接寻址时用于地址寄存器和变址寄存器

   注：显示功能一般指改寄存器的特有功能，但需要显示调用（个人理解可能有不准确的地方）

2. 控制寄存器

   • IP

     • 功能：存放下一条执行的指令的偏移地址
     • 特点：一般不人为修改

   • CF（进位标志）

     • 说明：最高位是否产生进位或借位，则CF=1

   • PF（奇偶标志）

     • 说明：若运算结果最低8位中，含1的个数（二进制）为偶数，PF=1

   • AF（辅助进位标志）

     • 说明：运算结果最低4位产生进位或借位，则AF=1
     • 实际用途：BCD码中判断是否进行十进制调整

   • SF （符号标志）

     • 说明：运算结果为负则SF=1

   • ZF（0标志）

     • 说明：运算结果为0则ZF=1

   • OF（溢出标志）

     • 说明：有溢出则OF=1
     • 实际用途：检测带符号数二进制加减法

   • DF（方向标志）

     • 说明：专用于串操作中地址变化方式，DF=1表示地址递减
     • 实际用途：串操作

   • IF（中断标志）

     • 允许中断，则ZF=1

   • TF（单步跟踪标志）

     • CUP进入单步工作方式，则TF=1

   注：个人认为，考试多半只涉及CF、ZF、SF、OF、DF，上述未写的其他控制标志过于复杂，懒得记忆。

3. 段寄存器
   考试内容一般只涉及CS、DS、SS，可能涉及ES（宏定义与宏操作）。

2.3 内存组织结构

1. 对于字地址：低字节在前，高字节在后

2. 双字存储时，例如DX:AX，DX存放高字，AX存放低字

3. 堆栈

   • 是在内存中划分出的一段区域，一端是固定的，另一端是浮动的

   • 固定端由SS决定

   • 浮动端由SP或ESP决定，空栈时SP指向栈底，随入栈数据类型和个数的变化，SP/ESP递减

2.4 工作模式

1. 实模式
   物理地址的寻址方式（同一物理地址可有多种逻辑地址）

2. 保护模式

   • 前提要求：80286以上处理器

   • 访问方式：逻辑地址表示物理地址，逻辑地址由选择符（存放于段寄存器）和偏移地址两部分组成。

   • 选择符不能直接表示段基地址，需要操作系统协调。

   • 保护模式下的段地址是间接得到的，其偏移地址可达32位，最大段长可达4G

   • 选择符的作用是映射选择描述符表中对应的描述符，从而获取描述段的基地址、段界限、访问权限和附加字段。