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寄存器(CPU工作原理)05 – 零基础入门学习汇编语言10

第二章:寄存器(CPU工作原理)10

 

让编程改变世界

Change the world by program


 

段寄存器

段寄存器就是提供段地址的。

8086CPU有4个段寄存器:CS、DS、SS、ES

当8086CPU要访问内存时,由这4个段寄存器提供内存单元的段地址。

 

CS和IP

CS和IP是8086CPU中最关键的寄存器,它们指示了CPU当前要读取指令的地址。

CS为代码段寄存器;

IP为指令指针寄存器。

 

8086PC读取和执行指令相关部件

8086PC读取和执行指令相关部件

 

8086PC读取和执行指令演示

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8086PC工作过程的简要描述

从CS:IP指向内存单元读取指令,读取的指令进入指令缓冲器;

IP = IP + 所读取指令的长度,从而指向下一条指令;

执行指令。 转到步骤 (1),重复这个过程。

 

在 8086CPU 加电启动或复位后( 即 CPU刚开始工作时)CS和IP被设置为CS=FFFFH,IP=0000H。

即在8086PC机刚启动时,CPU从内存FFFF0H单元中读取指令执行。

FFFF0H单元中的指令是8086PC机开机后执行的第一条指令。

在任何时候,CPU将CS、IP中的内容当作指令的段地址和偏移地址,用它们合成指令的物理地址,到内存中读取指令码,执行。

如果说,内存中的一段信息曾被CPU执行过的话,那么,它所在的内存单元必然被CS:IP指向过。

 

修改CS、IP的指令

 

在CPU中,程序员能够用指令读写的部件只有寄存器,程序员可以通过改变寄存器中的内容实现对CPU的控制。

CPU从何处执行指令是由CS、IP中的内容决定的,程序员可以通过改变CS、IP中的内容来控制CPU执行目标指令。

 

我们如何改变CS、IP的值呢?

8086CPU必须提供相应的指令

 

先回想我们如何修改AX中的值?

mov 指令

如:mov ax,123

mov指令可以改变8086CPU大部分寄存器的值,被称为传送指令。

 

能够通过mov 指令改变CS、IP的值吗?

mov指令不能用于设置CS、IP的值,8086CPU没有提供这样的功能。

8086CPU为CS、IP提供了另外的指令来改变它们的值:转移指令

 

同时修改CS、IP的内容:

jmp 段地址:偏移地址

jmp 2AE3:3

jmp 3:0B16

功能:用指令中给出的段地址修改CS,偏移地址修改IP。

 

仅修改IP的内容:

jmp 某一合法寄存器

jmp ax (类似于 mov IP,ax)

jmp bx

功能:用寄存器中的值修改IP。

 

问题分析:CPU运行的流程

内存中存放的机器码和对应汇编指令情况: (初始:CS=2000H,IP=0000H)

CPU运行的流程

 

问题分析结果

(1)mov ax,6622

(2)jmp 1000:3

(3)mov ax,0000

(4)mov bx,ax

(5)jmp bx

(6)mov ax,0123H

(7)转到第(3)步执行

 

代码段

 

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。

可以将长度为 N( N≤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,这段内存是用来存放代码的,从而定义了一个代码段。

代码段

这段长度为 10 字节的字节的指令,存在从123B0H~123B9H的一组内存单元中,我们就可以认为,123B0H~123B9H这段内存单元是用来存放代码的 ,是一个代码段 ,它的段地址为123BH,长度为10字节。

 

如何使得代码段中的指令被执行呢?

将一段内存当作代码段,仅仅是我们在编程时的一种安排,CPU 并不会由于这种安排,就自动地将我们定义得代码段中的指令当作指令来执行。

CPU 只认被 CS:IP 指向的内存单元中的内容为指令。

所以要将CS:IP指向所定义的代码段中的第一条指令的首地址。

如刚才的 CS = 123BH,IP = 0000H。

 

小结

1、段地址在8086CPU的寄存器中存放。当8086CPU要访问内存时,由段寄存器提供内存单元的段地址。8086CPU有4个段寄存器,其中CS用来存放指令的段地址。

2、CS存放指令的段地址,IP存放指令的偏移地址。8086机中,任意时刻,CPU将CS:IP指向的内容当作指令执行。

3、8086CPU的工作过程:

从CS:IP指向内存单元读取指令,读取的指令进入指令缓冲器;

IP指向下一条指令;

执行指令。(转到步骤(1),重复这个过程。)

4、8086CPU提供转移指令修改CS、IP的内容。

 

检测点2.3


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