cpu寄存器的简单介绍

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/29 04:25:15
cpu寄存器的简单介绍!
因为汇编是通过CPU和内存跟硬件对话的,所以我们不得不先了解一下CPU和内存:(关于数的进制问题在此不提)
CPU是可以执行电脑所有算术╱逻辑运算与基本 I/O 控制功能的一块芯片。一种汇编语言只能用于特定的CPU。也就是说,不同的CPU其汇编语言的指令语法亦不相同。个人电脑由1981年推出至今,其CPU 发展过程为:8086→80286→80386→80486→PENTIUM →……,还有AMD、CYRIX等旁支。后面兼容前面CPU的功能,只不过多了些指令(如多能奔腾的MMX指令集)、增大了寄存器(如386的32位 EAX)、增多了寄存器(如486的FS)。为确保汇编程序可以适用于各种机型,所以推荐使用8086汇编语言,其兼容性最佳。本文所提均为8086汇编语言。寄存器(Register)是CPU内部的元件,所以在寄存器之间的数据传送非常快。用途:1.可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算。2.存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置,即寻址。3.可以用来读写数据到电脑的周边设备。8086 有8个8位数据寄存器,这些8位寄存器可分别组成16位寄存器:AH&AL=AX:累加寄存器,常用于运算;BH&BL=BX:基址寄存器,常用于地址索引;CH&CL=CX:计数寄存器,常用于计数;DH&DL=DX:数据寄存器,常用于数据传递。为了运用所有的内存空间,8086设定了四个段寄存器,专门用来保存段地址:CS(Code Segment):代码段寄存器;DS(Data Segment):数据段寄存器;SS(Stack Segment):堆栈段寄存器;ES(Extra Segment):附加段寄存器。当一个程序要执行时,就要决定程序代码、数据和堆栈各要用到内存的哪些位置,通过设定段寄存器 CS,DS,SS 来指向这些起始位置。通常是将DS固定,而根据需要修改CS。所以,程序可以在可寻址空间小于64K的情况下被写成任意大小。所以,程序和其数据组合起来的大小,限制在DS 所指的64K内,这就是COM文件不得大于64K的原因。8086以内存做为战场,用寄存器做为军事基地,以加速工作。除了前面所提的寄存器外,还有一些特殊功能的寄存器:IP(Intruction Pointer):指令指针寄存器,与CS配合使用,可跟踪程序的执行过程;SP(Stack Pointer):堆栈指针,与SS配合使用,可指向目前的堆栈位置。BP(Base Pointer):基址指针寄存器,可用作SS的一个相对基址位置;SI(Source Index):源变址寄存器可用来存放相对于DS段之源变址指针;DI(Destination Index):目的变址寄存器,可用来存放相对于 ES 段之目的变址指针。还有一个标志寄存器FR(Flag Register),有九个有意义的标志,将在下文用到时详细说明。
内存是电脑运作中的关键部分,也是电脑在工作中储存信息的地方。内存组织有许多可存放数值的储存位置,叫“地址”。8086地址总线有20位,所以 CPU拥有达1M的寻址空间,这也是DOS的有效控制范围,而8086能做的运算仅限于处理16位数据,即只有0到64K,所以,必须用分段寻址才能控制整个内存地址。完整的20位地址可分成两部份:1.段基址(Segment):16位二进制数后面加上四个二进制0,即一个16进制0,变成20位二进制数,可设定1M中任何一个64K段,通常记做16位二进制数;2.偏移量(Offset):直接使用16位二进制数,指向段基址中的任何一个地址。如: 2222(段基址):3333(偏移量),其实际的20位地址值为:25553。除了上述营养要充分吸收外,你还要知道什么是DOS、BIOS功能调用,简单的说,功能调用类似于WIN95 API,相当于子程序。汇编写程序已经够要命了,如果不用MS、IBM的子程序,这日子真是没法过了(关于功能调用详见《电脑爱好者》98年11期)。
编写汇编语言有两种主要的方法:1.使用MASM或TASM等编译器;2.使用除错程序DEBUG.COM。DEBUG其实并不能算是一个编译器,它的主要用途在于除错,即修正汇编程序中的错误。不过,也可以用来写短的汇编程序,尤其对初学者而言,DEBUG 更是最佳的入门工具。因为DEBUG操作容易:只要键入DEBUG回车,A回车即可进行汇编,过程简单,而使用编译器时,必须用到文本编辑器、编译器本身、LINK以及EXE2BIN等程序,其中每一个程序都必须用到一系列相当复杂的命令才能工作,而且用编译器处理源程序,必须加入许多与指令语句无关的指示性语句,以供编译器识别,使用 DEBUG 可以避免一开始就碰到许多难以理解的程序行。DEBUG 除了能够汇编程序之外,还可用来检查和修改内存位置、载入储存和执行程序、以及检查和修改寄存器,换句话说,DEBUG是为了让我们接触硬件而设计的。(8086常用指令用法将在每个汇编程序中讲解,限于篇幅,不可能将所有指令列出)。