昨天我们学习了简单寄存器的使用和DEBUG程序的使用

这一篇我们将学习 寄存器的内存访问

寄存器（内存访问）

从访问内存的角度认识学习寄存器i

我们知道一个字的存储分为高字节和低字节，由于内存地址是自上而下向下递增的，所以高位字节从内存分布上看再地位字节的下面

也就是说当我们从0地址开始存放 数值20000(4E20H)

其在内存空间中的顺序为

+---------+----------+-----------------------------------
|    0    |     1    |    ...
+---------+----------+-----------------------------------
|   20    |    4E    |    ...
+---------+----------+-----------------------------------

这样的分布特点我们称之为 小端序

综上所述，我们知道任何两个地址连续的内存单元，N号单元和N+1号单元，可以将它看成两个内存单元，也可以看成一个地址为N的字单元中的高位字节单元和低位字节单元

DS和[address]

8086CPU中有一个DS寄存器，通常用来存档要访问的数据的段地址。

我们用下面的例子来展示它的用法，比如读取10000H单元的内容：

1
2
3

mov bx,1000H
mov ds,bx
mov al,[0]

我们通过上面的三个指令，实现读取，接下来一一解释

首先是前两句，为什么不能直接 mov ds,1000H呢？这是8086CPU的硬件问题，我们并不支持此行为，所以我们用一个寄存器来中转

第三句的 […] 又是什么意思呢？ […]表示操作对象是一个内存单元，里面的数值代表内存单元的偏移地址

mov,sub,add指令

首先我们需要知道这三个指令的特点：他们都有两个操作对象

MOV指令

我们先看看至今我们所知的mov的用法：

mov 寄存器，数据
mov 寄存器，寄存器
mov 寄存器，内存单元
mov 内存单元，寄存器
mov 段寄存器，寄存器

根据这些我们可以合理的猜测一些其他的用法，并使用DEBUG程序来验证：

mov 内存单元，段寄存器验证通过
mov 寄存器，段寄存器验证通过
mov 段寄存器，内存单元验证通过

SUB ADD指令

他们也可以有以下用法：

add 寄存器，数据
add 寄存器，寄存器
add 寄存器，内存单元
add 内存单元，寄存器
sub 寄存器，数据
sub 寄存器，寄存器
sub 寄存器，内存单元
sub 内存单元，寄存器

数据段

在编程时，可以根据需要，将一组内存单元定义为一个段。我们可以将一组长度为N(N<=64KB)、地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元作为专门存储数据的内存空间。从而定义了一个数据段

将一段内存作为数据段，是我们编程时的一种安排，我们可以在具体操作时，用DS存放数据段的段地址，从而进行访问

比如一段数据段 123B0H~123B9H 的内存单元定义为数据段，现在要累加这个数据段的前三个内存单元的值

mov ax,123B
mov ds,ax
mov al,0		;给ax赋值为0
add al,[0]		;加上数据段的第一个值
add al,[1]		;......
add al,[2]

栈

8086CPU 提供相关的指令来以栈的方式访问内存空间。这意味着，在基于8086CPU编程时，可以将一段内存作为栈来使用

8086CPU提供入栈和出栈指令，分别时POP和PUSH

push ax 将ax中的数据送入栈中
pop ax 从栈顶取出数据送入ax中

注意： 入栈和出栈的操作都是以字为单位进行的

SS：SP

CPU是怎么知道栈顶的位置呢？

在8086CPU中，有两个寄存器，分别是段寄存器SS 和寄存器SP，栈顶的段地址存放在SS中，栈顶的偏移地址存放在SP中。任意时刻，SS：SP指向栈顶元素。执行pop和push时，CPU从SS和SP中得到栈顶的地址。

现在我们可以对pop和push进行完整的描述了：

push:

SP = SP - 2,SS:SP指向当前栈顶前面的单元，以当前栈顶前面的单元为新的栈顶
将ax中的内容送入SS:SP指向的内存单元，SS:SP 此时指向新的栈顶

pop:

将SS:SP 指向的内存单元处的数据送入ax中
SP = SP + 2，SS:SP指向当前栈顶下面的单元，以当前栈顶下面的单元为新的栈顶

当栈顶的数据出栈之后，其内存单元所存储的数据仍然存在，但其已经不在栈顶中。当再次进行入栈操作时，直接对其数据进行覆盖

pop push指令

栈空间也是内存空间的一部分，它只是一段可以以一种特殊的方式进行访问的内存空间

push,pop可以是指令格式：

push,pop 寄存器
push,pop 段寄存器
push,pop 内存空间

栈顶超界问题

我们在此讨论一个问题，虽然我们可以通过SS 和SP来确保在进行入栈和出栈时找到栈顶。可是怎么保证栈顶不会超出栈空间呢？

当我们把一个空间容量为16个字节的内存空间当作栈时，向其中压入八个字后就已经达到了栈顶，此若是再使用push操作，其数据便会溢出栈空间，覆盖栈以外的数据。

同理当我们已经达到栈底时，我们再进行一次pop操作，我们会把栈空间以下的数据弹出。

以上这些操作我们都称为 栈顶越界问题

如果CPU中有记录栈顶上限和栈底的寄存器，那么可以检测越界问题。但是，在8086CPU中，并没有这个寄存器，因此其不保证我们对栈的操作不会越界。这一点需要操作者自行考虑

栈段

如果我们设置一段内存，将它当作栈，并以栈的形式进行访问，那么我们可以称之为栈段

这里我们有一个问题，如果将10000H~1FFFFH这段空间当作栈段，SS = 1000，SP = FFFE。也就是说，此时栈段内还有一个数据，如果我们将这个数据进行出栈操作，那么此时SP = ？,栈顶指向哪里？

由于出栈后，SP = SP + 2，栈顶指向最底部单元下面的单元。所以此时SP = 0

那么我们可以说 SP=0，此时即是空栈也是满栈

实验二：用机器指令和汇编指令编程

正如前文所言，我们使用D命令查看内存单元的命令，那么我们有以下疑问：

Debug是靠什么来执行D命令的？是一段程序
谁来执行这段程序？用CPU
CPU在访问内存单元时从哪里得到内存单元的段地址？从段寄存器得到

所以我们得出结论 在处理D命令的程序段中，必须有将段地址送入段寄存器的代码

段寄存器有4个：SS,ES,CS DS，那么将段地址送入那个段寄存器呢？

由于CS要用来指向处理D命令的代码，而SS要作为指向栈顶的代码。再因为一般默认段地址再DS中，所以我们将段地址送入DS中

下一条指令执行了嘛？

我们有这样一个程序：

mov ax,2000
mov ss,ax
mov sp,10
mov ax,3123
push ax
mov ax,3366
push ax

我们使用T命令单步执行，看一看发生了什么？

注意看，在执行 mov ss,ax之后本来应该是 mov sp,10但是却直接来到了 mov ss,ax

但通过观察SP的值，我们可以知道 mov sp,10得到了执行，这是为什么呢？

这是因为设计到了之后的一个内容：中断机制

在这里我们只需要知道，T命令在执行修改寄存器 SS 的指令时，下一条指令也被紧接着执行

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03:8086CPU_Learning(2)