了解汇编语言之寄存器

   一个典型的CPU有运算器，控制器，寄存器（CPU工作原理）等器件构成。在CPU中，运算其进行信息处理，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，在他们之间进行数据的传递。其中，对于一个汇编程序员来说，CPU中的主要部件是寄存器，因为寄存器是CPU中程序员可以用指令读写的部件，程序员通过改变各种寄存器中的内容实现对CPU的控制。不同的CPU，其寄存器的个数，结构是不相同的，例如，8086CPU有14个寄存器，每个寄存器有一个名称，分别是AX,BX,CX,DX,SI,DI,SP,BP,IP,CS,SS,DS,ES,PSW.

   8086寄存器CPU的所有寄存器都是16为的，可以存放两个字节,ax,bx,cx,dx,这四个寄存器通常用来存放一般性的数据，所以被称为通用寄存器，为了兼容上一代8位的寄存器，这四个寄存器都可分为两个可独立使用的噩为寄存器来用：即（AH,AL）（BH,BL）（CH,CL）（DH,DL）。出于兼容性的考虑，8086CPU可以一次性处理两种尺寸的数据（8位字节和16位字），其次了解一些基本的汇编指令（mov,add,sub).

   在CPU访问内存单位时，要给出内存单位的地址，所有的内存单元构成的存储空间构成一个一维的线性空间，每个内存单元在这个空间中都有位移的地址，我们将这个位移的地址称为物理地址。因此，CPU向地址总线发出物理地址之前，必须要在内部先形成这个物理地址，那么8086CPU是如何在内部形成内存单元的物理地址的呢？8086CPU有20为地址总线，可以传送20为地址，达到1MB寻址能力，但是8086CPU优势16为结构，所以它采用一种在内部用两个16为地址合成的方法来形成一个20位的物理地址，其中需要用到一个地址加法器，采用物理地址=段地址X16+偏移地址来合成物理地址。其实，要注意的是段的概念，内存并没有分段，段的划分来自与8086CPU用“物理地址=段地址X16+偏移地址”的方式给出内存单元的物理地址，是的我们可以用分段的方式来管理内存。有两点注意的是，段地址X16必然是16的倍数，所以一个短的其实地址也一定是16的倍数；偏移地址为16为，16位地址的寻址能力为64KB，所以一个段的长度最大为64KB。

  了解到段地址的概念，那么是什么部件提供段地址？8086寄存器中有4个段寄存器：CS,DS,SS,ES，当CPU访问内存时由这4个段寄存器提供内存单元的段地址。

   首先，CS和IP是8086CPU中两个最关键的寄存器，它们知识了CPU当前要读取指令的地址，cs为代码段寄存器，IP为指令指针寄存器，从名称上我们可以看出他们和指令的关系。其中的大概过程为从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；IP=Ip+所读指令的长度，从而指向下一条指令；执行指令，并重复以上过程。在8086CPU加电启动或复位后（即CPU刚开始工作时）cs和IP被设置为cs=FFFFH,IP=0000H,即在8086 PC机刚启动是，CPU从内存FFFF0H单元中读取指令执行，FFFF0H单元的指令是8086PC及开机后执行的第一条指令。了解到这里，就可以清楚的知道CPU根据什么将内存中的信息看作指令？我们可以说，CPU将CS:IP指向的内存单元中的内容看作指令。那么，怎样修改CS,IP的指令呢？在CPU中，程序员能够用指令读写的部件只u哟寄存器，程序员可以通过改变寄存器中的内容实现对CPU的控制。所以，我们可以用到一个最简单的看可以修改CS,IP的指令：jmp指令。若i想修改CS,IP中的值，可用形如“jmp 段地址：偏移地址”的指令完成；若想仅修改IP的内容，可用形如“jmp 某一合法寄存器”的指令完成。

   其次，CPU要都读写一个内存单元的时候，必须先给这个内存单元的地址，8086CPU中有一个DS寄存器，通常用来存放要访问的段地址，比如我们要读取10000H单元的内容，可以用如下的程序段：mov bx,1000H         mov ds,bx         mov al,[0];前面我们使用mov指令可以完成两种传送（将数据直接送入寄存器；将一个寄存器中的内容送入另一个寄存器），也可以使用mov指令将一个内存单元中的内容发送入到一个寄存器，此时的格式应该是： mov 寄存器名，内存单元地址。所以上述的程序段所讲的意思是，先将段地址通过一个通用寄存器间接传入到DS寄存器，在通过偏移量来访问在段中的字节内存。还有要注意的是，8086CPU是16位地址，可以一次性传送16位的数据，也就是可以一次性传送一个字，只要在mov指令中给出16位的寄存器就可以进行16位数据的传送了。

   最后，8086CPU提供入栈和出栈指令，最基本的两个是PUSH（入栈）和pop(出栈)，比如，push ax 表示将寄存器ax中的数据送入栈中，pop ax表示栈顶取出数据送入ax.8086CPU的入栈和出栈都是以字为单位进行的，那么，CPU是如何指导栈顶的位置？显然，也应该有相应的寄存器来存放栈顶的地址，8086CPU中，有凉饿寄存器，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指令和pop指令执行是，CPU从ss和sp中得到栈顶的地址。