Fantigo entertainment:寄存器(Register)

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/03/29 00:27:07
8086的寄存器

  8086有14个16位寄存器,这14个寄存器按其用途可分为(1)通用寄存器、(2)指令指针、(3)标志寄存器和(4)段寄存器等4类。

(1)通用寄存器

  有8个, 又可以分成2组,一组是数据寄存器(4个),另一组是指针寄存器及变址寄存器(4个).   顾名思义,通用寄存器是那些你可以根据自己的意愿使用的寄存器,修改他们的值通常不会对计算机的运行造成很大的影响。   数据寄存器分为:   AH&AL=AX(accumulator):累加寄存器,常用于运算;在乘除等指令中指定用来存放操作数,另外,所有的I/O指令都使用这一寄存器与外界设备传送数据。   BH&BL=BX(base):基址寄存器,常用于地址索引   CH&CL=CX(count):计数寄存器,常用于计数;常用于保存计算值,如在移位指令,循环(loop)和串处理指令中用作隐含的计数器.   DH&DL=DX(data):数据寄存器,常用于数据传递。   他们的特点是,这4个16位的寄存器可以分为高8位: AH, BH, CH, DH.以及低八位:AL,BL,CL,DL。这2组8位寄存器可以分别寻址,并单独使用。   另一组是指针寄存器和变址寄存器,包括:   SP(Stack Pointer):堆栈指针寄存器,与SS配合使用,可指向目前的堆栈位置   BP(Base Pointer):基址指针寄存器,可用作SS的一个相对基址位置   SI(Source Index):源变址寄存器,可用来存放相对于DS段之源变址指针   DI(Destination Index):目的变址寄存器,可用来存放相对于ES段之目的变址指针。   这4个16位寄存器只能按16位进行存取操作,主要用来形成操作数的地址,用于堆栈操作和变址运算中计算操作数的有效地址。

指令指针IP(Instruction Pointer)

  指令指针IP是一个16位专用寄存器,它指向当前需要取出的指令字节,当BIU(Bus Interface unit)从内存中取出一个指令字节后,IP就自动加1,指向下一个指令字节。注意,IP指向的是指令地址的段内地址偏移量,又称偏移地址(Offset Address)或有效地址(EA,Effective Address)。

 

标志寄存器FR(Flag Register)   8086有一个16位的标志性寄存器FR,在FR中有意义的有9位,其中6位是状态位,3位是控制位。   OF(Overflow Flag): 溢出标志位OF用于反映有符号数加减运算所得结果是否溢出。如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围,则称为溢出,OF的值被置为1,否则,OF的值被置为0。   DF(Direction Flag):方向标志DF位用来决定在串操作指令执行时有关指针寄存器发生调整的方向。   IF(Interrupt Flag):中断允许标志IF位用来决定CPU是否响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。但不管该标志为何值,CPU都必须响应CPU外部的不可屏蔽中断所发出的中断请求,以及CPU内部产生的中断请求。具体规定如下:   (1)、当IF=1时,CPU可以响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求   (2)、当IF=0时,CPU不响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。   TF(Trap Flag):跟踪标志TF。该标志可用于程序调试。TF标志没有专门的指令来设置或清除。   (1)如果TF=1,则CPU处于单步执行指令的工作方式,此时每执行完一条指令,就显示CPU内各个寄存器的当前值及CPU将要执行的下一条指令。   (2)如果TF=0,则处于连续工作模式。   SF(Sign Flag):符号标志SF用来反映运算结果的符号位,它与运算结果的最高位相同。在微机系统中,有符号数采用补码表示法,所以,SF也就反映运算结果的正负号。运算结果为正数时,SF的值为0,否则其值为1。当运算结果没有产生溢出时,运算结果等于逻辑结果(即应该得到的正确的结果),此时SF表示的是逻辑结果的正负,当运算结果产生溢出时,运算结果不等于逻辑结果,此时的SF值所表示的正负情况与逻辑结果相反,即:SF=0时,逻辑结果为负,SF=1时,逻辑结果为正。   ZF(Zero Flag): 零标志ZF用来反映运算结果是否为0。如果运算结果为0,则其值为1,否则其值为0。在判断运算结果是否为0时,可使用此标志位。   AF(Auxiliary Flag):下列情况下,辅助进位标志AF的值被置为1,否则其值为0:   (1)、在字操作时,发生低字节向高字节进位或借位时   (2)、在字节操作时,发生低4位向高4位进位或借位时。   PF(Parity Flag):奇偶标志PF用于反映运算结果中“1”的个数的奇偶性。如果“1”的个数为偶数,则PF的值为1,否则其值为0。   CF(Carry Flag):进位标志CF主要用来反映无符号数运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高位产生了一个进位或借位,那么,其值为1,否则其值为0。

段寄存器(Segment Register)

  为了运用所有的内存空间,8086设定了四个段寄存器,专门用来保存段地址:   CS(Code Segment):代码段寄存器   DS(Data Segment):数据段寄存器   SS(Stack Segment):堆栈段寄存器   ES(Extra Segment):附加段寄存器。   当一个程序要执行时,就要决定程序代码、数据和堆栈各要用到内存的哪些位置,通过设定段寄存器CS,DS,SS 来指向这些起始位置。通常是将DS固定,而根据需要修改CS。所以,程序可以在可寻址空间小于64K的情况下被写成任意大小。所以,程序和其数据组合起来的大小,限制在DS所指的64K内,这就是COM文件不得大于64K的原因。8086以内存作为战场,用寄存器做为军事基地,以加速工作。   备注:由于所讲的是16位cpu(地址线为16个)2的16次幂就是64K,所以16位段地址不能超过64K,超过64K会造成64K以上的地址找不到。

工作原理

  寄存器的功能十分重要,CPU对存储器中的数据进行处理时,往往先把数据取到内部寄存器中,而后再作处理。外部寄存器是计算机中其它一些部件上用于暂存数据的寄存器,它与CPU之间通过“端口”交换数据,外部寄存器具有寄存器和内存储器双重特点。有些时候我们常把外部寄存器就称为“端口”,这种说法不太严格,但经常这样说。   外部寄存器虽然也用于存放数据,但是它保存的数据具有特殊的用途。某些寄存器中各个位的0、1状态反映了外部设备的工作状态或方式;还有一些寄存器中的各个位可对外部设备进行控制;也有一些端口作为CPU同外部设备交换数据的通路。所以说,端口是CPU和外设间的联系桥梁。CPU对端口的访问也是依据端口的“编号”(地址),这一点又和访问存储器一样。不过考虑到机器所联接的外设数量并不多,所以在设计机器的时候仅安排了1024个端口地址,端口地址范围为0--3FFH。

特点

  寄存器又分为内部寄存器与外部寄存器,所谓内部寄存器,其实也是一些小的存储单元,也能存储数据。但同存储器相比,寄存器又有自己独有的特点:   ①寄存器位于CPU内部,数量很少,仅十四个   ②寄存器所能存储的数据不一定是8bit,有一些寄存器可以存储16bit数据,对于386/486处理器中的一些寄存器则能存储32bit数据   ③每个内部寄存器都有一个名字,而没有类似存储器的地址编号。

用途

  1.可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算   2.存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置,即寻址   3.可以用来读写数据到电脑的周边设备。