一文看懂8086CPU寄存器的特點和作用

　　8086數(shù)據(jù)寄存器介紹

　　通用寄存器

　　在8086CPU中，通用寄存器有8個，分別是AX，BX，CX，DX，SP，BP，SI，DI

　　下面介紹這幾個通用寄存器：

　　數(shù)據(jù)寄存器（AX，BX，CX，DX）：

　　數(shù)據(jù)寄存器有AX，BX，CX，DX四個組成，

　　由于在8086之前的CPU為8位CPU，所以為了兼容以前的8位程序，在8086CPU中，每一個數(shù)據(jù)寄存器都可以當做兩個單獨的寄存器來使用，由此，每一個16位寄存器就可以當做2個獨立的8位寄存器來使用了。

　　AX寄存器可以分為兩個獨立的8位的AH和AL寄存器；

　　BX寄存器可以分為兩個獨立的8位的BH和BL寄存器；

　　CX寄存器可以分為兩個獨立的8位的CH和CL寄存器；

　　DX寄存器可以分為兩個獨立的8位的DH和DL寄存器；

　　除了上面4個數(shù)據(jù)寄存器以外，其他寄存器均不可以分為兩個獨立的8位寄存器；

　　注意在上面標志中的“獨立”二字，這兩個字表明AH和AL作為8位寄存器使用時，可以看做它們是互不相關(guān)的，也就是看做兩個完全沒有聯(lián)系的寄存器X和Y即可，比如指令MOVAH，12H，CPU在執(zhí)行時根本就不會知道AL中是什么鬼東西，因為它只認識AH。

　　下面給出一幅16位數(shù)據(jù)寄存器的結(jié)構(gòu)圖：

　　表示16位寄存器AX可以表示成兩個8位寄存器，

　　其中AH表示高位的8位寄存器，AL表示低位的8位寄存器。

　　AX寄存器：

　　如上所說，AX的另外一個名字叫做累加寄存器或者簡稱為累加器，其可以分為2個獨立的8位寄存器AH和AL；

　　在寫匯編程序時，AX寄存器可以說是使用率最高的寄存器（不過，總共才那么14個寄存器，哪一個不經(jīng)常使用咯？），既然AX是數(shù)據(jù)寄存器的話，那么理所當然，其可以用來存放普通的數(shù)據(jù)，由于其是16位寄存器，自然也就可以存放16位數(shù)據(jù)，但是因為其又可以分為2個獨立的8位寄存器AH和AL，所以，在AH和AL中又可以獨立的存放2個8位的數(shù)據(jù)，可以有以下代碼（即將AX當做普通的寄存器使用，即可以用來暫存數(shù)據(jù)）：

　　MOVAX，1234H;向寄存器AX傳入數(shù)據(jù)1234H

　　MOVAH，56H;向寄存器AX的高8位寄存器AH中傳入數(shù)據(jù)56H

　　MOVAL，78H;向寄存器AX的低8位寄存器AL中傳入數(shù)據(jù)78H

　　3條語句的執(zhí)行過程如下：

　　而既然AX又被稱作為累加器，自然其還有一點點特殊的地方的：

　　AX寄存器還具有的特殊用途是在使用DIV和MUL指令時使用，DIV在8086CPU中是除法指令，而在使用除法的時候有兩種情況，即除數(shù)可以是8位或者是16位的，而且除數(shù)可以存放在寄存器中或者是內(nèi)存單元中，而至于被除數(shù)的話，自然，應該由AX來代替了，當除數(shù)是8位時，被除數(shù)一定會是16位的，并且默認是放在AX寄存器中，而當除數(shù)是16位時，被除數(shù)一定是32位的，因為AX是16位寄存器，自然，放不下32位的被除數(shù)，所以，在這里還需要使用另一個16位寄存器DX，其中DX存放32位的被除數(shù)的高16位，而AX則存放32位的被除數(shù)的低16位，同時，AX的作用還不僅僅是用來保存被除數(shù)的，當除法指令執(zhí)行完成以后，如果除數(shù)是8位的，則在AL中會保存此次除法操作的商，而在AH中則會保存此次除法操作的余數(shù)，當然，如果除數(shù)是16位的話，則AX中會保存本次除法操作的商，而DX則保存本次除法操作的余數(shù)。

　　上面介紹的是AX寄存器在除法操作中的應用，下面還需要介紹一下AX在乘法操作中的應用，

　　當使用MUL做乘法運算時，兩個相乘的數(shù)要么都是8位，要么都是16位，如果兩個相乘的數(shù)都是8位的話，則一個默認是放在AL中，而另一個8位的乘數(shù)則位于其他的寄存器或者說是內(nèi)存字節(jié)單元中，而如果兩個相乘的數(shù)都是16位的話，則一個默認存放在AX中，另一個16位的則是位于16的寄存器中或者是某個內(nèi)存字單元中。

　　同時，當MUL指令執(zhí)行完畢后，如果是8位的乘法運算，則默認乘法運算的結(jié)果是保存在AX中，而如果是16位的乘法運算的話，則默認乘法運算的結(jié)果有32位，其中，高位默認保存在DX中，而低位則默認保存在AX中。

　　AX寄存器在DIV指令中的使用：

　　MOVDX，0H;設(shè)置32位被除數(shù)的高16位為0H

　　MOVAX，8H;設(shè)置32位被除數(shù)的低16位為8H

　　MOVBX，2H;設(shè)置16位除數(shù)為2H

　　DIVBX;執(zhí)行計算

　　4條語句的執(zhí)行過程如下：

　　AX寄存器在MUL指令中的使用：

　　MOVAX，800H;設(shè)置16位乘數(shù)為800H

　　MOVBX，100H;設(shè)置16位乘數(shù)為100H

　　MOVDX，0H;清空用來保存乘法結(jié)果的高16位

　　MULBX;執(zhí)行計算

　　BX寄存器：

　　首先可以明確的是，BX作為數(shù)據(jù)寄存器，表明其是可以暫存一般的數(shù)據(jù)的，即在某種程度上，它和AX可以暫存一般性數(shù)據(jù)的功能是一樣的，其同樣為了適應以前的8位CPU，而可以將BX當做兩個獨立的8位寄存器使用，即有BH和BL，除了暫存一般性數(shù)據(jù)的功能外，BX作為通用寄存器的一種，BX主要還是用于其專屬功能–尋址（尋址物理內(nèi)存地址）上，BX寄存器中存放的數(shù)據(jù)一般是用來作為偏移地址使用的。

　　在8086CPU中，CPU是根據(jù)《段地址：偏移地址》來進行尋址操作的，而BX中存放的數(shù)據(jù)表示的是偏移地址的話，自然，便可以通過《段地址：［BX］》的方式來完成尋址操作了。

　　為了介紹BX在尋址當中的作用，下面我給出一副示意圖：

　　上面的示意圖表示：可以令BX=2，然后通過DS：［BX］來訪問到內(nèi)存中段地址為DS，且偏移量為2的內(nèi)存單元了。

　　上面介紹的這種尋址方式是BX在尋址中最最簡單的應用了，而對于稍微復雜的尋址方式，

　　還可以依賴于SI，DI，BP等寄存器來一起完成。

　　BX寄存器在尋址中的使用：

　　MOVBX，5H

　　MOVAH，11H

　　MOVAH，［BX］;設(shè)置AX的值為偏移地址為BX中的值時所代表的內(nèi)存單元

　　3條語句的執(zhí)行過程如下：

　　從上圖可以看出，在偏移地址為5時的內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)位BBH，

　　而從這幅圖上面就可以看出，確實通過［BX］找到了偏移地址為5處的內(nèi)存單元，并且將內(nèi)存單元移入了AH中。

　　CX寄存器：

　　CX寄存器作為數(shù)據(jù)寄存器的一種呢，其同樣具有和AX，BX一樣的特點，即可以暫存一般性的數(shù)據(jù)，同時還可以將其當做兩個獨立的8位寄存器使用，即有CH和CL兩個8位寄存器，當然，CX也是有其專門的用途的，CX中的C被翻譯為Counting也就是計數(shù)器的功能，當在匯編指令中使用循環(huán)LOOP指令時，可以通過CX來指定需要循環(huán)的次數(shù)，而CPU在每一次執(zhí)行LOOP指令的時候，都會做兩件事：

　　一件就是令CX=CX–1，即令CX計數(shù)器自動減去1；

　　還有一件就是判斷CX中的值，如果CX中的值為0則會跳出循環(huán)，而繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)下面的指令，當然如果CX中的值不為0，則會繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)中所指定的指令。

　　CX寄存器在循環(huán)中的使用（輸出5個白底藍字的A）：

　　MOVAX，0B800H

　　MOVDS，AX;使用80x25彩色字符模式，內(nèi)存地址0xB8000-0xBFFFFF

　　MOVBX，0;從0xB8000開始

　　MOVCX，5H;循環(huán)5次

　　MOVDX，41H;A的16進制為41H

　　MOVAX，01110001B;顯示白底藍字

　　s：MOV［BX］，DX;顯示ASCII字符

　　ADDBX，1

　　MOV［BX］，AX;設(shè)置字符顯示屬性

　　ADDBX，1

　　LOOPs

　　語句的執(zhí)行過程如下：

　　DX寄存器：

　　DX寄存器作為數(shù)據(jù)寄存器的一種，同樣具有和AX，BX，CX一樣的特點，即可以暫存一般性的數(shù)據(jù)，同時還可以將其當做兩個獨立的8位寄存器使用，極有DH和DL，同時，DX作為一個通用寄存器的話，關(guān)于DX在其他方面的用途，當在使用DIV指令進行除法運算時，如果除數(shù)為16位時，被除數(shù)將會是32位，而被除數(shù)的高16位就是存放在DX中，而且執(zhí)行完DIV指令后，本次除法運算所產(chǎn)生的余數(shù)將會保存在DX中，同時，在執(zhí)行MUL指令時，如果兩個相乘的數(shù)都是16位的話，那么相乘后產(chǎn)生的結(jié)果顯然需要32位來保存，而這32位的結(jié)果的高16位就是存放在DX寄存器中。

　　DX寄存器在DIV指令中的使用（即2293812/256=8960余數(shù)為52）：

　　MOVDX，0023H;32位被除數(shù)的高16位

　　MOVAX，0034H;32位被除數(shù)的低16位

　　MOVBX，100H;16的除數(shù)

　　DIVBX

　　語句的執(zhí)行過程如下：

　　可以看到在語句結(jié)束以后，AX=2300H即十進制的8960，而DX=34H即十進制的52和我們的結(jié)果是一致的。

　　8086CPU各類寄存器特點及用途

　　8086有14個16位寄存器，這14個寄存器按其用途可分為通用寄存器、指令指針、標志寄存器和段寄存器等4類。

　　1、通用寄存器

　　通用寄存器有8個，又可以分成2組，一組是數(shù)據(jù)寄存器（4個），另一組是指針寄存器及變址寄存器（4個）。

　　數(shù)據(jù)寄存器分為：

　　AH&AL＝AX（accumulator）：累加寄存器，常用于運算;在乘除等指令中指定用來存放操作數(shù)，另外，所有的I/O指令都使用這一寄存器與外界設(shè)備傳送數(shù)據(jù)。

　　BH&BL＝BX（base）：基址寄存器，常用于地址索引；

　　CH&CL＝CX（count）：計數(shù)寄存器，常用于計數(shù)；常用于保存計算值，如在移位指令，循環(huán)（loop）和串處理指令中用作隱含的計數(shù)器。

　　DH&DL＝DX（data）：數(shù)據(jù)寄存器，常用于數(shù)據(jù)傳遞。他們的特點是，這4個16位的寄存器可以分為高8位：AH，BH，CH，DH.以及低八位：AL，BL，CL，DL。這2組8位寄存器可以分別尋址，并單獨使用。

　　另一組是指針寄存器和變址寄存器，包括：

　　SP（StackPointer）：堆棧指針，與SS配合使用，可指向目前的堆棧位置；

　　BP（BasePointer）：基址指針寄存器，可用作SS的一個相對基址位置；

　　SI（SourceIndex）：源變址寄存器可用來存放相對于DS段之源變址指針；

　　DI（DestinationIndex）：目的變址寄存器，可用來存放相對于ES段之目的變址指針。

　　這4個16位寄存器只能按16位進行存取操作，主要用來形成操作數(shù)的地址，用于堆棧操作和變址運算中計算操作數(shù)的有效地址。

　　2、指令指針I(yè)P（InstructionPointer）

　　指令指針I(yè)P是一個16位專用寄存器，它指向當前需要取出的指令字節(jié)，當BIU從內(nèi)存中取出一個指令字節(jié)后，IP就自動加1，指向下一個指令字節(jié)。注意，IP指向的是指令地址的段內(nèi)地址偏移量，又稱偏移地址（OffsetAddress）或有效地址（EA，EffectiveAddress）。

　　3、標志寄存器FR（FlagRegister）

　　8086有一個18位的標志寄存器FR，在FR中有意義的有9位，其中6位是狀態(tài)位，3位是控制位。

　　OF：溢出標志位OF用于反映有符號數(shù)加減運算所得結(jié)果是否溢出。如果運算結(jié)果超過當前運算位數(shù)所能表示的范圍，則稱為溢出，OF的值被置為1，否則，OF的值被清為0。

　　DF：方向標志DF位用來決定在串操作指令執(zhí)行時有關(guān)指針寄存器發(fā)生調(diào)整的方向。

　　IF：中斷允許標志IF位用來決定CPU是否響應CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求。但不管該標志為何值，CPU都必須響應CPU外部的不可屏蔽中斷所發(fā)出的中斷請求，以及CPU內(nèi)部產(chǎn)生的中斷請求。具體規(guī)定如下：

　?。?）、當IF=1時，CPU可以響應CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求；

　?。?）、當IF=0時，CPU不響應CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求。

　　TF：跟蹤標志TF。該標志可用于程序調(diào)試。TF標志沒有專門的指令來設(shè)置或清楚。

　　（1）如果TF=1，則CPU處于單步執(zhí)行指令的工作方式，此時每執(zhí)行完一條指令，就顯示CPU內(nèi)各個寄存器的當前值及CPU將要執(zhí)行的下一條指令。

　?。?）如果TF=0，則處于連續(xù)工作模式。

　　SF：符號標志SF用來反映運算結(jié)果的符號位，它與運算結(jié)果的最高位相同。在微機系統(tǒng)中，有符號數(shù)采用補碼表示法，所以，SF也就反映運算結(jié)果的正負號。運算結(jié)果為正數(shù)時，SF的值為0，否則其值為1。

　　ZF：零標志ZF用來反映運算結(jié)果是否為0。如果運算結(jié)果為0，則其值為1，否則其值為0。在判斷運算結(jié)果是否為0時，可使用此標志位。

　　AF：下列情況下，輔助進位標志AF的值被置為1，否則其值為0：

　?。?）、在字操作時，發(fā)生低字節(jié)向高字節(jié)進位或借位時；

　?。?）、在字節(jié)操作時，發(fā)生低4位向高4位進位或借位時。

　　PF：奇偶標志PF用于反映運算結(jié)果中“1”的個數(shù)的奇偶性。如果“1”的個數(shù)為偶數(shù)，則PF的值為1，否則其值為0。

　　CF：進位標志CF主要用來反映運算是否產(chǎn)生進位或借位。如果運算結(jié)果的最高位產(chǎn)生了一個進位或借位，那么，其值為1，否則其值為0。）

　　4、段寄存器（SegmentRegister）

　　為了運用所有的內(nèi)存空間，8086設(shè)定了四個段寄存器，專門用來保存段地址：

　　CS（CodeSegment）：代碼段寄存器；

　　DS（DataSegment）：數(shù)據(jù)段寄存器；

　　SS（StackSegment）：堆棧段寄存器；

　　ES（ExtraSegment）：附加段寄存器。

　　當一個程序要執(zhí)行時，就要決定程序代碼、數(shù)據(jù)和堆棧各要用到內(nèi)存的哪些位置，通過設(shè)定段寄存器CS，DS，SS來指向這些起始位置。通常是將DS固定，而根據(jù)需要修改CS。所以，程序可以在可尋址空間小于64K的情況下被寫成任意大小。所以，程序和其數(shù)據(jù)組合起來的大小，限制在DS所指的64K內(nèi)，這就是COM文件不得大于64K的原因。8086以內(nèi)存做為戰(zhàn)場，用寄存器做為軍事基地，以加速工作。