一、CPU 的典型构成
- CPU 中有很多部件,但一般最主要的有:寄存器 运算器 控制器 ,如下图是CPU的主要结构:
CPU 的典型构成.png
(1)寄存器: 存东西的,比如我们做加法计算 20 + 30 ,那么数据20 和30 先存在寄存器中,在运算器中计算后再存储到寄存器中.
CPU 中的寄存器,运算器等部件通过CPU中的控制器(总线)与外面的内存等其他部件相连.
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对于程序员来说,CPU中最主要的部件是寄存器,可以通过改变寄存器的内容来实现对CPU的控制.(汇编学的好不好和寄存器学的好不好直接相关)
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不同的CPU,寄存器的个数 \ 结构是不同的,8086 是16位的结构的CPU,但是地址总线是20位，可以访问1M的存储空间.
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8086 有14个寄存器(都是16位的寄存器(可以存放2个字节))
8086的14个寄存器.png
二、通用寄存器
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AX BX CX DX 这4个寄存器通常用来存放一般性的数据(eg: int a = 10 , int b = 10 ) 称为通用寄存器(有时也有特殊用途).
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通常,CPU会先将内存中的数据存储到通用寄存器中,然后在对通用寄存器中的数据进行运算.
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假如,内存中有块红色内存空间的值是3,现在想把他加1,并将结果存储到内存中的蓝色内存空间,那么处理流程大致如下:
数据操作流程.png
- CPU 首先会将红色内存空间中的值放到 AX 寄存器中(通用寄存器)中,即: mov ax , 红色内存空间 (将右边边红色内存空间的值存到左边AX 中 )
- 然后让AX 寄存器(通用寄存器)与1相加.即: add ax ,1 (将右边的值1,与左边AX中的值相加并将结果存入左边AX中)
- 最后将值(结果)赋值给蓝色内存空间.即: mov 蓝色内存空间, AX (将 右侧AX 中的值移动到左侧蓝色内存中)
- AX BX CX DX 这4个通用寄存器都是16位的,可以存储2个字节,如下如:
8086通用寄存器.png
- 注意: 上一代8086 的寄存器都是8位的,为了保证兼容, AX BX CX DX 都可以分为2个8位的寄存器来使用.如下图:
通用寄存器的拆分.png
高8位低8位的拆分.png
三、字节与字
- 在汇编的数据存储中,有两个比较常用的单位:字节和字. (相当于高级语言中的 int,long,float 等数据类型).因此我们在汇编中只能定义两种数据类型的数据,字节类型(byte类型),字类型(word 类型))
字节: byte ,1个byte 由8个bit组成,可以存储在8位寄存器中.
字:word,1个字由两个字节组成,这两个字节分别称为字的高字节和低字节.
- 比如数据20000 (4E20H,01001110 00100000B),高字节值78,低字节值32.
字表示.png
- 1个字可以存储在一个16位寄存器中,这个字的高字节\低字节 分别存储在这个存储器的高8位和低8位寄存器中.
四、段寄存器
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8086 在访问内存时要由相关部件提供内存单元的段地址 和 偏移地址 送入地址加法器合成物理地址
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是什么部件提供段地址?
答： 段地址 在8086的段寄存器中存放. (段 segment )
代码段寄存器: CS (code segment) 存放代码的
数据段寄存器: DS (data segment ) 存放数据的
堆栈段寄存器: SS (stack segment ) 对象放堆里面,局部对象放栈里面
附加段寄存器: ES (Extra segment)
8086段寄存器.png
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8086 有4个段寄存器,CS DS SS ES,当要访问内存时由这4个段寄存器 提供内存单元段地址.
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每个段寄存的具体作用是什么呢?
一旦程序运行装载到内存当中,所有的代码\全局变量\局部变量\对象都装载到了内存当中,所以内存当中存在具体的代码和数据,也存在堆栈等等 ,那么CPU想访问内存某段代码,那么他会访问法代码段寄存器,如果CPU想想问堆栈中的数据那么他会访问栈寄存器,依次类推就是这样的.
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