一文看懂8086CPU寄存器的特点和作用

　　8086数据寄存器介绍

　　通用寄存器

　　在8086CPU中，通用寄存器有8个，分别是AX，BX，CX，DX，SP，BP，SI，DI

　　下面介绍这几个通用寄存器：

　　数据寄存器（AX，BX，CX，DX）：

　　数据寄存器有AX，BX，CX，DX四个组成，

　　由于在8086之前的CPU为8位CPU，所以为了兼容以前的8位程序，在8086CPU中，每一个数据寄存器都可以当做两个单独的寄存器来使用，由此，每一个16位寄存器就可以当做2个独立的8位寄存器来使用了。

　　AX寄存器可以分为两个独立的8位的AH和AL寄存器；

　　BX寄存器可以分为两个独立的8位的BH和BL寄存器；

　　CX寄存器可以分为两个独立的8位的CH和CL寄存器；

　　DX寄存器可以分为两个独立的8位的DH和DL寄存器；

　　除了上面4个数据寄存器以外，其他寄存器均不可以分为两个独立的8位寄存器；

　　注意在上面标志中的“独立”二字，这两个字表明AH和AL作为8位寄存器使用时，可以看做它们是互不相关的，也就是看做两个完全没有联系的寄存器X和Y即可，比如指令MOVAH，12H，CPU在执行时根本就不会知道AL中是什么鬼东西，因为它只认识AH。

　　下面给出一幅16位数据寄存器的结构图：

　　表示16位寄存器AX可以表示成两个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：

　　如上所说，AX的另外一个名字叫做累加寄存器或者简称为累加器，其可以分为2个独立的8位寄存器AH和AL；

　　在写汇编程序时，AX寄存器可以说是使用率最高的寄存器（不过，总共才那么14个寄存器，哪一个不经常使用咯？），既然AX是数据寄存器的话，那么理所当然，其可以用来存放普通的数据，由于其是16位寄存器，自然也就可以存放16位数据，但是因为其又可以分为2个独立的8位寄存器AH和AL，所以，在AH和AL中又可以独立的存放2个8位的数据，可以有以下代码（即将AX当做普通的寄存器使用，即可以用来暂存数据）：

　　MOVAX，1234H;向寄存器AX传入数据1234H

　　MOVAH，56H;向寄存器AX的高8位寄存器AH中传入数据56H

　　MOVAL，78H;向寄存器AX的低8位寄存器AL中传入数据78H

　　3条语句的执行过程如下：

　　而既然AX又被称作为累加器，自然其还有一点点特殊的地方的：

　　AX寄存器还具有的特殊用途是在使用DIV和MUL指令时使用，DIV在8086CPU中是除法指令，而在使用除法的时候有两种情况，即除数可以是8位或者是16位的，而且除数可以存放在寄存器中或者是内存单元中，而至于被除数的话，自然，应该由AX来代替了，当除数是8位时，被除数一定会是16位的，并且默认是放在AX寄存器中，而当除数是16位时，被除数一定是32位的，因为AX是16位寄存器，自然，放不下32位的被除数，所以，在这里还需要使用另一个16位寄存器DX，其中DX存放32位的被除数的高16位，而AX则存放32位的被除数的低16位，同时，AX的作用还不仅仅是用来保存被除数的，当除法指令执行完成以后，如果除数是8位的，则在AL中会保存此次除法操作的商，而在AH中则会保存此次除法操作的余数，当然，如果除数是16位的话，则AX中会保存本次除法操作的商，而DX则保存本次除法操作的余数。

　　上面介绍的是AX寄存器在除法操作中的应用，下面还需要介绍一下AX在乘法操作中的应用，

　　当使用MUL做乘法运算时，两个相乘的数要么都是8位，要么都是16位，如果两个相乘的数都是8位的话，则一个默认是放在AL中，而另一个8位的乘数则位于其他的寄存器或者说是内存字节单元中，而如果两个相乘的数都是16位的话，则一个默认存放在AX中，另一个16位的则是位于16的寄存器中或者是某个内存字单元中。

　　同时，当MUL指令执行完毕后，如果是8位的乘法运算，则默认乘法运算的结果是保存在AX中，而如果是16位的乘法运算的话，则默认乘法运算的结果有32位，其中，高位默认保存在DX中，而低位则默认保存在AX中。

　　AX寄存器在DIV指令中的使用：

　　MOVDX，0H;设置32位被除数的高16位为0H

　　MOVAX，8H;设置32位被除数的低16位为8H

　　MOVBX，2H;设置16位除数为2H

　　DIVBX;执行计算

　　4条语句的执行过程如下：

　　AX寄存器在MUL指令中的使用：

　　MOVAX，800H;设置16位乘数为800H

　　MOVBX，100H;设置16位乘数为100H

　　MOVDX，0H;清空用来保存乘法结果的高16位

　　MULBX;执行计算

　　BX寄存器：

　　首先可以明确的是，BX作为数据寄存器，表明其是可以暂存一般的数据的，即在某种程度上，它和AX可以暂存一般性数据的功能是一样的，其同样为了适应以前的8位CPU，而可以将BX当做两个独立的8位寄存器使用，即有BH和BL，除了暂存一般性数据的功能外，BX作为通用寄存器的一种，BX主要还是用于其专属功能–寻址（寻址物理内存地址）上，BX寄存器中存放的数据一般是用来作为偏移地址使用的。

　　在8086CPU中，CPU是根据《段地址：偏移地址》来进行寻址操作的，而BX中存放的数据表示的是偏移地址的话，自然，便可以通过《段地址：［BX］》的方式来完成寻址操作了。

　　为了介绍BX在寻址当中的作用，下面我给出一副示意图：

　　上面的示意图表示：可以令BX=2，然后通过DS：［BX］来访问到内存中段地址为DS，且偏移量为2的内存单元了。

　　上面介绍的这种寻址方式是BX在寻址中最最简单的应用了，而对于稍微复杂的寻址方式，

　　还可以依赖于SI，DI，BP等寄存器来一起完成。

　　BX寄存器在寻址中的使用：

　　MOVBX，5H

　　MOVAH，11H

　　MOVAH，［BX］;设置AX的值为偏移地址为BX中的值时所代表的内存单元

　　3条语句的执行过程如下：

　　从上图可以看出，在偏移地址为5时的内存单元中的数据位BBH，

　　而从这幅图上面就可以看出，确实通过［BX］找到了偏移地址为5处的内存单元，并且将内存单元移入了AH中。

　　CX寄存器：

　　CX寄存器作为数据寄存器的一种呢，其同样具有和AX，BX一样的特点，即可以暂存一般性的数据，同时还可以将其当做两个独立的8位寄存器使用，即有CH和CL两个8位寄存器，当然，CX也是有其专门的用途的，CX中的C被翻译为Counting也就是计数器的功能，当在汇编指令中使用循环LOOP指令时，可以通过CX来指定需要循环的次数，而CPU在每一次执行LOOP指令的时候，都会做两件事：

　　一件就是令CX=CX–1，即令CX计数器自动减去1；

　　还有一件就是判断CX中的值，如果CX中的值为0则会跳出循环，而继续执行循环下面的指令，当然如果CX中的值不为0，则会继续执行循环中所指定的指令。

　　CX寄存器在循环中的使用（输出5个白底蓝字的A）：

　　MOVAX，0B800H

　　MOVDS，AX;使用80x25彩色字符模式，内存地址0xB8000-0xBFFFFF

　　MOVBX，0;从0xB8000开始

　　MOVCX，5H;循环5次

　　MOVDX，41H;A的16进制为41H

　　MOVAX，01110001B;显示白底蓝字

　　s：MOV［BX］，DX;显示ASCII字符

　　ADDBX，1

　　MOV［BX］，AX;设置字符显示属性

　　ADDBX，1

　　LOOPs

　　语句的执行过程如下：

　　DX寄存器：

　　DX寄存器作为数据寄存器的一种，同样具有和AX，BX，CX一样的特点，即可以暂存一般性的数据，同时还可以将其当做两个独立的8位寄存器使用，极有DH和DL，同时，DX作为一个通用寄存器的话，关于DX在其他方面的用途，当在使用DIV指令进行除法运算时，如果除数为16位时，被除数将会是32位，而被除数的高16位就是存放在DX中，而且执行完DIV指令后，本次除法运算所产生的余数将会保存在DX中，同时，在执行MUL指令时，如果两个相乘的数都是16位的话，那么相乘后产生的结果显然需要32位来保存，而这32位的结果的高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余数为52）：

　　MOVDX，0023H;32位被除数的高16位

　　MOVAX，0034H;32位被除数的低16位

　　MOVBX，100H;16的除数

　　DIVBX

　　语句的执行过程如下：

　　可以看到在语句结束以后，AX=2300H即十进制的8960，而DX=34H即十进制的52和我们的结果是一致的。

　　8086CPU各类寄存器特点及用途

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

　　1、通用寄存器

　　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）。

　　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（StackPointer）：堆栈指针，与SS配合使用，可指向目前的堆栈位置；

　　BP（BasePointer）：基址指针寄存器，可用作SS的一个相对基址位置；

　　SI（SourceIndex）：源变址寄存器可用来存放相对于DS段之源变址指针；

　　DI（DestinationIndex）：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。

　　2、指令指针IP（InstructionPointer）

　　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（OffsetAddress）或有效地址（EA，EffectiveAddress）。

　　3、标志寄存器FR（FlagRegister）

　　8086有一个18位的标志寄存器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：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的值被清为0。

　　DF：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：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：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楚。

　　（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：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。

　　ZF：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：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：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：进位标志CF主要用来反映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。）

　　4、段寄存器（SegmentRegister）

　　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（CodeSegment）：代码段寄存器；

　　DS（DataSegment）：数据段寄存器；

　　SS（StackSegment）：堆栈段寄存器；

　　ES（ExtraSegment）：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以内存做为战场，用寄存器做为军事基地，以加速工作。