寄存器（CPU原理）

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内部总线：实现 CPU 内部各个期间之间的联系；外部总线实现 CPU 和主板上其他器件的联系。

在 CPU 中：运算器进行信息处理，寄存器进行信息存储，控制器控制各种器件进行工作，内存总线连接各种器件实现它们之间进行数据传送。

CPU 主要部件是寄存器，寄存器是 CPU 中程序员可以用指令读写的部件。程序员可以通过改变各种寄存器中的内容来实现对 CPU 的控制。

不同的 CPU ，寄存器个数、结构不相同。8086CPU 有14个寄存器，AX  BX  CX  DX  SI  DI  SP  BP  IP  CS  SS  DS  ES  PSW  。

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通用寄存器，8086CPU 16位，用来存放一般性的数据。AX  BX  CX  DX 。

8086CPU 上一代 CPU 中的寄存器都是8位的，为了保证兼容
AX 可分为 AH 和 AL ;
BX 可分为  BH 和 HL；
CX 可分为  CH 和 CL ；
DX 可分为  DH和 DL；

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字在寄存器中的存储

8086CPU 可以一次性处理两种尺寸的数据

字节（byte）：8 位，可以存在 8 位寄存器中。

字（word）：16 位，高位字节和低位字节。

**汇编指令后面的操作数的位数必须一致

8086CPU   是16位机；●运算器一次最多可以处理16位的数据；●寄存器的最大宽度为16位；●寄存器和运算器之间的通路为16位。

8086CPU 有20位地址总线，可以传送20位地址，达到1MB的寻址能力。8086CPU 又是16位结构，在内部一次性处理、传输、暂时存储的地址为16位。从 8086CPU 内存来看，如果将地址从内部简单地发出，那么它只能送出16位的地址，表现的寻址能力只有 64KB 。所以 8086CPU 内部用两个16位地址合成的方法来形成一个 20位 的物理地址。

1、CPU 中的相关部件提供两个 16 位的地址，一个称为段地址，另一个称为-偏移地址；

2、段地址和偏移地址通过内部总线送入一个称为地址加法器的部件；

3、地址加法器将两个16位地址合成为一个20位的物理地址；

4、地址加法器通过内部总线将20位物理地址送入输入输出控制电路；

5、输入输出控制电路将20位物理地址送上地址总线；

6、20位物理地址被地址总线传送到存储器。

物理地址=段地址*16+偏移地址

eg：8086访问 123C8H 内存单元。

段地址 SA  偏移地址 EA

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8086CPU 有4个段寄存器： CS  DS  SS  ES ，当 CPU 要访问内存时，要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。这个段地址就是由段寄存器提供的。

 CS 和 IP 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。

任意时刻，设 CS 中的内容为 M ，IP 中的内容为 N ，8086CPU 将从内存 M*16+N 单元开始读取一条指令。即 CPU 将CS:IP 指向的内容当做指令执行

8086CPU 工作流程：

1、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；
2、IP = IP+所读取指令的长度，从而指向下一条指令；
3、执行指令，转到步凑1；

在 8086CPU 加电启动或复位后，CS 和 IP 被设置为 CS=F000H , IP=FFFFH , CPU从这条指令开始执行。

在内存中，指令和数据没有任何区别都是二进制信息，CPU 如何把有的信息看作指令，有的信息看作数据。可以说CPU将 CS:IP 指向的内存单元中的内容看作指令，因为任何时候，CPU 将 CS 、IP  中的内容当做指令的段地址和偏移地址，用他们合成指令的物理地址，到内存中读取伪指令。

能够修改 CS、IP 的指令：jmp；要同时修改两个的内容，可用指令“jmp 段地址：偏移地址”；

eg：jmp 2AE3:3 ，执行后： CS=2AE3H，IP=0003H ，CPU 将从 2AE33H 处读取指令。

只修改 IP 内容， jmp ax , 指令执行前：ax=1000H , CS=2000H , IP=0003H ; 指令执行后：ax=1000H , CS=2000H , IP=1000H ;

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代码段：可以将长度为 N 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，这段内存用来存放代码的，就叫做代码段；