第三章 寄存器（内存访问）

1.内存中字的存储

  CPU 中，用16位寄存器来存储一个字。高 8 位存放高位字节，低 8 位存放低位字节。在内存中存储时，由于内存单元是字节单元，则一个字要用两个地址连续的内存单元来存放，这个字的低位字节存放在低地址单元中，高位字节存放在高地址单元中。比如我们从 0 地址开始存放 2000。

  提出了字单元的概念:字单元，即存放一个字型数据（16位）的内存单元，由两个地址连续的内存单元组成。高地址内存单元中存放字型数据的高位字节，低地址内存单元中存放字型数据的低位字节。

  老师在这里提出了小端法和大端法的概念：

  （1）小端法(Little-Endian)就是低位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，高位字节排放在内存的高地址端。 
  （2）大端法(Big-Endian)就是高位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，低位字节排放在内存的高地址端。

一般来说我们采用小端法。

2.DS和【address】

CPU要读写一个内存单元的时候，必须先给出这个内存单元的地址。

在8086PC中内存单元由2部分组成：

（1）段地址

（2）偏移地址

8086CPU中有一个DS寄存器地址，通常用来存放数据的段地址。

比如我们要读取10000H的单元内容，可以用如下的程序段进行。

 

mov bx,1000H

mov ds,bx

mov al,[0]

上面3条数据指令将10000H（1000：0）中的数据读到AL中

 mov al,[0]

我们使用mov指令可以完成2种操作：

（1）将数据直接送入寄存器

（2）将一个寄存器中的数据送入到另外一个寄存器。

也可以使用mov指令将一个内存单元中的内容送入一个寄存器中。从哪个内存单元送到哪一个寄存器呢？ 所以在指令中必须指明。寄存器用寄存器来指明，内存单元则用内存单元来指明。

 

[...] 表示一个内存单元。[...]中的0表示内存单元的便宜地址。我们知道，只有偏移地址是不能定位一个内存单元的。那么内存单元的段地址是多少呢？ 执行指令时，8086CPU会自动取DS中的数据为内存单元的段地址。

 

如何用MOV指令从10000H中读取数据呢？ 10000H用段地址和偏移地址表示为1000:0. 我们可以先讲1000H放入DS中。然后mov al,[0].就完成了传送。

mov 指令中[]表示操作的对象是一个内存单元。 [0]表示操作的是一个内存单元的偏移地址是0。它的段地址默认保存是放在ds中。执行指令时，CPU会自动从DS中取出。

 

如何把一个数据送入寄存器？

ds是一个短寄存器，8086CPU不支持将数据直接送入到短寄存器的操作。

那么如何将数据送入进去呢？

我可以在事前用一般的寄存器就好了。如bx，再将bx中的内容送入ds。

 

mov bx,1000H

mov ds,bx

mov al,[0]

以上三条指令可以实现将10000H(1000:0)中的数据读到al中。

 

mov bx,1000H

mov ds,bx

mov [0],al 则是将al中的数据送入内存单元10000H中。

 

mov 段寄存器, 寄存器      正确

mov 寄存器, 段寄存器      正确

3.字的传送

  前面我们用mov指令在寄存器和内存之间进行字型数据的传送。因为8086CPU是16位结构，有16根数据线，所以，可以一次性传送16位的数据，也就是说可以一次性传送一个字。只要在mov指令中给出16位的寄存器就可以进行16位的数据传送了。

4 mov,add,sub指令

这三种指令都带有两个操作对象，有一下几种操作类型:

mov：寄存器，数据

mov：寄存器，寄存器

mov：寄存器，内存单元

mov：段寄存器，内存单元

mov：内存单元，寄存器

mov：内存单元，段寄存器

mov：段寄存器，寄存器

mov：寄存器，段寄存器

 

add：寄存器，数据

add：寄存器，寄存器

add：内存单元，寄存器

add：寄存器，内存单元

 

sub：寄存器，数据

sub：寄存器，寄存器

sub：内存单元，寄存器

sub：寄存器，内存单元

5.数据段

数据段：对于 8086PC 机，在编程时，可以根据需要，将一组内存单元定义为一个段。我们可以将一组长度为 N（N<=64KB）、地址连续、起始地址为 16 的倍数的内存单元当作专门存储数据的内存空间，从而定义一个数据段。比如用 123BH～123B9H 这段内存空间来存放数据，我们就可以认为，123B0H～123B9H 这段内存是一个数据段，它的段地址为 123BH，长度为10个字节。

6.栈

 

栈的特性: 后进先出

 

两个概念: 栈底、栈顶

 

两个操作: 入栈、出栈

 

栈段：对于 8086PC 机，在编程时，可以根据需要，将一组内存单元定义为一个段。我们可以将长度为 N（N<=64KB）的一组地址连续、起始地址为 16 的倍数的内存单元，当作栈空间来用，从而定义了一个栈段。

 

 

 

栈的大小是靠我们自己决定的，如何确定这段内存为栈，就需要两个寄存器，段寄存器ss和存放偏移地址的寄存器sp，比如我们决定10000-1000f为寄存器那么ss:sp一开始应该为 1000:0010执行栈有两个指令push，pop，push是入栈执行过程是先sp+2之后在把数据放进去，pop指令是先出栈，先将指令放进栈接着再sp-2。

任意时刻，SS：SP指向栈顶元素

 

 

注意：以下两种情形会发生「栈顶超界」问题:

 

 当栈满的时候，再使用push指令入栈；

 

 当栈空的时候，再使用pop指令出栈；

栈顶超界是危险的，因为我们既然将一段空间安排为栈，那么在栈空间之外的空间里很可能存放了具有其他用途的数据、代码等，这些数据、代码可能是我们自己程序中的，也可能是别的程序中的。但是由于我们在入栈出栈时的不小心，而将这些数据、代码意外地改写，将会引发一连串的错误。

7.段的综述

(1) 段是一个逻辑上的概念。

编程时，可根据需要指定一段内存区用作数据段、代码段或是栈段。

(2) 用作数据段时，要把段地址→DS

     用作栈段时，要把段地址→SS，栈顶偏移地址 → SP

 用作代码段时，段地址→CS，要取的指令偏移地址→IP。但CS和IP的值不能使用mov改变。

(3)  一段内存可以同时用作代码段、数据段、栈段。

     由编程时灵活确定,无论我们怎么安排，CPU将内存中的某段内容当做代码，是因CS:IP指向了那里；CPU将某段内存当做栈，是因为SS:SP指向了那里。