*****本章学习*****
一、学习目标
• 了解通用寄存器
• 掌握字数据在寄存器中的存储
• 掌握物理地址的计算方法，并理解其本质
• 理解段的概念
• 了解段寄存器
• 掌握寄存器CS和IP的用途
• 掌握汇编指令mov，add和jmp的基本用法
二、学习内容
1、补充：相关基础知识总览
2、通用寄存器
3、字在寄存器中的存放
4、汇编指令：mov，add
5、8086给出物理地址的方法
6、CS和IP
~~~~1、相关基础知识总览
（1）CPU概述
&&知识点：
a.一个典型的CPU由运算器、控制器、寄存器等器件组成
b.内部总线实现CPU内部各个器件之间的联系
c.外部总线实现CPU和主板上其他器件的联系
ps：对于一个汇编程序员来说，CPU中的主要部件是寄存器
（2）本课程声明
本课程内容介绍基于8086CPU
8086是Intel系列中16位微处理器，地址总线20位
8086有14个16位寄存器：
AX，BX，CX，DX（通用寄存器）
SI，DI，BP，SP （基址和变址寄存器）
CS，SS，DS，ES（段寄存器）
IP，FLAGS （指令指针和标志寄存器）
ps：汇编语言中不区分大小写
~~~~2、通用寄存器
&&知识点：
（1）8086CPU中，寄存器AX，BX，CX，DX通常用于存放一般性数据，称为通用寄存器。
（2）每个寄存器均为16位。
（3）存放的无符号数据范围：0~65535
（4）为了保证兼容，AX，BX，CX，DX这四个寄存器可拆分成两个8位寄存器单独使用
• AX分为AH和AL
• BX分为BH和BL
• CX分为CH和CL
• DX分为DH和DL
eg: 以AX为例，可将AH和AL作为8位寄存器单独使用
AH和AL存放的无符号数据范围：0~255
ps：这张图让我想起了大端法，小端发还有还有检测点2.1的题目。做的时候不是很熟悉，我不停地要看AH和AL的位置
~~~~3、字在寄存器中的存储
（1）字和字节
• 字节 内存划分的基本单位 byte
• 字 两个字节
• 双字 四个字节
• 四字 八个字节
ps：一个字由两个字节组成，可以存在一个16位寄存器中，前面的是高位字节，后面的是低位字节，这让我想到了字节的存储，包括怎么看它的地址
&&知识点：
字的高8位-->存放于通用寄存器的高8位寄存器
字的低8位-->存放于通用寄存器的低8位寄存器
~~~~4、汇编指令：mov，add
（1）引例
（2）指令使用注意事项
• 在mov和add指令中，两个操作对象的位数应一致
• 运算时超出寄存器表示的位数的情形
注意：这里的AL和AH各自作为独立的寄存器使用！
Conclusions:
这一部分内容我主要不熟悉16进制数的计算，看上去跟普通的加法区别不大，但是可能不熟悉16进制数的表示，做的时候稍微有点困难，检测点2,1花了不少时间。
还有就是AH和AL的位置，AH在前面，AL在后面，一开始做检测点2.1的时候不停地看PPT和书，后来慢慢地熟悉了也就算的快一点了
上图的那个1看上去好像丢失了，AX中的数据为：0058H。但实际上，CPU并没有真正丢弃这个进位值
*****检测点2.1*****
（1）写出每条汇编指令执行后相关寄存器中的值
mov ax,62627 AX=f4a3h
mov ah,31H AX=31a3h
mov al,23H AX=3123h
add ax,ax AX=6246h
mov bx,826CH BX=826ch
mov cx,ax CX=6246h
mov ax,bx AX=826ch
add ax,bx AX=04d8h
mov al,bh AX=0482h
mov ah,bl AX=6c82h
add ah,ah AX=d882h
add al,6 AX=d888h
add al,al AX=d810h
mov ax,cx AX=6246h
（2）只能使用目前学过的汇编指令，最多使用4条指令，编程计算2的4次方
ps：这道题跟实验一中的任务2类似，有两种写法
（a）让CS和IP指向2000:0000然后运行这段代码
mov ax,1
add ax,ax
jmp 2000:0003
（b）直接用a命令输入以下代码然后用t命令执行
mov ax,2
add ax,ax
add ax,ax
add ax,ax
Conclusions:
对于我来说，计算还比较薄弱，所以第一个计算我在算完了之后打到电脑里去试了，看看有没有算错的
容易搞混的就是那个数字后面的h，在写的时候是要加上H的，但是到了输入代码的时候就不加H了
ps：在quiz当中两次出现了计算题，那个数字后面都是加H了，为了加深印象，我把这个检测点放在了博客里提醒自己
~~~~5、8086给出物理地址的方法
（1）内存单元的物理地址
&&知识点：
（a）CPU访问内存单元时要给出内存单元的地址
（b）所有的内存单元构成的存储空间是一个一维的线性空间。每一个内存单元在这个空间中都有唯一的地址，这个唯一的地址称为物理地址
（2）8086表示物理地址的解决途径
问题：16位的寄存器无法直接表示20位的物理地址，怎么解决呢？
“段”是8086为解决用16位寄存器表示20位的物理地址而引入的一个逻辑上的概念
Conclusions：
8086在内部用两个16位地址通过计算合成得到一个20位的物理地址
基础地址 × 16 + 偏移地址 = 物理地址
段地址 × 16 + 偏移地址 = 物理地址
段地址是一个段的起始物理地址
~~~~6、相关说明
（1）8086中，通过段地址：偏移地址来间接描述内存单元的物理地址
CPU根据如下公式计算得到物理地址：
物理地址 = 段地址 × 16 + 偏移地址
其中：
（a）“段地址：偏移地址”也称“逻辑地址”
（b）“段地址 × 16”构成段的起始物理地址，故根据需要划分段使用时，段的起始物理地址必须是16的倍数
（2）段的划分是灵活的，一个物理地址可以用不同的“段地址：偏移地址”表示
（3）在写法上，地址通常用十六进制表示。表示十六进制的H在“段地址：偏移地址”中可省略不写
Conclusions：
（1）物理地址 = SA * 16 + EA
（2）EA的变化范围为0h~ffffh
（3）偏移地址为16位，16位地址的寻址能力为64KB，所以一个段的长度最大为64K
~~~~7、CS和IP
• 引入
（1）指令和数据是应用上的概念。在内存中，它们均以二进制形式存在
（2）计算机在工作是通过CS:IP来判断哪些是指令
（3）8086CPU有4个段寄存器：CS、DS、SS、ES
&&知识点：
CS：代码段段寄存器，用于存放代码段的“段地址”
IP：指令指针寄存器，用于存放CPU将要读取的指令在代码段中的偏移地址
CS：IP对应的物理地址存放的是CPU将要读取的指令
• 计算机工作过程
第1步：CPU基于CS:IP，计算出物理地址，然后到相应的内存单元读取指令，送到指令缓冲区
第2步：CPU自动修改IP的值，IP = IP + 所读取指令的长度，从而为下一条指令读取做准备
第3步：执行指令，转第1步，重复此步骤
• 修改CS和IP的指令jmp
*****检测点2.3*****
下面的3条指令执行后，CPU几次修改IP？都是在什么时候？最后IP中的值是多少？
mov ax,bx
sub ax,ax
jmp ax
解：CPU 4次修改IP
第一次：读取mov ax,bx之后
第二次：读取sub ax,ax之后
第三次：读取jmp ax之后
第四次：执行jmp ax修改IP
最后IP中的值是0000H
ps：类似的一道题出现在了quiz当中，我忘记了最后一次执行也会改变IP的值，所以把这道题拿出来放在了博客里提醒自己
*****延伸阅读*****
这张图来自深入理解计算机系统，课上的时候并没有非常理解这张图，有些东西不熟悉
CPU：中央处理单元
ALU：算术/逻辑单元
PC：程序计数器
USB：通用串行总线
总线：贯穿整个系统的是一组电子管道，称作总线，它携带信息字节并负责在各个部件间传递
I/O设备：系统与外界的联系通到，每个I/O设备都是通过一个控制器或适配器与I/O总线连接起来的
主存：临时存储设备，在处理器执行程序时，它被用来存放程序和程序处理的数据
处理器：CPU，是解释存储在主存中指令的引擎
有了这些理解，再去看那张图就不那么困难了，有些时候一张看似很复杂的图，把它拆分开来也就没有那么复杂了
学习也是如此，一个很大的知识点，一次性吃下来不太可能，但是如果把它拆分成几个小的知识点，理解起来就会容易很多，学的也更快