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  • 汇编语言 第二单元 整理

    (以下内容以8086CPU、intel系列为根据处理)

    寄存器基础知识

    8086CPU、intel系列:

    16位微处理器;20位地址总线;14个16位寄存器:

    通用寄存器:AX(Accumulator Register)、BX(Base Register)、CX(Count Register)、DX(Data Register)

    基址和变址寄存器:SI、DI、BP、SP

    段寄存器:CS、SS、DS、ES

    指令指针和标志寄存器:IP、FLAGS

    • 理解16位结构(16位机):CPU中的运算器一次最多处理16位数据

      引入概念:字长(CPU在单位时间内一次处理的二进制位数,反映CPU内部运算速度

    • 理解20位地址总线:CPU通过地址总线能访问220内存单元

      引入概念:位宽(CPU通过外部数据总线与内存之间一次能传输的数据位)

    ISA(指令集体系结构):指令、指令的字节集编码——软件和硬件之间接口

    • 不同处理器系列有不同的ISA,同一系列里也有不同类型的处理器,但它们在ISA级别上都保持兼容

    不同类型CPU差异:

    处理的字长、速度不同;工作模式不同;指令集的丰富程度不同

    *十六进制数据加后缀H,二进制数据加后缀B

    *一条汇编指令或寄存器名称不区分大小写

    1.通用寄存器

    一个CPU有多个寄存器,用来存放16位一般性数据。

    以AX为例:

                                                                                                                                                                                 

              AH (存放高8位字节)                 AL(存放低8位字节)

    (为了与早期兼容,AX可拆分成两个独立的寄存器AH、AL来使用)

    AX中存放无符号数据范围:0 —— 216-1

    AH、AL中存放无符号数据范围:0 —— 28-1

    2.汇编指令(mov、add、sub、jmp)

    mov:传送指令    mov a,b:将b放入a中

    常用:

    mov 寄存器,数据

    mov 寄存器,寄存器

    add:求和指令    add a,b:a与b相加

    常用:

    add 寄存器,数据

    add 寄存器,寄存器

    sub:减法指令    sub a,b:a减去b

    常用:

    sub 寄存器,数据

    sub 寄存器,寄存器

    jmp:转移指令    修改CS、IP寄存器(不可以用mov实现)

    常用:

    jmp 段寄存器:偏移地址    (修改CS:IP)

    jmp 寄存器    (用寄存器内容修改IP)

    注意:1.mov、add操作中,两个操作对象位数应一致

          2.对应的位数进行操作,超出的位数需舍弃(特别注意AH、AL寄存器)

    3.物理地址的表示方法

    问题起源:16位的CPU寄存器无法表示20位的地址总线所包括的所有内存单元

    解决:用两个16位地址合成一个20位的物理地址

    引入概念:段(根据需要,将地址连续、起始位置为16倍数的一组内存单元--不超过216B,即64KB)

    e.g      20404H = 2000H * 16 + 0404H

          物理地址 =  段地址 * 16 + 偏移地址

    • 该过程由CPU内部的地址加法器实现
    • 通常用 段地址:偏移地址 来表示内存单元的物理地址,该表示方法又称逻辑地址
    • 段地址又称基础地址
    • 段地址 * 16 构成段的物理起始地址
    • 一个内存单元可以有很多个逻辑地址,但只有一个物理地址
    • 地址通常由十六进制表示,H可省略不写

    4.CS、IP

    问题:计算机如何识别哪些信息是指令,哪些信息是数据?

    解决:用特殊寄存器进行标志,存放在特殊寄存器内的就是指令,其他为数据

    引入概念:

    8086最关键的寄存器:

    CS(代码段寄存器:存放段地址)、

    IP(指令指针寄存器:存放偏移地址)

    作用:CPU将CS:IP对应的物理地址中的信息当作指令执行

    5.8086CPU的工作过程

    1.从CS:IP指向的内存单元读取指令,并将指令放入指令缓冲器

    2.IP =  IP + 所取指令的长度,从而指向下一条指令

    3.执行指令,跳回1,重复此过程

    最初的CS、IP:

    CPU刚开始工作时,CS=FFFFH,IP=0000H

    即CPU刚启动时,从物理地址为FFFF0H的单元读取开机后执行的第一条指令

    提问:计算机遇到什么指令停止循环,结束取指令呢?

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