计算机的基本结构

8086的寄存器组

• 寄存器在CPU内部，访问速度快，但是容量小
• 一个16位的寄存器可以分成两份，分别存储高位信息和低位信息

指针寄存器SP/BP

• 指针寄存器用于寻址内存堆栈中的数据
  • SP(Stack Pointer) 为堆栈指针寄存器，表示栈顶的偏移地址
    • SP不能用于其他目的
  • BP(Base Pointer) 为基址指针寄存器，表示数据在堆栈段中的基地址
• SP和BP寄存器与SS段寄存器联合使用以确定堆栈中的存储单元地址

段寄存器CS/DS/SS/ES

• 四个段寄存器
  • 代码段寄存器CS(Code Segment)
  • 数据段寄存器DS(Data Segment)
  • 堆栈段寄存器SS(Stack Segment)
  • 附加数据段寄存器ES(Extra Segment)
• 段寄存器用来确定该段在内存中的起始地址

IP(Instruction Pointer)

• 指令指针寄存器IP
  • 用于指示代码段中指令的偏移地址
• 与代码段寄存器CS一同使用，用来确定下一条指令的物理地址
• 计算机通过CS:IP寄存器来控制指令序列的执行流程
• 程序不可以直接控制IP寄存器

标志寄存器

• 用来记录或存放状态标志和控制信息
  • 状态标志位：用来记录当前运算结果的状态信息
    • CF进位标志
      • 进行加减运算时，最高有效位存在进借位时，CF=1
    • OF溢出标志
      • 运算结果[[溢出]]时，OF=1
    • ZF零标志
      • 运算结果为0时，ZF=1
    • SF符号标志
      • 运算结果的符号
    • PF奇偶标志
      • 运算结果低8字节中1的个数为偶数个时，PF=1
    • AF辅助标志
      • 低半字节有进位或借位时，AF=1
  • 控制标志位：用来存放控制CPU工作方式的标志信息
    • DF方向标志
    • IF中断标志
    • TF陷阱标志
• 标志寄存器的设置：
  • 状态标志位是由CPU自动根据运算的结果设置
    • 状态标志位信息一般用作转移指令的控制条件
  • 控制标志位由程序设置
    • 控制CPU的工作方式

方向标志DF

• 用于在串操作指令中，控制地址的变化方向
  • 0：自动增加
  • 1：自动减少

中断允许标志IF

• 用于控制外部可屏蔽中断是否可以被处理器相应
  • 1：允许
  • 0：禁止

陷阱标志

• 用于控制处理器是否进入单步操作方式
  • 0：正常工作
  • 1：单步执行指令

    单步执行指令：处理器在没条指令执行结束时，产生一个编号为1的内部中断 利用单步中断可以对程序进行逐条指令的调试，即单步调试模式

8086的存储器组织

• 内存是存放指令和数据的部件，由多个内存单元组成
• 8086的内存以字节编址：
  • 每一个内存单元都有唯一的地址（编号）
  • 每一个内存单元代表一个字节（内容）
• 1word=2bytes
  • 低字节在低地址单元
  • 低位在低地址（小端法）

地址的组织方式

• 物理地址：
  • 20位，代表一个唯一地址
• 逻辑地址：
  • 程序指令中引用和操作的地址
  • 由段地址和偏移地址组成
  • 表示方式：段地址：偏移地址
• 物理地址与逻辑地址的关系：\(物理地址=10H\times段地址+偏移地址\)

分段管理

• 将存储器分成若干个逻辑段
• 段首地址必须为****0H，其有效地址****H 存放在段寄存器中
• 段中某一个单元相对于段首的距离称为偏移地址
  • 偏移地址存放在偏移地址寄存器中

CPU形成物理地址的过程

• 过程：
  1. 在程序开始时确定段地址
  2. 在程序中给出16位偏移地址
• 典型的操作：
  • 取指令：\(指令单元地址=(CS)\times 10H + IP\)
  • 堆栈操作：\(堆栈数据地址=(SS)\times 10H + 偏移地址\)
  • 内存数据：\(内存数据地址=(DS)\times 10H + 偏移地址\)

寻址方式

指令格式

- 操作数的形式： - 立即操作数 - 只能为源操作数 - 寄存器操作数 - 在指令中使用寄存器名 - 内存操作数 - 指令中给出内存地址，通常为有效地址EA，段地址在某个段寄存器中

[[内存操作数寻址方式]]