实模式下cpu寄存器

Intel CPU8086 实地址模式：CPU加电或者重启的时候自动进入的工作模式

1、CPU内的寄存器：都是16位的。汇编程序员使用这些寄存器有很多限制。

(1) 通用寄存器：

​ AX、BX、CX、DX。做算术和逻辑运算。

​ 它们都可以分成两个8位的寄存器使用：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。(H:high,L:low)

(2)基地址寄存器(简称基址)：

​ BX、BP。其中BP专门用于访问堆栈段Stack。

(3)变址寄存器：

​ SI、DI。SI：Source Index源变址寄存器；DI：Destination Index 目标变址寄存器。

​ 一般存放段内的偏移地址。

(4)标志寄存器EFlags或者程序状态字PSW(program Status Word):

​ 存储程序的运算结果的状态信息。

​ 状态信息：XF ：结果为0吗？ CF：有没有进位？ OF：有没有溢出？IF：允许中断吗？

​ 该寄存器不能整体引用，只能引用相应的单独的位。例如指令JZ：Jump if Zero(结果为0则跳转)。

(5)段寄存器:

​ CS、DS、ES、SS、FS、GS：存放内存段的起始地址。

​ 实模式下内存物理地址为20位地址，但一个内存段它的起始地址必须起始于(x....xxx 0000)16位x加上4位0。写成十六进制必须为xxxx0H,然后将该内存段的起始物理地址的高十六位装入到段寄存器中，称为段地址。

(6)SP 与 IP：

​ Stack Pointer 堆栈指针寄存器，永远指向堆栈的栈顶(SP存放的是栈顶单元的偏移地址)

​ IP：Instrcution Pointer指令指针寄存器,永远指向马上要取的下一条指令(IP存放的是下一条要执行指令的偏移地址)。CS：IP就永远指向马上要执行的下一条指令。CS:Ip就是实模式下的程序计数器PC(program Computer)

​ BIOS：Basic Input Output System(基本输入输出系统，存放了基本的硬件驱动程序，如键盘，鼠标，显卡等)。

​ 可以写5个字节的一个程序reset.com重启电脑(dos操作系统)，程序内容就一条指令：JMP FFFF:0 或者CALL FFFF:0

​ 实模式下内存段长度最长为16K(2的16次方)，最小可以是1字节。

​ 内存段的性质：CS：Code Segment代码段段地址；DS：Data Segment数据段段地址；SS：Stack Segment堆栈段段地址；ES：Extra Data Segment附加数据段段地址；FS和GS里存放另外两个附加数据段段地址

计算机基本工作过程：

在实模式下，CPU加电或重启时，自动初始化CS为全1，IP为全0，即CS = FFFFH，IP = 0000H，所以实模式下CPU加电执行的第一条指令的物理地址为FFFF0H。在此处存放了一条无条件跳转指令，跳到上电自检程序POST(Power On Self Test),post程序在ROM中(BIOS芯片中)。

如果post通过，没有问题，则在活跃磁盘分区上加载引导程序boot(小于512字节)，然后通过boot引导程序加载操作程序的内核代码，然后再加载shell程序(操作系统的界面程序，如命令行界面或图形界面)，然后这个shell程序就循环等待用户输入待执行的程序，分析执行程序(有的是shell自己执行，称为内部命令，有点则需要内核加载程序执行，称为外部命令)。重复这个过程，直到断电或遇到停机指令halt为止。

2、内存中的存储单元(地址空间)：实模式只能寻址2的20次方，即1MB。物理地址为20位，段内偏移地址(也称为有效地址)为16位

逻辑地址：段地址:偏移地址。 物理地址：段地址*16 + 偏移地址

3、I/O 端口：16位的端口地址。每个端口代表某个外部设备(I/O设备)控制接口卡中的寄存器(数据、状态、控制)。

4、程序的内存映像：代码段/文本段、全局数据段、栈、堆

5、实模式下能用的指令：CPU的指令集(指令系统：Instruction Set)

指令的基本格式：1、操作码operator(告诉cpu做什么运算？)；2、操作数operand(待加工的数据在哪儿？运算结果存哪儿？)

根据指令中操作数的个数，可以把指令分为如下几类：

(1) 零操作数指令：

有的是没有操作数，有的是隐含操作数。比如halt停机指令，nop没有操作数，ret子程序返回指令。

(2) 单操作指令：

只有一个操作数或者有两个操作数但其中一个是隐含的。

(3)双操作数指令：

有两个操作数，其中第一个称为目的操作数，第二个称为源操作数。

​ 运算符 目的操作数，源操作数 (Intel风格的汇编指令)

​ 运算符 源操作数，目的操作数 (Linux下AT&T风格的汇编指令)

功能：目的操作数 <=== （目的操作数 ， 运算符，源操作数）

例如： mov si，48 类比：int x = 0x30;