汇编--寄存器介绍
寄存器定義
寄存器是中央處理器內的組成部份。寄存器是有限存貯容量的高速存貯部件,它們可用來暫存指令、數據和位址。
在中央處理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序計數器(PC)。
IR(Instruction Refister): IR存放當前正在執行的指令。當執行一條指令時,先把它從內存取到數據寄存器(DR,Data Register)中,然后再傳送至IR。指令劃分為操作碼和地址碼字段,由二進制數字組成。為了執行任何給定的指令,必須對操作碼進行測試,以便識別所要求的操作。指令譯碼器就是做這項工作的。指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。操作碼一經譯碼后,即可向操作控制器發出具體操作的特定信號。
PC(Program Counter): PC包含當前正在執行的指令的地址。當每個指令被獲取,程序計數器的存儲地址加一。在每個指令被獲取之后,程序計數器指向順序中的下一個指令。當計算機重啟或復位時,程序計數器通?;謴偷搅?。
在中央處理器的算術及邏輯部件中,包含的寄存器有累加器(ACC)。
ACC(Accumulator): ACC是累加器A縮寫。累加器A是一個具有特殊用途的二進制8位寄存器,專門用來存放操作數或運算結果。在CPU執行某種運算前,兩個操作數中的一個通常應放在累加器A中,運算完成后累加器A中便可得到運算結果。
8086寄存器概況
8086 有14個16位寄存器,這14個寄存器按其用途可分為(1)通用寄存器、(2)指令指針、(3)標志寄存器和(4)段寄存器等4類。
(1) 通用寄存器有8個, 又可以分成2組,一組是數據寄存器(4個),另一組是指針寄存器及變址寄存器(4個).
數據寄存器分為:
AH&AL=AX(accumulator): 累加寄存器,常用于運算;在乘除等指令中指定用來存放操作數,另外,所有的I/O指令都使用這一寄存器與外界設備傳送數據.
BH&BL=BX(base): 基址寄存器,常用于地址索引;
CH&CL=CX(count): 計數寄存器,常用于計數;常用于保存計算值,如在移位指令,循環(loop)和串處理指令中用作隱含的計數器.
DH&DL=DX(data): 數據寄存器,常用于數據傳遞。
他們的特點是,這4個16位的寄存器可以分為高8位: AH, BH, CH, DH.以及低八位:AL,BL,CL,DL。這2組8位寄存器可以分別尋址,并單獨使用。
另一組是指針寄存器和變址寄存器,包括:
SP(Stack Pointer):堆棧指針,與SS配合使用,可指向目前的堆棧位置;
BP(Base Pointer):基址指針寄存器,可用作SS的一個相對基址位置;
SI(Source Index):源變址寄存器可用來存放相對于DS段之源變址指針;
DI(Destination Index):目的變址寄存器,可用來存放相對于 ES 段之目的變址指針。
這4個16位寄存器只能按16位進行存取操作,主要用來形成操作數的地址,用于堆棧操作和變址運算中計算操作數的有效地址。
(2) 指令指針IP(Instruction Pointer)
指令指針IP是一個16位專用寄存器,它指向當前需要取出的指令,當BIU從內存中取出一個指令字節后,IP就自動加1,指向下一個指令字節。注意,IP指向的是指令地址的段內地址偏移量,又稱偏移地址(Offset Address)或有效地址(EA,Effective Address)。
(3) 標志寄存器FR(Flag Register)
8086有一個18位的標志寄存器FR,在FR中有意義的有9位,其中6位是狀態位,3位是控制位。
OF: 溢出標志位OF用于反映有符號數加減運算所得結果是否溢出。如果運算結果超過當前運算位數所能表示的范圍,則稱為溢出,OF的值被置為1,否則,OF的值被清為0。
DF: 方向標志DF位用來決定在串操作指令執行時有關指針寄存器發生調整的方向。
IF: 中斷允許標志IF位用來決定CPU是否響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求。但不管該標志為何值,CPU都必須響應CPU外部的不可屏蔽中斷所發出的中斷請求,以及CPU內部產生的中斷請求。具體規定如下:
(1)、當IF=1時,CPU可以響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求;
(2)、當IF=0時,CPU不響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求。
TF:跟蹤標志TF。該標志可用于程序調試。TF標志沒有專門的指令來設置或清楚。
(1)、如果TF=1,則CPU處于單步執行指令的工作方式,此時每執行完一條指令,就顯示CPU內各個寄存器的當前值及CPU將要執行的下一條指令。
(2)、如果TF=0,則處于連續工作模式。
SF: 符號標志SF用來反映運算結果的符號位,它與運算結果的最高位相同。在微機系統中,有符號數采用補碼表示法,所以,SF也就反映運算結果的正負號。運算結果為正數時,SF的值為0,否則其值為1。
ZF: 零標志ZF用來反映運算結果是否為0。如果運算結果為0,則其值為1,否則其值為0。在判斷運算結果是否為0時,可使用此標志位。
AF: 下列情況下,輔助進位標志AF的值被置為1,否則其值為0:
(1)、在字操作時,發生低字節向高字節進位或借位時;
(2)、在字節操作時,發生低4位向高4位進位或借位時。
PF: 奇偶標志PF用于反映運算結果中“1”的個數的奇偶性。如果“1”的個數為偶數,則PF的值為1,否則其值為0。
CF: 進位標志CF主要用來反映運算是否產生進位或借位。如果運算結果的最高位產生了一個進位或借位,那么,其值為1,否則其值為0。)
(4) 段寄存器(Segment Register)
為了運用所有的內存空間,8086設定了四個段寄存器,專門用來保存段地址:
CS(Code Segment): 代碼段寄存器;
DS(Data Segment): 數據段寄存器;
SS(Stack Segment): 堆棧段寄存器;
ES(Extra Segment): 附加段寄存器。
當一個程序要執行時,就要決定程序代碼、數據和堆棧各要用到內存的哪些位置,通過設定段寄存器 CS,DS,SS 來指向這些起始位置。通常是將DS固定,而根據需要修改CS。所以,程序可以在可尋址空間小于64K的情況下被寫成任意大小。 所以,程序和其數據組合起來的大小,限制在DS 所指的64K內,這就是COM文件不得大于64K的原因。8086以內存做為戰場,用寄存器做為軍事基地,以加速工作。
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《新程序員》:云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作,文字、視頻、音頻交互閱讀總結
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