寄存器与内存通信

　　cpu通过地址总线、数据总线、控制总线与内存进行通信。地址总线负责特定内存单元的寻址；数据总线对当前选择的内存单元进行读写操作；控制总线确定数据的读写操作。存储器芯片包括：RAM主存、BIOS基本输出输入软件系统ROM,此ROM控制接口设备的数据输出操作；根据以上可知，cpu不仅要跟ram进行通信，还要跟rom等接口设备通信，为了实现这一多接口设备的通信功能，计算机引入虚拟地址空间。虚拟地址空间经过一定的映射关系，与实际的内存单元或者特定的接口设备进行通信。

　　cpu在进行通信的过程中，每次能够传输的位数或者字节数，叫字长。１个存储单元为１个字节，地址总线大小为１６位２个字节，那么一个字长就是两个字节。因为地址总线大小为１６位，所以可寻址空间大小为２的１６次方。为了扩充可寻址空间的大小，计算机中引入偏移地址。cpu一次传送两个地址，一个地址叫段地址，一个地址叫偏移地址，将１６位的段地址乘以１６，即进一个位等到１０位的段地址；再将编译地址加上端地址，就得到最终的实际内存单元，扩充cpu的寻址空间。比方说段地址为２０００H,偏移地址为１０００Ｈ,那么最终内存单元为2000*16+1000=21000H

       根据上述cpu的寻址方式，引出新的名字：段地址，端地址是内存中连续的一段存储单元。段地址是这一段地址的起始存储单元，编译地址是根据端地址加上编译地址得出的此端地址的特定地址单元。因为数据总线的大小为１６位，所以编译地址的变化范围为：２的１６次方，即一个段地址大小可达６４KB.

       一个寄存器的大小为一个字即两个字节。cpu中存在存放段地址的寄存器，cs寄存器，cpu根据cs寄存器中的地址找到内存单元的起始地址，在根据存放偏移地址的Ip寄存器，找到这一段地址中的内存单元。cpu从此处执行内存单元存放的指令。

　　与cpu执行内存单元指令的相似。cpu存在ss和sp两个寄存器，这两个寄存器存放的数据指向，内存的栈端。其中ss指向栈的起始地址，sp指向特定的栈单元即栈顶元素。栈是LIFO结构，入栈操作指令是push,比如push ax,执行的顺序为：sp指针减二，然后将ax中的元素放入栈中，由此得知入栈操作，栈地址减小；出栈操作：pop ax;首先sp指针加２，然后将此数据拿出来，存入ax中。因为sp总是指向栈顶元素，所以空栈的话，sp指向栈最大地址的下一个地址。

　　cpu中还存在一个ds寄存器，在各寄存器或者寄存器与内存单元数据的转移过程中，此寄存器存放内存单元的段地址。只要在指令中给出编译地址，就可以根据ds的段地址，得到确切的内存单元，比如mov ax [0],ds=2000H.就是将内存单元２０００*16+０＝２００００H的内存单元和此内存的单元的下一个内存单元的值一起赋值给ax寄存器，这种内存的寻址方式叫间接寻址。寻址方式还有直接寻址：mov ax 2000H，将１６进制的常数２０００赋值给寄存器。还有相对寻址，基址变址寻址，相对基址变址寻址，

　　cpu中不同的寻址方式可以用来定义多样的数据结构。在编程的过程中，我通常定义单独的数据段，单独的栈段，和单独的代码端，使得的结构清晰。

参考：《汇编语言》《深入理解计算机系统》