汇编学习笔记：CPU内部组成，寄存器讲解
==============CPU内部组成，寄存器讲解===========================
一个典型的CPU由控制器、运算器、寄存器等器件构成，这些器件通过【内部总线】相连！
运算器进行信息处理、
寄存器进行信息存储、
控制器控制各种器件进行工作。
8086CPU的寄存器都是16位的，可以存放两个字节。
字在寄存器中的存储：
字节 Byte：一个字节由8个Bit组成，可以存在8位寄存器中。
字 Word：一个字由两个字节组成，这两个字节分别称为这个字的高八位和低八位。
eg: 01101101 11000110
-高位字节- -低位字节-
一个16位寄存器所能存储的数据最大值是多少？（这里求的是最大值，不是能存储的个数！）
解答：因为最小值是0，最大值是2^16-1=65535，可以表示的总数据有2^16=65536个(0-65535)
疑惑：16位寄存器不是能存储2byte数据吗？那这里怎么是65535呢？
解惑：一个16位寄存器可以存储一个16位二进制的数据，8位二进制是1个字节，16位也就是2个字节，但这16位二进制数可以表示很多不同的数值，
比如说0000000000000000和0000000000000001同样是16位，但表示的数值是不一样的！
那么怎么计算这个16位数据所能表示的最大值呢？根据这个公式就可以计算了：N位二进制数所能表示的最大数值为(2^N)-1
几条简单的汇编指令（汇编指令是控制CPU的）：
汇编指令 控制CPU完成的操作 高级语言的描述方法
mov ax,18 将18送入寄存器ax ax=18;
mov ah,78 将78送入寄存器ah ah=18;
add ax,8 将ax寄存器的数值加上8 ax=ax+8;
mov ax,bx 将bx中的数据送入ax ax=bx;
add ax,bx 将ax和bx中的数值相加，结果存在ax中 ax=ax+bx;
这里需要注意的是进行数据传送或运算时，要注意指令的两个操作对象的位数应当是一致的。
物理地址：
CPU要访问内存单元，就要给出内存单元的物理地址。
CPU通过地址总线送入存储器的必须是一个内存单元的物理地址，CPU在向地址总线发出物理地址之前，必须要在内部生成这个物理地址，不同的CPU有着不同的形成物理地址的方式，现在讨论一下8086CPU如何在内部形成内存单元物理地址的。
16位结构的CPU：
运算器一次可以最多处理16位的数据；
寄存器的最大宽度为16位；
寄存器与运算器之间的通路是16位的；
8086是16位结构的CPU，也就是说在8086内部能一次性处理、传输、暂时存储的信息长度是16位的。（注意这里讲的是CPU内部）
8086有20位地址总线，寻址能力是2^20=1MB，但是8086内部又是16位的，只能一次性处理、传输、暂时存储16位的信息长度，寻址能力只有64kb。
为了解决这个冲突，8086CPU采用一种在内部用两个16位地址合成的方法来形成一个20位的物理地址。
具体做法是：
地址加法器采用 物理地址=段地址x16+偏移地址 的方法合成物理地址；
段地址x16，其实就是数据左移4位（二进制位）；
一个数据的二进制形式左移N位，相当于该数据乘以2的N次方；一个X进制的数据左移1位，相当于乘以X；
☆问题一：给定段地址0001H，仅通过变化偏移地址寻址，CPU的寻址范围为___到___；
解答：首先明白，物理地址=SAx16+EA，现在SA=0001H，EA的变化范围是0H~FFFFH，所以寻址范围为0001Hx16+0H（0010H） ~ 0001Hx16+FFFFH（1000FH）;
☆问题二：数据放在内存20000H单元中，现给定段地址SA,若想用偏移地址寻到此单元，则SA应满足的条件是：最小为___，最大为___
已知：物理地址为20000H，16=0010H=10H，求SA的公式为：SA=(20000H-EA)/10H;
当EA取最大值时，SA可取最小值。即20000H - FFFFH = 10001H；
但10001H不是10H的倍数，所以，偏移地址只能取到FFF0H时才能是段地址x16的为10H的倍数；
所以求得SA=(20000H-FFF0H)/10H=1001H;
当EA取最小值时，SA可取最大值。即20000H - 0000H = 20000H / 10H = 2000H;
所以，SA应满足的条件是：最小为1001H，最大为2000H；
8086CPU提供4个【段寄存器】，CS、DS、SS、ES；段寄存器负责提供内存单元的地址。
CS（代码段寄存器）跟IP（指令指针寄存器）
在8086PC机中，任意时刻，设CS中的内容为M，IP中的内容为N，8086CPU将从内存 MX16+N 单元开始，读取一条指令并执行；
具体的工作流程请看书中插图。P26.
【小的分析总结】
编程！到底是在做什么？？？
计算机的基本组成：运算器，控制器，存储器，输入输出设备。
软件：就是计算机数据跟指令的集合！【必须明白】
CPU：解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
进一步说明，编写程序，就是让CPU去执行我们写的一段实现某个功能的代码[数据跟指令]。
汇编语言是面向机器的程序设计语言。
存储器，被划分为若干个存储单元，每个存储单元能存储一个字节(byte)，等于8位(bit)。
字节是计算机存储容量的基本单位。能存多大呢？
能存8bit，8bit能表示多少个数呢？2^8=256个数。00000000 - 11111111 FF
段寄存器与通用寄存器的区别：
段寄存器 - 一般用来存储地址信息，这些地址信息一般都指向一段代码
通用寄存器 - 一般用来存储临时数据
这仅仅是从编程角度看来，在内存角度看，没有任何区别，都是二进制数据
网友详细解答：
寄存器集成在cpu中，是cpu能够直接访问的存储设备吧。其容量极小，但是访问速度是最快的。
当cpu执行指令的时候，它根据代码寄存器和IP往内存中找到相关的机器码来执行指令，
代码段寄存器CS存放的是代码段的基址，ip存放的是偏移，它指向当前执行代码的偏移地址。当执行一条指令后，它会加一。
寄存器由于容量小，不可能存放什么变量什么的，它一般就存放一些地址作为索引，cpu执行指令的时候根据它的地址去内存找相关内容来完成当前的执行。包括变量的内容什么的。
至于通用寄存器ax之类，通常就用来暂存中间的结果，比如从内存取出的变量，先用一寄存器保存，然后执行指令，这样寄存器的内容会发生变化（指令是直接作用于寄存器对象的），
然后把它的内容可以传给内存保存下来。ax，bx，cx，dx在一般情况下可以通用，只是要注意它们的特殊用法，
比如在loop指令的时候默认的就是操作cx，还有bx是唯一能够当指针寄存器来用的通用寄存器，ax一般用于dos功能调用等等。其他场合你可以随便用哪个啊。
修改CS跟IP中的内容，可用“jmp 段地址:偏移地址”的指令完成，如：
jmp 2AE3:3，执行后，CS=2AE3H，IP=0003H，CPU将从2AE33处读取指令。
若只想修改IP中的内容，可用“jmp 某一合法寄存器”的指令完成，如：
jmp ax，执行指令前：ax=1000H，CS=2000H，IP=0003H；
执行指令后：ax=1000H，CS=2000H，IP=1000H；
“jmp 某一合法寄存器”指令完成的功能是：用寄存器中的值修改IP；
检测点：下面的3条指令执行后，CPU几次修改IP？都是在什么时候？最后IP中的值是多少？
mov ax,bx
sub ax,ax
jmp ax
解答：
读入mov ax,bx指令到指令缓冲器 IP进行第一次修改 执行mov ax,bx
读入sub ax,ax指令到指令缓冲器 IP进行第二次修改 执行sub ax,ax
读取jmp ax 指令到指令缓冲器 IP进行第三次修改 执行jmp ax IP进行第四次修改
Debug调试指令:
R命令查看、修改CPU寄存器中的内容；
查看-R，修改-R[寄存器代号]
D命令查看内存中的内容；
查看-D，查看具体地址中的信息-D 段地址:偏移地址，查看一个范围-D 段地址:偏移地址 结尾偏移地址
E命令修改内存中的内容；
批量修改-E 起始地址 数据 数据 数据 数据 数据 数据 数据 数据
单个修改-E 起始地址 [回车]
写入字符串-E 1000:0 1 'a' 2 'b' 3 'c' 4 'd' 5 'e'
U命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令；
-U 1000:0
T命令执行一条机器指令；
A命令以汇编指令的格式在内存中写入一条机器指令；
