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五、CPU详解、寄存器详解、标志寄存器详解

老牧童 • • 未分类 • 阅读 130

五、CPU详解、寄存器详解、标志寄存器详解控制器、运算器、寄存器组成CPU 控制器：领导运算器：员工，计算数据寄存器：寄存数据信息，在内存与运算器之间硬盘运算速度<内存运算速度<寄存器运算速度寄存器：（寄存器16位[寄存器高8与低8]，内存8位） 1.通用寄存器（16位）：AX、BX（基址寄存器）、CX、DX例如：往寄存器BX放入16进制数AF1E（16位二进制）入：rbx出：b…

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控制器、运算器、寄存器组成CPU

 

控制器：领导

运算器：员工，计算数据

寄存器：寄存数据信息，在内存与运算器之间

硬盘运算速度<内存运算速度<寄存器运算速度

寄存器：（寄存器16位[寄存器高8与低8]，内存8位）

 

1. 通用寄存器（16位）：AX、BX（基址寄存器）、CX、DX

例如：往寄存器BX放入16进制数AF1E（16位二进制）

入：r bx
出：bx 0000
入：AF1E
r  查看最后信息  //AF为高8，1E为低8

AX分为AH和AL

BX分为BH和BL

CX分为CH和CL

DX分为DH和DL

 

2. 变址寄存器 si, di（16位，不分高低位,si：源变值寄存器，di：目的变值寄存器）

实例：

assume cs:code,ds:data
data segment
	
data ends

code segment
start:
	mov si,0001H
	mov di,0002H
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

 

3. 基址寄存器 bx，bp（ss栈基址寄存器）

使用寄存器bp，段地址默认为SS。

 

4. 标志寄存器

五、CPU详解、寄存器详解、标志寄存器详解

在计算机中，有一个专用16位的寄存器FLAGS(又称：标志寄存器)。
标志寄存器是按位起作用的，每一位都有专门的含义，记录特定的信息。

FLAGS寄存器结构：
0    CF进位(是/否)        CY    NC
1
2    PF奇偶(偶/奇)        PE    PO
3
4    AF辅助进位(是/否)    AC    NA
5
6    ZF零(是/否)              ZR    NZ
7    SF符号(负/正)          NG    PL
8    TF
9    IF中断(允许/关闭)        EI    DI
10    DF方向(减量/增量)    DN    UP
11    OF溢出(是/否)           OV    NV
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标志寄存器标志位的作用：
a 存储相关指令的某些执行结果（理解：自动赋值）
b 为CPU执行相关指令提供行为依据（判断某位上的值而决定执行哪条汇编指令）
c 控制CPU的相关工作方式（控制工作方式，比如从左向右还是从右向左）

ZF 标志寄存器（0标志位）

    ZF位于标志寄存器的第六位，是零标志寄存器。
    它负责记录相关指令执行后，其结果是否为0。如果结果为0，那么ZF值为1；如果结果不为0，那么ZF值为0。

    注意：在计算机指令中，有的指令的执行是影响标志寄存器的，有的则不影响。

    ADD
    SUB
    INC
    DEC
    MUL
    DIV

    mov则属于不影响标志位的。

assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
	dw 256 dup (0H)
data ends

stack segment
    dw 256 dup (0H)
stack ends

code segment
start:
    mov ax,12H
    sub ax,11H    ;ZF标志位不为0，结果为NZ
    sub ax,1H     ;ZF标志位为1，结果为ZR

    mov bx,2H
    dec bx        ;ZF标志位不为0，结果为NZ
    dec bx        ;ZF标志位为1，结果为ZR
    dec bx        ;ZF标志位不为0，结果为NZ
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

PF 标志寄存器

    PF位于标志寄存器的第二位，是奇偶标志位。

    它负责记录相关指令执行后，其结果低8位中1的个数是否为偶数。如果1的个数为偶数，PF值为1；如果为奇数，PF值为0。

    注意：在计算机指令中，有的指令的执行是影响标志寄存器的，有的则不影响。

assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
	dw 256 dup (0H)
data ends

stack segment
    dw 256 dup (0H)
stack ends

code segment
start:
    mov bl,1H      ;PO  奇数
    add bl,1H      ;PO  奇数
    add bl,1H      ;PE  偶数
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

SF 标志寄存器

    SF位于标志寄存器的第七位，是符号标志位。

    它记录相关指令执行后，其结果是否为负。如果结果为负，SF值为1；如果结果非负，SF值为0。

    注意：
    在计算机指令中，有的指令的执行是影响标志寄存器的，有的则不影响。
    在计算机指令中，有的指令的执行将影响多个标志寄存器位。

assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
	dw 256 dup (0H)
data ends

stack segment
    dw 256 dup (0H)
stack ends

code segment
start:
    mov al,10000001B    ;无符号，值为PL
    add al,00000001B    ;有符号数，最高为负数符号，值为NG

    mov al,00000001B    ;无符号，值为PL（要脱离上面的数据）
    add al,00000001B    ;有符号数，最高为正数符号，值为PL
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

CF 标志寄存器（必须为无符号数：是否有进位，就是相加有进位；或者借位，就是相减从最高位借位）

    CF位于标志寄存器的第零位，是进位标志位。

    它记录相关指令执行后，其运算结果的最高有效位向更高位的进位值，或从更高位的借位值。

    注意：
    在计算机指令中，有的指令的执行是影响标志寄存器的，有的则不影响。
    在计算机指令中，有的指令的执行将影响多个标志寄存器位。

assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
	dw 256 dup (0H)
data ends

stack segment
    dw 256 dup (0H)
stack ends

code segment
start:
    mov bl,00000000B
    add bl,10000001B     ;不会有进位，值为NC
    add bl,10000000B     ;有进位，值为CY

    mov bl,00000001B
    sub bl,00000001B     ;不会有借位，值为NC
    sub bl,00000001B     ;有借位，值为CY
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

OF 标志寄存器（必须为有符号数，超出取值范围）

    OF位于标志寄存器的第十一位，是溢出标志位。

    它记录对有符号数运算的结果是否发生了溢出。如果发生溢出，OF的值为1；如果没有发生溢出，OF的值为0。
    
    8位有符号数表示范围为-128 ~ +127
    0     00000000
    -128    10000000

    8位无符号数表示范围为0 ~ 255
    
    注意：
    在计算机指令中，有的指令的执行是影响标志寄存器的，有的则不影响。
    在计算机指令中，有的指令的执行将影响多个标志寄存器位。

assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
	dw 256 dup (0H)
data ends

stack segment
    dw 256 dup (0H)
stack ends

code segment
start:
    mov bl,01111000B     
    add bl,00010100B    ;有符号数，有进位，有溢出，值为OV

    mov bl,10001000B    ; -120 减 -20
    sub bl,11101100B    ;有符号数，等于-140，超出-128取值范围，有溢出，值为OV
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

DF 标志寄存器（赋值粘贴功能）

    DF位于标志寄存器的第十位，是方向标志位。

    在串处理指令中，它控制每次操作后si、di的增减变化。

    当DF=0时，每次操作后si、di递增。
    当DF=1时，每次操作后si、di递减。

    CLD指令：将标志寄存器的DF位置0。
    STD指令：将标志寄存器的DF位置1。

    movsb指令：串传送指令
    功能：将ds:si指向的内存单元中的字节传送入es:di指向的内存单元，然后根据DF标志位的值，将si、di递增或递减。

    movsw指令
    功能：将ds:si指向的内存单元中的字传送入es:di指向的内存单元，然后根据DF标志位的值，将si、di递增2或递减2。

;从前向后依次复制粘贴，递增
assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
	db 'china os'
    db 8 dup (0H)
data ends

stack segment
    dw 256 dup (0H)
stack ends

code segment
start:
    mov ax,data
    mov ds,ax
    mov si,0H
    
    mov es,ax
    mov di,8H

    cld         ;设置DF值为0
    movsb       ;依次将ds寄存器数据偏移赋值到8-16，标志位递增，0赋值8
    movsb       ;1赋值9
    movsb       ;2赋值A
    movsb
    movsb
    movsb
    movsb
    movsb
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

;从后向前依次复制粘贴，递减
assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
	db 'china os'
    db 8 dup (0H)
data ends

stack segment
    dw 256 dup (0H)
stack ends

code segment
start:
    mov ax,data
    mov ds,ax
    mov si,7H
    
    mov es,ax
    mov di,FH

    std         ;设置DF值为1
    movsb       ;依次将ds寄存器数据偏移赋值到16-8，标志位递减，7赋值F
    movsb       ;6赋值E
    movsb       ;5赋值D
    movsb
    movsb
    movsb
    movsb
    movsb
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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