寄存器知识回顾

     题记：很多programer 写了很久程序，觉得自己可以按时交付任务，自己写的程序可以上线可以商用，然后上线后改改bug，不断优化，然后结题。然后再下个任务，如此反复循环乐此不彼，其实这样做得很好，也只是三流的程序员。二流的程序员不仅可以完成项目，而且可以带团队，而且可以帮别人解决所有问题，而且知道此项目为什么要做，更知道此项目能锻炼哪些技术功底，同样也可以在做项目的同时提高自己的水平，而且可以在做项目的同时让自己其他方面的技术能力得到深入得到提高，进而完成别人无法完成的任务，简言之，自己可以一肩挑而且可以好稳快健。当然这也只是二流，至于一流的程序员，不仅可以把整个项目一肩挑，而且可以在做其他项目的时候尝试新的架构算法，并学习完善，直接用在此项目上，用全新的思路做好全新的项目，并且做出后就是经典项目，值得各大公司学习模仿。简言之，一流程序员做创新。而大师级的程序员，就做的不仅是创新了，而是对整个领域的革新，让整个业界进入全新的时代。

很多知识，只有用到的时候才能发现其价值；至于用到哪里学到哪里，刚才已经提到了，这只是三流程序员所谓，而且这种程序员一般在业界很难长久扎实地做下去。所以， 千万远离三流程序员，如果想在程序员这个职位上奋斗，就要向一流甚至超一流的程序员看齐。

 

首先看8086的寄存器：

8086 有14个16位寄存器，这14个寄存器按其用途可分为(1)通用寄存器、(2)指令指针、(3)标志寄存器和(4)段寄存器等4类。

(1)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。

       虽然他们有其专门的功能，但是在实际使用过程中，往往没有那么大的界限。有时候甚至只是作为普通的操作数寄存器，depends on compiler

　　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。这些寄存器在运算过程中也可以用来存放操作数（只能以字为单位），但经常的用途是在段内寻址时提供偏移地址，SP,BP一般与段寄存器SS 联用，以确定堆栈寄存器中某一单元的地址，SP用以指示栈顶的偏移地址，而BP可 作为堆栈区中的一个基地址，用以确定在堆栈中的操作数地址。SI,DI一般与段寄存器 DS联用，以确定数据段中某一存储单元的地址，SI,DI具有自动增量和自动减量的功能， 这一点使在串操作指令中用做变址非常方便，SI作为隐含的源变址DS联用，DI作为 隐含的目的变址和ES连用，从而达到在数据段和附加段中寻址的目的

   (2)指令指针IP(Instruction Pointer)

　　指令指针IP是一个16位专用寄存器，它指向当前需要取出的指令字节，当BIU从内存中取出一个指令字

  

寄存器

节后，IP就自动加(取出该字节的长度，如：BIU从内存中取出的是1个字节，IP就会自动加1，如果BIU从内存中取出的字节数长度为3，IP就自动加3)，指向下一个指令字节。注意，IP指向的是指令地址的段内地址偏移量，又称偏移地址(Offset Address)或有效地址(EA，Effective Address)。

(3)标志寄存器FR(Flag Register)

　　8086有一个16位的标志性寄存器FR，在FR中有意义的有9位，其中6位是状态位，3位是控制位。标志寄存器（Flags Register,FR）又称程序状态字(Program Status Word,PSW)。这是一个存放条件标志、控制标志寄存器，主要用于反映处理器的状态和运算结果的某些特征及控制指令的执行。

　　OF：溢出标志位OF用于反映有符号数加减运算所得结果是否溢出。如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围，则称为溢出，OF的值被置为1，否则，OF的值被清为0。

　　DF：方向标志DF位用来决定在串操作指令执行时有关指针寄存器发生调整的方向。

　　IF：中断允许标志IF位用来决定CPU是否响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。但不管该标志为何值，CPU都必须响应CPU外部的不可屏蔽中断所发出的中断请求，以及CPU内部产生的中断请求。具体规定如下：

　　(1)、当IF=1时，CPU可以响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求

　　(2)、当IF=0时，CPU不响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。

　　TF：跟踪标志TF。该标志可用于程序调试。TF标志没有专门的指令来设置或清除。

　　（1）如果TF=1，则CPU处于单步执行指令的工作方式，此时每执行完一条指令，就显示CPU内各个寄存器的当前值及CPU将要执行的下一条指令。

　　（2）如果TF=0，则处于连续工作模式。

　　SF：符号标志SF用来反映运算结果的符号位，它与运算结果的最高位相同。在微机系统中，有符号数采用补码表示法，所以，SF也就反映运算结果的正负号。运算结果为正数时，SF的值为0，否则其值为1。当运算结果没有产生溢出时，运算结果等于逻辑结果（即应该得到的正确的结果），此时SF表示的是逻辑结果的正负，当运算结果产生溢出时，运算结果不等于逻辑结果，此时的SF值所表示的正负情况与逻辑结果相反，即：SF=0时，逻辑结果为负，SF=1时，逻辑结果为正。

　　ZF：零标志ZF用来反映运算结果是否为0。如果运算结果为0，则其值为1，否则其值为0。在判断运算结果

  

寄存器

是否为0时，可使用此标志位。

　　AF：下列情况下，辅助进位标志AF的值被置为1，否则其值为0：

　　(1)、在字操作时，发生低字节向高字节进位或借位时

　　(2)、在字节操作时，发生低4位向高4位进位或借位时。

　　PF：奇偶标志PF用于反映运算结果中“1”的个数的奇偶性。如果“1”的个数为偶数，则PF的值为1，否则其值为0。

　　CF：进位标志CF主要用来反映无符号数运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高位产生了一个进位或借位，那么，其值为1，否则其值为0。

(4)段寄存器(Segment Register)

　　为了运用所有的内存空间，8086设定了四个段寄存器，专门用来保存段地址：

  

寄存器

        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。

　　当一个程序要执行时，就要决定程序代码、数据和堆栈各要用到内存的哪些位置，通过设定段寄存器CS，DS，SS 来指向这些起始位置。通常是将DS固定，而根据需要修改CS。所以，程序可以在可寻址空间小于64K的情况下被写成任意大小。所以，程序和其数据组合起来的大小，限制在DS 所指的64K内，这就是COM文件不得大于64K的原因。8086以内存作为战场，用寄存器做为军事基地，以加速工作。

　　备注：由于所讲的是16位cpu(IP寄存器的位数为16，即：偏移地址为16位)2的16次幂就是64K，所以16位段地址不能超过64K，超过64K会造成64K以上的地址找不到。

工作原理

　　寄存器的功能十分重要，CPU对存储器中的数据进行处理时，往往先把数据取到内部寄存器中，而后再作处理。外部寄存器是计算机中其它一些部件上用于暂存数据的寄存器，它与CPU之间通过“端口”交换数据，外部寄存器具有寄存器和内存储器双重特点。有些时候我们常把外部寄存器就称为“端口”，这种说法不太严格，但经常这样说。

　　外部寄存器虽然也用于存放数据，但是它保存的数据具有特殊的用途。某些寄存器中各个位的0、1状态反映了外部设备的工作状态或方式；还有一些寄存器中的各个位可对外部设备进行控制；也有一些端口作为CPU同外部设备交换数据的通路。所以说，端口是CPU和外设间的联系桥梁。CPU对端口的访问也是依据端口的“编号”（地址），这一点又和访问存储器一样。不过考虑到机器所联接的外设数量并不多，所以在设计机器的时候仅安排了1024个端口地址，端口地址范围为0--3FFH。

注意：

8个通用寄存器中通常保存32位数据，但为了进行16位的操作并与16为机保持兼容，它们的低位部分被当成8个16位的寄存器，即AX、BX…DI。为了支持8位的操作，还进一步把EAX、EBX、ECX、EDX这四个寄存器低位部分的16位，再分为8位一组的高位字节和低位字节两部分，作为8个8位寄存器。这8个寄存器分别被命名为AH、BH、CH、DH和AL、BL、CL、DL。对8位或16位寄存器的操作只影响相应的寄存器。例如，在做8位加法运算时，位7的进位并不传给目的寄存器的位9，而是把标志寄存器中的进位标志（CF）置位。因此，这8个通用寄存器既可以支持1位、8位、16位和32位数据运算，也支持16位和32位存储器寻址。

 

国外有专门介绍汇编语言教程（英文版），个人认为看英文版的资料比较利于对某项知识点的学习。故特别推荐：http://www.laynetworks.com/assembly%20tutorials1.htm

 

http://www.linuxforum.net/

http://www.linuxforum.net/chinese/index.html

http://oss.org.cn/kernel-book/ch02/2.1.1.htm

http://www.kernel.org/