工学1号馆

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

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,1000H
mov ds,bx
mov 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,1000H
mov ds,bx
mov ax,[0]  ;1000:0处的字型数据送入ax
mov [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,1000H
mov ds,ax
mov 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,1000H
mov ds,ax
mov ax,11316
mov [0],ax
mov 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,1000H
mov ds,ax
mov [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

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, 0123H
push ax
mov bx, 2266H
push bx
mov cx, 1122H
push cx
pop ax
pop bx
pop 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, 1000H
mov 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

寄存器（内存访问）