第二章
一个典型的CPU一般由运算器、控制器、寄存器等构成，这些器件靠内部总线相连，相对应的外部总线实现CPU和主板上其他器件的联系。
总的来说，CPU中运算器进行信息处理，寄存器进行信息存储，控制器控制各器件进行工作。
寄存器是CPU中程序员可以用指令读写的部件，通过改变寄存器中的内容来实现对CPU的控制。
2.1 通用寄存器
8086CPU的寄存器是16位的，可以存放两个字节。AX、BX、CX、DX这4个寄存器通常用来存放一般性数据，称为通用寄存器。
由于8086上一代CPU的寄存器是8位的，为保证兼容，8086CPUAX、BX、CX、DX这4个寄存器都可以分为两个可独立使用的8位寄存器：
AX =>AH 和 AL BX => BH 和 BL CX => CH 和 CL DX => DH 和 DL
2.2 字在寄存器中的存储
出于对兼容性的考虑，8086CPU可以一次性处理两种尺寸的数据。
字节：byte，一个字节由8个bit组成，可存放在8位寄存器中
字：word，一个字有两个字节组成，分别为这个字的高位和低位字节。
数字20000存在AX中，AH存储高位字节，AL存储低位字节
| 寄存器 | 寄存器中的数据 | 表示的值 |
|---|---|---|
| AX | 0100111000100000 | 20000(4E20H) |
| AH | 01001110 | 78(4EH) |
| AL | 00100000 | 32(20H) |
为了区分不同的进制，16进制后加H，2进制加B，10进制后什么都不加。
2.3 几条汇编指令
在写汇编指令时不区分大小写
关于溢出，假设ax和bx的数据都为8226H，执行add ax, bx指令，则相加后的值为1044CH，但ax为16为寄存器，所以最高位不保存，ax中的数据为044CH。
假设执行前ax为00C5H，执行add al, 93H，相加后为158H，但al只有8位，所以最终ax的数据为0058H，要注意此时al是作为一个独立的8位寄存器来使用的，它的进位并不会存储在ah中，add al, 93H进行的是8位运算。
在进行数据传送或运算时，要注意指令的 两个操作对象的位数应当是一致的，mov ax, bx mov al, 20000 和 add al, 100H都是错误的。
2.4 物理地址
CPU访问内存单元时，要给出内存单元的地址，所有的内存单元构成的存储空间是一个一维的线性空间，每一个内存单元都有一个唯一的地址，即物理地址。
在CPU向地址总线发出物理地址之前在内部先形成这个物理地址。
2.5 16位结构的CPU
8086是16位机，16位结构(与16位机，字长为16位含义相同)表示：
1、运算器一次最多可以处理16位的数据
2、寄存器的最大宽度为16位
3、寄存器和运算器之间的通路为16位
对于16位CPU，能一次性处理、运输、暂时存储16位的信息，如地址。
2.6 8086CPU给出物理地址的方法
8086CPU有20位地址总线，可以传送20位地址，但8086CPU又是16位结构，因此其内部用两个16位地址合成一个20位的物理地址。
具体步骤如下：
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地址加法器
3、地址加法器将两个16位地址合成一个20位的物理地址，方法为段地址*16+偏移地址
4、通过内部总线将20位地址送入输入输出控制电路，然后送上地址总线直至内存
2.8 段的概念
内存并没有分段，段的划分来自于CPU，，由于8086CPU用“基础地址(段地址*16)+偏移地址=物理地址”的方法，使得我们可以用分段的方式来管理内存
对于10000H100FFH的内存单元，既可以看作基础地址(起始地址)为10000H，段地址为1000H，大小为100H的一个段，也可以看作10000H1007FH和10080H~100FFH两个段，基础地址为10000H和10080H，段地址为1000H和1008H，大小都为80H。
可以根据需要，将若干地址连续的内存单元看作一个段，用段地址*16来定位段的起始地址(基础地址)，用偏移地址定位段中的内存单元，同时要注意一个段的起始地址必定是16的倍数(20001H显然不会是起始地址)，由于偏移地址为16位，因此可以找到2^16个内存单元，所以一个段的长度最大为64KB。
补充：
1、一个内存单元如21F60H，可以由不同的段地址和偏移地址形成
2、一般用数据存在内存2000:1F60单元中或数据存在内存的2000段中的1F60H单元中来表示数据存在内存21F60H单元中。
检测：有一数据存放在内存20000H单元中，现给定段地址SA，则SA应满足条件最小为_1001H_,最大为_2000H_.
解释：最大很简单，最小：因为偏移地址最大为FFFFH，20000H-FFFFH=10001H，因为基础地址必为16的倍数，所以应为10010H，所以段地址最小为1001H。
2.9 段寄存器
段地址在8086CPU的段寄存器中存放，8086CPU有4个段寄存器：CS、DS、SS、ES。
2.10 CS和IP
CS为代码寄存器，IP为指令寄存器，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，读取一条指令并执行，也可以表示为任意时刻CPU将CS:IP指向的内容当作指令执行。
工作过程如下：
1、从CS:IP指向的内存单元读取指令，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，转到步骤1，重复这个过程（注意是先IP自增，再执行指令）
8086CPU加电启动或复位后，CS和IP被设置为FFFFH和0000H，即从FFFF0H单元中读取指令执行
所以CS和IP的重要性在于它们的内容提供了CPU要执行指令的地址，在内存中，指令和数据没有任何区别都是二进制信息，但CPU将CS:IP指向的内存单元中的内容看作指令，如果说，内存中的一段信息曾被CPU执行过的话，那它所在的内存单元必然被CS:IP指向过。
2.11 修改CS、IP的指令
在CPU中，程序员能够用指令读写的部件只有寄存器，程序员通过改变寄存器中的内容实现对CPU的控制，如通过改变CS、IP中的内容来控制CPU执行目标命令。8086CPU大部分寄存器的值都可以用mov指令来改变，mov指令被称为传送指令，但mov指令不能用于设置CS、IP的值，，能够改变CS、IP内容的指令被统称为转移指令。
一个最简单的可以修改CS、IP的指令为jmp指令，若想同时改变两个寄存器的值，可以用形如“jmp 段地址：偏移地址”的指令完成，如jmp 2AE3:3，执行后,CS=2AE3H,IP=0003H。
若只修改IP的内容，用形如“jmp 某一合法寄存器”完成，如jmp ax，执行后IP的值为ax的值，CS的值不变。
2.12 代码段
我们可以将长度为N(N<=64KB)的一组代码存在一组地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元中，我们可以认为这段内存是用来存放代码的，从而定义了一个代码段
mov ax,0000H (B8 00 00)
add ax,0123H (05 23 01)
mov bx,ax (8B D8)
jmp bx (FF E3)
这段长度为10个字节的指令，存放在123B0H~123B9H的一组内存单元中，我们可以认为这段内存是用来存放代码的，是一个代码段，段地址为123BH，长度10字节。
将一段内存当作代码段，仅仅是人为的一种安排，CPU不会因此就自动得将这个代码段中的信息当作指令来执行，CPU只认CS:IP指向的内存单元中的内容为指令，因此必须将CS:IP指向代码段第一条指令的首地址，若想让上面的代码段得到执行，可设CS=123BH、IP=0000H。
检测：
下面的3条指令执行后，CPU几次修改IP？最终IP中的值是多少？
mov ax,bx
sub ax,ax
jmp ax
内存单元中的内容为指令，因此必须将CS:IP指向代码段第一条指令的首地址，若想让上面的代码段得到执行，可设CS=123BH、IP=0000H。
检测：
下面的3条指令执行后，CPU几次修改IP？最终IP中的值是多少？
mov ax,bx
sub ax,ax
jmp ax
解：4次，分别为三条语句结束后以及第三条语句执行后，这三条语句执行后ax中的值为0000H，所以IP的值为0000H。
