汇编语言（3）寄存器与内存访问

1、内存中字的存储

CPU中的寄存器是16位的，可以直接存储一个字，高8位存储高字节、低8位存储低字节。而这个字在内存中的存储则是另一种情况，因为内存单元只能存放一个字节，所以需要连续两个存储单元存放一个字，低字节存放到低地址单元、高字节存储到高字节单元。

2、DS和[address]

CPU要访问一个内存单元，则必须要先给出这个内存单元的地址，8086PC中，内存地址由段地址和偏移地址组成，DS段寄存器通常用来存放要访问数据的段地址，比如要访问1000H单元的内容：

mov bx，1000H

mov ds，bx

mov al，[0]

上面的指令将1000：0中的数据读到al中。

上面的指令用到了mov指令的三种用法：1、将数据传送到寄存器；2、将寄存器中内容传递到寄存器；3、将内存单元中的数据传递到寄存器。

[…]表示一个内存单元，…表示内存单元的偏移地址，而段地址直接取ds寄存器中的内容，但是上面的指令也说明了另外一个问题：不能将立即数直接传送到段寄存器！而是先将其存入一个通用寄存器，再将通用寄存器中的内容传送到段寄存器中。

8086CPU是16位结构，16位指的是16根数据线！可以mov传送一个字的数据。

mov bx，1000H

mov ds，bx

mov ax，[0]

mov [0]，ax

3、mov、add、sub指令

 

mov 寄存器，数据

mov 寄存器，寄存器

mov 寄存器，内存单元

mov 内存单元，寄存器

mov 段寄存器，内存单元

mov 内存单元，段寄存器

mov 段寄存器，寄存器

mov 寄存器，段寄存器

add和sub与mov的操作几乎一样

 

数据段

对于8086CPU（16位），可以将一组内存单元定义为一个段，长度N<64KB，地址连续，起始地址为16的倍数的内存单元用做专门存放数据的段，从而定义了数据段，比如用123B0H至123B9H这段内存空间来存放数据，则知道改数据段的短地址是123BH，长度为10字节。

数据段是编程时的一种安排，将段地址写入DS中后，即可对数据段中的数据进行操作。

mov ax，123BH

mov ds，ax

mov ax，0

add al,[0]

add al,[1]

add al,[2]

将数据段的前三个内存单元数据叠加。

内存中的情况如图所示，个寄存器的初始值：CS=2000H,IP=0,DS=1000H,A=0,BX=0

1、 写入CPU执行的指令序列（汇编指令）

2、 写出每条指令执行后的CS、IP和相关寄存器中的值

3、 数据和程序有区别吗？如何确定内存中哪些是数据，哪些是指令？

 

栈

CPU提供指令以栈的形式访问内存，将一段内存空间当作栈来使用，也是编程时的一种安排，CPU提供基本的栈操作指令，入栈PUSH和出栈POP。

push ax；将ax中的数据送入栈中

pop ax；将栈顶数据送入ax

8086的栈操作基本单位是字。

1、 CPU如何知道一段内存空间是当作栈来使用的呢？

2、 CPU如何确定栈顶内存单元的呢？

就像CS和IP中存放着当前指令的段地址和偏移地址，来确定当前要执行指令的位置。CPU要确定栈顶地址，需要另投外另个寄存器：SS和SP，任意时刻，SS:SP指向栈顶，SS存放栈顶内存单元的段地址，SP存放栈顶内存单元的偏移地址。

push ax的执行过程：SP=SP–2，栈顶向上移一个字的内存空间；将ax中的内容送入到SS:SP指向的内存单元。

pop ax的执行过程：将站定内存单元的数据送入ax；SP=SP+2。注意：出栈后内存单元里的数据依然存在，只是不在栈中了，如果再次执行push，数据将被新的数据覆盖。

思考：将1000FH这段内存空间当作栈来使用，初始状态的栈是空的，那么SS=1000H,SP=?

答案：0010H

栈顶越界问题：栈是内存空间中的一段，所以在栈空时执行pop，栈满时执行push使得栈顶超出这个内存空间范围，是为栈顶越界。栈顶越界是危险的，因为内存空间已经分配好，栈以外的内存空间有可能存放了用以他途的数据或指令，所以我们希望CPU帮忙解决栈顶越界的问题，但是显然CPU拒绝帮忙！它是一个绝对理性的boy，只执行当前指令，只知道当前的栈顶对应的内存单元地址。

注意：push和pop的对象可以是寄存器、内存单元（字单元）、段寄存器。

思考：将10000H到1000FH这段内存空间当作栈，初始状态是空的，将ax、bx、ds中的数据压栈。

mov ax，1000H

mov ss，ax

mov sp，0010H

push ax

push bx

push ds

思考：将10000H到1000FH这段内存空间当作栈，初始状态是空的；设置ax=001AH、bx=001BH；将ax、bx中的数据压栈；然后将ax、bx清零；从栈中恢复ax、bx的内容

mov ax，1000H

mov ss，ax

mov sp，0010H

mov ax,001AH

mov bx,001BH

push ax

push bx

sub ax,ax; //movax,0也可以，但是需要占用3字节，sub ax,ax占2字节

sub bx,bx;

pop bx

pop ax

栈段

栈段和数据段一样，长度N<=64KB，地址连续，起始地址为16的倍数的内存单元。

思考：10000H到1FFFFH为栈段，初始状态为空，sp=？

将一段64KB的内存空间用做栈段，栈段最底部的字单元地址为1000：FFFE,所以初始栈空的状态下，SP= FFFEH+2= 0, SS= 1000H；

思考：16位8086CPU的可设置栈段的最大空间？

答：64KB，压栈或出栈的空间超过64KB后SP寄存器代表的栈顶将循环覆盖！