第二章寄存器知识总结

一、什么是寄存器：

（1）寄存器是cpu的主要部件，是程序员可以用指令读写的部件。

（2）8086cpu有14个寄存器：AX，BX，CX，DX（通用寄存器）SI，DI，SP，BP（基址和变址寄存器）IP，（指令指针和标志寄存器）CS，SS，ES，DS（段寄存器）

（3）通用寄存器：AX，BX，CX，DX。这4个寄存器可以分为两个可独立使用的8位寄存器（最大可以存放值为255的数据）来使用。其中0～7位为低位字节（L），8～15位为高位字节（H）。 一般用16进制来表示一个数据。⚠️（为了区分二进制，十进制，十六进制。二进制表示的数据后面加B，十进制表示的数据后面什么都不加，十六进制表示的数据后面加H。）

 

二、字在寄存器中的存储：8086cpu可以一次性处理字节和字两种尺寸的数据

（1）字节：内存划分的基本单位：由8个bit位组成，可以放在8位寄存器中。

（2）字：由两个字节组成，可以放在16位寄存器中。

（3）双字：四个字节。

（4）四字：八个字节。

 

三、几条汇编指令：

1.mov（MOV）：

2.add（ADD）：

注意⚠️： 1.进位导致的最高位的丢失。（这里的丢失不是cpu真的丢弃这个进位制）

2.低位与高位寄存器是两个不同的寄存器，相互是独立的。

3.在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是一致的。

 

四、8086cpu给出物理地址（所有内存单元构成的存储空间是一个一维的线性空间，每一个内存单元在这个空间都有唯一的地址）的方法：

8086cpu有20位地址总线，但其又是16位结构。所以解决方案：物理地址=段地址*16+偏移地址。

段地址*16：左移4位（2进制）。

原理：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。

本质含义：cpu访问内存时，用一个基础地址（段地址*16）和一个相对于基础地址的偏移地址相加，给出内存单元的物理地址。

段的概念：内存并没有分段，段的划分来自于cpu，段的划分是灵活的。

      将若干地址连续的内存单元看成一个段。

注意⚠️：

1.段地址*16必然是16的倍数，所以一个段的起始地址也一定是16的倍数。

2.一个段的长度最大为64KB。（2的16次方）

 

五、cs和ip

cs：代码段寄存器（段地址）

ip：指令指针寄存器（偏移地址）

cs：ip：指令的物理地址=cs*16+ip

 

六、计算器工作过程：

第1步: CPU基于CS:IP，计算出物理地址，然后到相应的内存单元读取指令，送到指令缓冲区。

第2步: CPU自动修改IP的值，IP = IP + 所读取指令的长度，从而为下一条指令读取做准备；

第3步: 执行指令。 转第1步，重复此过程。

 

注意事项⚠️：(1) CPU从何处执行指令是由CS和IP中的内容决定的。

(2) 程序员可以通过改变CS、IP中的内容来控制CPU执行目标指令。

(3) IP和CS值的修改不能通过mov指令实现，需借助转移指令(如jmp, call等)。

jump：

1.同时修改CS、IP的内容：jmp   段地址: 偏移地址

2.只修改IP的内容：用指令中寄存器的值修改IP。

 

错题：

1.intel公司的x86系列和安腾（IA-64）系列cpu，其硬件构架不同，所支持的指令及指令的字节集编码也不同。（32位cpu支持的指令集比16位cpu支持的指令集要丰富）

2.不同的cpu厂商在生产cpu是如果遵从相同的ISA，则认为这些cpu在ISA级别上是兼容的。