本文主要从CPU如何执行指令的角度讲解了8086CPU的逻辑结构、形成物理地址的方法、相关的寄存器以及一些指令
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内存中字的存储
在cpu中,用16位来存储一个字,高8位存放高字节,低8位存放低位字节。在内存中时,由于内存单元是字节单元,刚一个字要用2个地址连续的内存单元来存放,字的低位字节存在低地址单元.
字单元--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字节,低地址内存单元存放单元中存放字型数据的低位字节
0地址单元中存放的字节型数据为20H,0地址单元中存放的字型数据为4E20H,2地址单元中存放的字节型数据为12H,2地址单元中存放的字型数据为0012H,
DS和[address]
8086CPU中有一个DS寄存器,通常用来存放要访问数据的段地址。比如我们要读取10000H单元的内容,可以用如下的程序段进行:
mov bx,1000Hmov ds,bxmov al,[0]
[……]表示一个内存单元,0表示内存单元的偏移地址
字的传送
8086CPU是16位结构,可以一次性的传送16位的数据,即一次性传送一个字。例如:
mov bx,1000Hmov ds,bxmov ax,[0] ;1000:0处的字型数据送入axmov [0],cx ;cx中的16位数据送到1000:0
问题1
内存中的情况如下图,
写出下面指令执行后寄存器ax,bx,cx中的值
mov ax,1000Hmov ds,axmov ax,[0]mov bx,[2]mov cx,[1]add bx,[1]add cx,[2]
mov ax,1000H 执行后,ax=1000H
mov ds,ax 执行后,ds=1000H
mov ax,[0] 执行后,ax=1123H
mov bx,[2] 执行后,bx=6622H
mov cx,[1] 执行后,cx=2211H
add bx,[1] 执行后,bx=bx+[1]=6622H+2211H=8833H
add cx,[2] 执行后,cx=6622H+2211H=8833H
问题2
内存中的情况如下图,
写出下面指令执行后寄存器ax,bx,cx中的值
mov ax,1000Hmov ds,axmov ax,11316mov [0],axmov bx,[0]sub bx,[2]mov [2],bx
mov ax,1000H 执行后,ax=1000H
mov ds,ax 执行后,ds=1000H
mov ax,11316 执行后,ax=2C34H
mov [0],ax 执行后,1000:1存储2C,1000:0存储34
mov bx,[0] 执行后,bx=2C34
sub bx,[2] 执行后,bx=2C34-1122=1B12
mov [2],bx 执行后,1000:2存储1B12
指令执行结果如下:
mov、add、sub指令
mov指令有以下几种形式:
mov 寄存器,数据
mov 寄存器,寄存器
mov 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
下面通过debug来验证一下"mov 寄存器,段寄存器"指令:
验证"mov 内存单元,段寄存器"指令:
mov ax,1000Hmov ds,axmov [0],cs
add和sub指令同mov一样,都有两个操作对象,也可以有下面几种形式:
add 寄存器,数据
add 寄存器,寄存器
add 寄存器,内存单元
add 内存单元,寄存器
sub 寄存器,数据
sub 寄存器,寄存器
sub 寄存器,内存单元
sub 内存单元,寄存器
数据段
相关结论:
1、字在内存中存储时,要用两个连续的内存单元来存放,字的低字节放在低地址单元,高字节放在高地址单元
2、用mov指令访问内存单元,可以在mov指令中只给出单元的偏移地址,此时,段地址默认在DS寄存器中
3、[address]表示一个偏移地址为address的内存单元
4、在内存和寄存器之间传送字型数据时,高地址单元和高8位寄存器,低地址单元和低8位寄存器相对应
5、mov、sub、add是具有两个操作对象的指令,jmp是具有一个操作对象的指令
CPU提供的栈机制
在8086CPU编程的时候,可以将一段内存当做栈来使用,8086CPU提供2种栈的操作:push和pop,都是以字为单位进行操作
在8086CPU中,提供2中寄存器分别栈顶地址:段寄存器SS和寄存器SP,任意时刻,SS:SP指向栈顶元素。入栈时,栈顶从高地址向低地址方向增长
首先看一段代码:
mov ax, 0123Hpush axmov bx, 2266Hpush bxmov cx, 1122Hpush cxpop axpop bxpop cx
执行过程如下图:
注意:字型数据用两个单元存放,高地址单元存放高8位,低地址单元存放低8位
8086CPU中,有2个寄存器,段寄存器SS和寄存器SP,栈顶的段地址存放在SS中,偏移地址存放在SP中。任意时刻,SS:SP指向栈顶元素
8086CPU不保证我们对栈的操作不会超界,我们在编程的时候要自己操心栈顶超界的问题
push、pop指令
push和pop指令是可以在寄存器和内存之间传送数据的,push和pop指令可以是如下的形式:
push 寄存器 ;将一个寄存器中的数据入栈pop 寄存器 ;出栈,用一个寄存器接收出栈的数据push 段寄存器 ;将一个段寄存器中的数据入栈pop 段寄存器 ;出栈,用一个段寄存器接收出栈的数据;push和pop指令也可以在内存单元和内存单元之间传送数据,还可以:push 内存单元 ;将一个内存单元处的字入栈(栈的操作都是以字为单位)pop 内存单元 ;出栈,用一个内存字单元接收出栈的数据
比如下面的代码:
mov ax, 1000Hmov ds, ax ;内存单元的段地址要放在ds中push [0] ;将1000:0处的字入栈中pop [2] ;出栈,出栈的数据送入1000:2处
参考资料
《汇编语言》--王爽