汇编 | 数据段寄存器DS和[address]

Description

CPU要读写一个内存单元的时候，必须先给出这个内存单元的地址，在8086PC中，内存地址由段地址和偏移地址组成。8086CPU中有一个DS寄存器，通常用来存放要访问

数据的段地址。比如我们要读取10000H单元的内容，可以用如下的程序段进行。

mov bx,1000H

mov ds,bx

mov a1,[0]

上面的3条指令将10000H(1000:0)中的数据读到al中。

前面我们使用 mov 指令，可完成两种传送：

将数据直接送入寄存器;
将一个寄存器中的内容送入另一个寄存器。

也可以使用mov指令将一个内存单元中的内容送入一个寄存器中。

从哪一个内存单元送到哪一个寄存器中呢?在指令中必须指明。寄存器用寄存器名来指明，内存单元则需用内存单元的地址来指明。显然，此时 mov 指令的格式应该是：mov 寄存器名，内存单元地址。

“[…]”表示一个内存单元，“[…]”中的0表示内存单元的偏移地址。

我们知道，只有偏移地址是不能定位一个内存单元的，那么内存单元的段地址是多少呢?

指令执行时，8086CPU自动取 ds 中的数据为内存单元的段地址。

再来看一下，如何用 mov 指令从 $10000H$ 中读取数据。$10000H$ 用段地址和偏移地址表示为$1000:0$，我们先将段地址 $1000H$ 放入 ds，然后用 mov al,[0] 完成传送。mov 指令中的 [] 说明操作对象是一个内存单元，[]中的 $0$说明这个内存单元的偏移地址是 $0$，它的段地址默认放在ds中，指令执行时，8086CPU会自动从 ds 中取出。

mov bx,1000H

mov ds，bx

若要用 mov al,[0] 完成数据从 $1000:0$ 单元到 al 的传送，这条指令执行时，ds 中的内容应为段地址 $1000H$ ，所以在这条指令之前应该将 $1000H$ 送入 ds

如何把一个数据送入寄存器呢?我们以前用类似 “mov ax, l” 这样的指令来完成，从理论上讲，我们可以用相似的方式: mov ds, l000H，来将 $1000H$ 送入 ds 。可是，现实并非如此，8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器的操作，ds 是一个段寄存器，所以 mov ds, l000H 这条指令是非法的。那么如何将 $1000H$ 送入 ds 呢?只好用一个寄存器来进行中转，即先将 $1000H$ 送入一个一般的寄存器，如 bx ，再将 bx 中的内容送入 ds

为什么8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器的操作?这属于8086CPU硬件设计的问题，我们只要知道这一点就行了。

问题3.2

写几条指令，将 al 中的数据送入内存单元 $0000H$ 中，思考后看分析。

分析：

怎样将数据从寄存器送入内存单元?

从内存单元到寄存器的格式是:"mov寄存器名，内存单元地址”，

从寄存器到内存单元则是:"mov内存单元地址，寄存器名”。

$10000H$ 可表示为 $1000:0$ ，用 ds 存放段地址 $1000H$ ，偏移地址是 $0$，则 mov [0],al 可完成从 al 到 $10000H$ 的数据传送。完整的几条指令是:

mov bx, 1000H

mov ds, bx

mov [0],a1

段寄存器扩展汇总

\1. 在8086CPU中，使用 $16$ 位寄存器来存储一个字(word). 高 $8$ 位存放高位字节，低 $8$ 位存放低位字节。

在内存中存储时，由于内存单元是字节单元，则一个字(word)需要用 $2$ 个地址连续的内存单元来存放。

这个字(word)的低位字节存放在低地址单元中，高位字节存放在高地址单元中。

\2. 我们将起始地址为 $N$ 的字单元简称为 $N$ 地址字单元。

如：一个字单元由 $2、3$ 两个内存单元组成，则这个字单元的起始地址为 $2$ ，我们可以说这是：$2$ 地址字单元。

\3. 字节单元与字单元。

一个内存单元可以存储 $1$ 个字节数据(byte), 相当于 $8$位(bit)数据。称为"字节单元"。

一个字单元，大家知道，一个字(word)等于 $2$ 个字节(byte), 所以

一个字单元，需要 $2$ 个地址连续的字节单元存放。

字的低字节位放在低地址字节单元中，字的高字节位放在高地址字节单元中。

\4. CPU要读写一个内存单元的时候，必须先给出这个内存单元的地址，在8086CPU中，内存地址由段地址和偏移地址组成。

8086CPU中有一个DS寄存器，通常用来存放要访问数据的段地址。

如：我们要读取 $10000H$ 单元的内容。

则：

mov bx, 1000H

mov ds, bx

mov al, [0]

mov 指令也可以将一个内存单元中的内容送入一个寄存器中。[...]表示一个内存单元。[...]中的0表示内存单元的偏移地址。

指令执行时，8086CPU自动取DS寄存器中的数据为内存单元的段地址。

\5. 8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器的操作，DS是一个段寄存器，所以 mov ds, 1000H是非法的指令。

可以用一个寄存器来中转，如：

mov bx, 1000H

mov ds, bx

\6. 字的传送

因为8086CPU是 $16$ 位结构，有 $16$ 根数据线，所以一次性可以传送 $16$ 位的数据，也就是说，一次性可以传送一个字(word).

只要mov指令中给出 $16$ 位寄存器就可以进行 $16$ 位数据的传送了。如：

mov bx, 1000H

mov ds, bx

mov ax, [0]       ; 1000:0 处的字形数据送入AX寄存器中

mov [0], cx       ; cx寄存器中的16位数据送到1000:0处

\6. 例子

内存情况, 如下所示，写出下面指令执行后寄存器 $AX、BX、CX$ 中的值。

10000H    23H

10001H    11H

10002H    22H

10003h    66H

mov ax, 1000H

mov ds, ax

mov ax, [0]

mov bx, [2]

mov cx, [1]

add bx, [1]

add cx, [2]

解析：

mov ax, 1000H

mov ds, ax

上面2条指令，将DS寄存器设置为 $1000H$ (代码段地址)

mov ax, [0] 由于AX是16位寄存器，所以需要把字型数据送入AX

$1000:0$ 内存单元中存储着字型数据的低 $8$ 位，$23H$

$1000:1$ 内存单元中存储着字形数据的高 $8$ 位，$11H$

指令执行时，字型数据的高 $8$ 位送入AH，字形数据的低 $8$ 位送入AL，则AX寄存器的值为 $1123H$。

后面的原理相同。