寄存器（数据存储）

汇编语言

总线

看操作系统的书发现需要补一补汇编的知识，于是上网找了一本好评度很高的汇编语言教科书，抽空恶补。

• 汇编语言是机器指令的助记符，同机器指令一一对应。
• 每一种CPU都有自己的汇编指令集。
• CPU可以直接使用的信息在存储器中存放。
• 在存储器中指令与数据没有任何区别，都是二进制信息。
• 存储单元从零开始顺序编号。

每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚与总线相连。也就是说，这些管脚引出总线。一个CPU可以引出3种总线的宽度标志着这个CPU不同方面的性能：
地址总线： 地址总线的宽度决定CPU的寻址能力；
数据总线： 数据总线的宽度决定CPU与其他器件传送时的一次数据传送量；
控制总线： 控制总线的宽度决定CPU对系统中其他器件的控制能力。

各类存储器芯片

• 随机存储器
• 装有BIOS的ROM
• 接口卡上的RAM

PC机中各类存储器的逻辑连接

内存地址空间

上述存储器在物理上是独立的器件，但是有两点是相同的：

• 都与CPU的总线连接
• CPU对它们进行读或写的时候都通过控制线发出内存读写命令

将各类存储器看做一个逻辑存储器：

上图中，所有的物理存储器被看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器，每个物理存储单元在这个逻辑存储器中占有一个地址段，即一段地址空间。CPU在这段地址空间中读写数据，实际上就是在相对应的物理存储器中读写数据。

不同的计算机系统内存地址空间的分配情况是不同的，对于8086PC 机，其内存地址空间分配如下图所示：

从图中可知，从地址0~9FFFF的内存单元中读取数据，实际上就是在读取主随机存储器中的数据；向地址A0000~BFFFF的内存单元写数据，就是向显卡中写入数据，这些数据会被显示卡输出到显示器上；向地址C0000~FFFFF的内存单元写入数据是无效的，因为这等于改写只读存储器中的内容。

寄存器

不同的CPU，寄存器的个数，结构是不相同的。8086 CPU有14个寄存器，每个寄存器都有一个名称，这些寄存器是：AX BX CX DX SI DI SP BP IP CS SS DS ES PSW。

8086 CPU的所有寄存器都是16位的，可以存储两个字节。AX BX CX DX 这四个寄存器通常用来存放一般性数据，被称为通用寄存器。

8086 为了兼容上一代8位寄存器，使AX BX CX DX 这四个寄存器都可以分为两个可独立使用的8位寄存器来使用：

• AX可分为AH和AL;
• BX可分为BH和BL;
• CX可分为CH和CL;
• DX可分为DH和DL;

其结构如图所示：

数据在其中的存储情况：

几条基本汇编指令

8086CPU给出物理地址的方法

如图所示，8086CPU要读写内存时：

• CPU中的相关部件提供两个16位的地址，一个称谓段地址，一个称为偏移地址；
• 段地址和偏移地址通过内部总线送入一个称为地址加法器的部件；
• 机制加法器将两个16位地址合成一个20位的物理地址；
• 20位物理地址被送入输入输出控制电路；
• 输入输出控制电路将20位物理地址送上地址总线；
• 20位物理地址被地址总线传送到存储器。

地址加法器采用物理地址 = 段地址×16 + 偏移地址的方法合成物理地址。

段的概念

内存中并没有分段，段的划分来自于CPU。

注意: 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，偏移地址也是16位，16位的寻址能力是64KB，所以一个段的长度最大为64KB。

CS和IP

CS和IP是8086CPU中两个最关键的寄存器，他们指示了CPU当前要读取指令的地址。CS为代码段寄存器，IP为指令指针寄存器。在任何时刻，CPU将CS:IP指向的内容当做指令执行。

每读取一条指令，IP值自动加1，以使CPU可以读取下一条指令。

8086CPU的工作过程可以简要概述如下：

• 1. 从CS：IP指向的内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲器；
• 1. IP = IP + 所读取指令的长度，从而指向下一条指令；
• 1. 执行指令，转到步骤1，重复这个过程。

在8086CPU 加电启动或复位后（即CPU刚开始工作时），CS和IP被设置为CS = FFFFH, IP = 0000H; 即在8086PC刚启动是，CPU从内存FFFF0H单元中读取指令执行，FFFF0H单元中的指令是8086PC机开机后执行的第一条指令。

修改CS、IP中的指令
jump 段地址：偏移地址 ： 用指令中给出的段地址修改CS，偏移地址修改IP。
若想只修改IP的值，可用形如： jmp 某一合法寄存器的指令来完成。

jmp ax == mov IP,ax