汇编

寄存器部分。

寄存器

1. 一个典型的CPU由运算器、控制器、寄存器等器件组成
2. 这些器件靠内部总线相连，之前所说的地址总线、数据总线、控制总线相对CPU内部而言，是外部总线
3. 内部总线实现CPU内部各个器件之间的联系，外部总线实现CPU和主板上其他器件的联系

CPU内部器件

1. 运算器负责信息处理
2. 寄存器负责信息存储
3. 控制器控制各个器件进行工作
4. 内部总线连接各个内部器件，在它们之间进行数据传送
5. 我们可以通过改变寄存器中的内容来实现对CPU的控制

通用寄存器

1. 8086CPU的所有寄存器都是16位的，可以存放两个字节
2. AX,BX,CX,DC这4个寄存器通常用来存放一般性的数据，称为通用寄存器
3. 为了保证兼容性，AX,BX,CX,DX这4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
   1. AX可分为AH,AL
   2. BX可分为BH,BL
   3. CX可分为CH,CL
   4. DX可分为DH,DL
4. 比如AX，低8位构成了AL，高8位构成了AH

字和字节的存储

1. 一个字节(byte)8个位，可以存在8位寄存器中
2. 一个字(word)两个字节，这两个字节可分别称为这个字的高位字节和低位字节，一个字可以存在16位寄存器中，而高位字节存在高8位寄存器，低位字节存在低8位寄存器

汇编指令

1. mov ax,18
   1. 将18送入寄存器ax
2. mov ah,78
   1. 将78送入寄存器ah
3. add ax,8
   1. 将寄存器ax中的数值加上8
4. mov ax,bx
   1. 将寄存器bx中的数据送入寄存器ax
5. add ax,bx
   1. 将寄存器ax和bx中的数值相加，结果存在ax中

物理地址

1. CPU访问内存单元时，要给出内存单元的地址，所有的内存单元构成的存储空间是一个一维的线性空间
2. 每一个内存单元在这个空间中都有唯一的地址，这个唯一的地址被称为物理地址
3. CPU通过地址总线送入寄存器的，必须是一个内存单元的物理地址
4. 在CPU向地址总线发出物理地址之前，必须要在内部先形成这个物理地址
5. 不同的CPU有不同的形成物理地址的方式

16位结构的CPU

1. 运算器一次最多可以处理16位的数据
2. 寄存器的最大宽度为16位
3. 寄存器和运算器之间的通路为16位

8086给出物理地址的方法

概述

1. 8086CPU有20根地址总线，可以传送20位地址，达到1MB的寻址能力
2. 8086是16位结构，在内部一次处理、传输、暂时存储的地址为16位
3. 从8086的内部结构看，它只能发出16位的地址，表现出的寻址能力只有64KB

具体

1. 8086CPU采用一种在内部用两个16位的地址来合成一个20位的物理地址的方法
2. CPU中的相关部件提供两个16位的地址
   1. 一个称为段地址
   2. 一个称为偏移地址
3. 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
4. 地址加法器将两个16位的地址合成为一个20位的物理地址
5. 地址加法器通过内部总线将20位物理地址送入输入输出控制电路
6. 输入输出控制电路将20位物理地址送上地址总线
7. 20位物理地址被地址总线传送到存储器

地址加法器算法

1. 物理地址=段地址x16+偏移地址

其他

1. 二进制的数据左移N位，相当于该数据乘以2的N次方
2. X进制的数据左移1位，相当于该数据乘以X

算法含义

1. CPU在访问内存时，用一个基础地址（段地址x16），和一个相对于基础地址上的偏移地址相加，给出内存单元的物理地址
2. 基础地址+偏移地址=物理地址
3. 不直接给出物理地址的原因，是可能不具备一次性容纳物理地址的位数的能力，因而必须根据现有条件进行运算

段的概念

1. 段地址中“段”的概念可能会使人误以为内存被划分成为了一个一个的段，每一个段都有一个段地址
2. 其实，内存并没有分段
3. 段的划分，来自于CPU
4. 由于8086CPU采用“段地址x16+偏移地址=物理地址”的方法给出内存单元的物理地址，使得我们可以采用分段的方法管理内存
5. 编程时可以根据需要，将若干地址连续的内存单元看作一个段，用段地址x16定位段的起始地址，用偏移地址定位段中的内存单元
   1. 段地址x16必然是16的倍数，所以一个段的其实地址也一定是16的倍数
   2. 偏移地址为16位，16位地址的寻址能力为64KB，所以一个段的长度最大为64KB
6. CPU可以根据不同的段地址和偏移地址形成同一个物理地址

段寄存器

1. 8086CPU在访问内存时，要由相关部件提供内存单元的段地址和偏移地址，送到地址加法器合成物理地址
2. 这个相关部件就是8086CPU的段寄存器
   1. CS
   2. DS
   3. SS
   4. ES

CS和IP

1. CS和IP是8086CPU中两个最关键的寄存器
2. CS为代码段寄存器
3. IP为指令指针寄存器
4. 在8086CPU中，任意时刻，设CS内容为M，IP内容为N，8086CPU将会从内存单元Mx16+N的单元开始，读取一条指令并执行
   1. 换句话，8086CPU在任意时刻，都将CS：IP指向的内容当作指令执行
5. CPU工作过程概述
   1. 从CS、IP寄存器拿到段地址和偏移地址
   2. 送到地址加法器得到物理地址
   3. 将物理地址送入输入输出控制电路
   4. 输入输出控制电路将物理地址送到地址总线
   5. 从对应内存物理地址单元开始的位置存放的机器指令，通过数据总线被送到输入输出控制电路
   6. 输入输出控制电路将机器指令送入指令缓存器，同时IP的值增加指令的长度
   7. 执行控制器从指令缓存器中拿到指令后执行
   8. 对应的通用寄存器的内容相应更新
   9. 再次循环过程
6. 在8086CPU中，加电启动或复位后，CS和IP分别被重置
   1. CS：FFFFH
   2. IP：0000H
   3. 也就是说，在8086机器刚启动的时候，CPU从FFFF0H内存单元中读取指令执行
   4. FFFF0H单元中的指令是8086CPU启动后的第一条指令
7. 需要注意的问题
   1. 在内存中，存放的都是二进制数据，因而在某种程度上，指令和信息没用任何区别
   2. CPU如何区分指令和信息？
   3. CPU将CS：IP中的内容当作指令的段地址和偏移地址，用它们合成的物理地址到内存中读取指令码，然后执行

修改CS和IP的指令

1. 在CPU中，程序员能够用指令读写的部件，只有寄存器。
   1. 换句话说，程序员可以通过改变寄存器中的内容来实现对CPU的控制
2. 而，CPU从何处执行指令是由CS：IP寄存器的内容决定的
   1. 换句话说，程序员可以通过改变CS：IP中内容来控制CPU执行目标指令
3. 如何更改CS：IP中的内容？
   1. 8086CPU大部分寄存器的值，都可以使用mov指令来改变
   2. mov指令被称为传送指令
   3. 但是，mov指令不能用于改变CS、IP的内容，8086CPU没用提供这样的功能
   4. 8086CPU为CS、IP提供了另外的指令来改变它们的值，而能够改变CS、IP内容的指令被统称为转移指令
      1. jmp可以修改CS、IP的内容
      2. jmp 2AE3:3、jmp 3:0B16
      3. jmp 某一合法寄存器、用寄存器中的值修改IP

代码段

背景

1. 对于8086机器，在编程时，我们可以根据需要，将一组内存单元定义为一个段
2. 这个段的长度为N，N<=64KB
3. 段的起始地址为16的倍数

代码段

1. 我们可以将长度为M，M<=64KB的一组代码，存在一组地址连续，起始地址为16的倍数的内存单元中
2. 我们可以认为，这段地址是用来存放代码的，从而定义了一个代码段
3. 代码段中的指令如何被执行呢？
   1. CPU只认被CS：IP寄存器指向所定义的代码段中的第一条指令的首地址

DOSBox

启动debug

1. 打开dosbox
2. mount c D:\AsmTools
   1. D:\AsmTools是存放debug.exe的地方
3. c:
4. debug

debug命令

1. 命令r查看寄存器内容
2. 命令r ax将根据冒号后面的输入改变寄存器ax的内容
3. 命令d查看内存中的内容
4. 命令e改写内存中的内容
   1. e 073f:0010 54：把对应字符改成T
5. 命令u将内存中的机器指令翻译成汇编指令
6. 命令t执行一条机器指令
7. 命令a将以汇编指令的格式在内存中写入一条机器指令