问题

8086/8088寄存器BX,书上写是基址寄存器,这个基址指的是什么,程序里用BX一般都是放偏移地址?

回答
BX 寄存器在 8086/8088 架构中,确实常被称作“基址寄存器”,但这名字有时候会让人产生一些误解,因为它实际上非常灵活,并不局限于“基址”这一个功能。在程序中,BX 确实经常被用来存放偏移地址,但这个偏移地址是相对于某个“基址”而言的。

咱们就来好好掰扯掰扯 BX 的“基址”到底是个啥意思,以及为什么它常常出现在偏移地址的语境里。

BX 寄存器:不止是“基址”

首先得明白,8086/8088 架构的寻址方式是段式寻址。这意味着,要访问内存中的一个具体位置,你需要提供两个信息:

1. 段地址 (Segment Address): 告诉 CPU 应该去内存的哪个“段”找数据。段是内存中 64KB 的一块区域。
2. 偏移地址 (Offset Address): 告诉 CPU 在这个段内部,具体是哪个位置。

这就像你要找一本具体的书。段地址就像是告诉你书在哪个书架(比如“文学区”),而偏移地址就是告诉你这个书架上,从左边数第几本书就是你要找的那本。

那么,BX 这个“基址寄存器”到底在哪里充当了“基址”的角色呢?

BX 的特别之处在于,它可以和段寄存器(CS, DS, SS, ES)配合使用,来形成一个完整的内存地址。而且,它有几种独特的寻址方式,使其在处理数据和数组时非常方便。

BX 在寻址中的应用:

BX 常常用作:

1. 基址寄存器(Base Register): 这是它名字的由来。在某些寻址模式下,BX 的内容被用作一个基址,然后再加上一个偏移量来形成最终的有效地址。
2. 指针寄存器(Pointer Register): 在很多情况下,BX 直接存放了一个偏移地址,这个偏移地址是相对于某个默认的或显式指定的段寄存器的。
3. 索引寄存器(Index Register): 虽然更专业的索引寄存器是 SI 和 DI,但 BX 也能在某些组合中起到类似索引的作用。

程序里用 BX 通常放偏移地址的“原因”:

这里有个关键点:大多数情况下,当我们在程序里看到 BX 被用来访问内存时,它存放的确实是一个偏移地址。 这个偏移地址呢,又通常是相对于 DS (数据段) 寄存器的。

为啥是 DS 呢?DS 寄存器主要负责指向程序当前正在访问的数据所在的段。所以,如果你的数据都放在 DS 所指向的那个内存区域里,那么你只需要告诉 BX,数据在这个数据段里的“多远”的地方(也就是偏移地址),CPU 就能通过 `DS 16 + BX` (或者其他配合的寻址方式) 计算出最终的物理地址。

举个例子:

```assembly
MOV AX, 1000h ; 假设 DS 被设置为 0100h (100h 16 = 1000h 的起始地址)
MOV BX, 0050h ; BX 存放偏移地址 50h
MOV AL, [BX] ; 访问内存地址 DS:BX (即 0100:0050),读取位于 1050h 的数据到 AL
```

在这个例子中,BX 存放的就是相对于 DS 段的偏移量 `0050h`。

BX 参与的不同寻址模式:

为了更深入地理解,我们来看看 BX 在不同寻址模式下的具体表现:

1. 直接操作数(Immediate Operand):

```assembly
MOV BX, 1234h ; 直接将 1234h 放入 BX
```
这里 BX 只是一个普通的通用寄存器,用来存放一个数值。

2. 间接寻址(Indirect Addressing) BX 作为基址或指针

这是 BX 最常见的用法。

`[BX]`: 访问 `DS:BX` 处的内存。BX 存放的是偏移地址。
```assembly
MOV AL, [BX] ; AL = DS:[BX]
MOV [BX], AL ; DS:[BX] = AL
```
`[BP]`: 访问 `SS:BP` 处的内存。注意,这里用的是 BP 寄存器,它通常用于访问栈中的数据,并且其基址默认指向 SS。
`[SI]`: 访问 `DS:SI` 处的内存。SI 通常用作源索引。
`[DI]`: 访问 `DS:DI` 处的内存。DI 通常用作目标索引。

3. 基址加偏移量寻址(BaseplusOffset Addressing)

这个模式才是 BX 真正“基址寄存器”名字的由来之一。

`[BX + displacement]`: 访问 `DS:BX + displacement` 处的内存。这里的 `displacement` 是一个立即数(常量),表示相对于 `DS:BX` 的一个偏移。
```assembly
MOV AL, [BX + 10h] ; AL = DS:[BX + 10h]
```
比如,如果 `DS = 0100h` 且 `BX = 0050h`,那么 `[BX + 10h]` 就是访问 `0100h:0050h + 10h = 0100h:0060h` 的内存位置。
`[BP + displacement]`: 访问 `SS:BP + displacement` 处的内存。

4. 索引寻址(Indexed Addressing)

`[SI + BX]`: 访问 `DS:SI + BX` 处的内存。这里 BX 和 SI 都被当作基址寄存器,它们的内容相加后作为偏移地址。
`[DI + BX]`: 访问 `DS:DI + BX` 处的内存。
`[SI + BP]`: 访问 `SS:SI + BP` 处的内存。
`[DI + BP]`: 访问 `SS:DI + BP` 处的内存。

5. 基址加索引寻址(BaseplusIndex Addressing)

这是最灵活的寻址模式之一,结合了基址和索引。

`[BX + SI]`: 访问 `DS:BX + SI` 处的内存。
`[BX + DI]`: 访问 `DS:BX + DI` 处的内存。
`[BP + SI]`: 访问 `SS:BP + SI` 处的内存。
`[BP + DI]`: 访问 `SS:BP + DI` 处的内存。

6. 基址加索引加偏移量寻址(BaseplusIndexplusDisplacement Addressing)

这是最全面的寻址模式,可以结合基址寄存器、索引寄存器以及一个立即数偏移量。

`[BX + SI + displacement]`: 访问 `DS:BX + SI + displacement` 处的内存。
`[BX + DI + displacement]`: 访问 `DS:BX + DI + displacement` 处的内存。
`[BP + SI + displacement]`: 访问 `SS:BP + SI + displacement` 处的内存。
`[BP + DI + displacement]`: 访问 `SS:BP + DI + displacement` 处的内存。

为什么 BX 常常用于“偏移地址”?

现在你应该能明白为什么 BX 常常出现在“存放偏移地址”的语境中了。这是因为它在上述的许多寻址模式中,都承担了提供这个“偏移”部分的角色。

当使用 `[BX]` 时,BX 直接提供了偏移地址。
当使用 `[BX + displacement]` 时,BX 提供了基址的一部分偏移。
当使用 `[BX + SI]` 或 `[BX + SI + displacement]` 时,BX 还是参与计算最终偏移的关键部分。

它之所以被称为“基址寄存器”,是因为在某些特定的寻址模式中,它确实充当了“基址”的来源。 例如,当需要访问一个数组,而这个数组的起始地址存放在某个内存位置,而你想用 BX 指向这个起始地址,然后通过索引来访问数组中的元素时,BX 就是那个基址。

举个更形象的比喻:

想象你在一个城市里找一个朋友的家。

段地址 (DS): 就像是城市的“区号”或者“街道名称”。你得先知道你在哪个区或者哪条街上。
偏移地址 (BX, SI, DI 等): 就像是“门牌号”。有了门牌号,你就能在对应的街道上准确找到那户人家。

BX 呢,它可以在这其中扮演几种角色:

1. 直接门牌号: 如果你已经站在了街道上(DS 已经指定了,比如你正在访问的数据段),那么 BX 直接就是一个门牌号(`[BX]`)。
2. 街道上的一个已知点: 比如你朋友家在某个大楼(一个基址点),而 BX 存放的就是那个大楼的门牌号。你还需要知道从那个大楼再往里走多远(`displacement`)才能找到你朋友家,所以是 `[BX + displacement]`。
3. 多个参照点: 有时候,找路可能需要参考好几个地方。比如,你先得知道你在哪个街区(DS),然后 BX 指向街区里的一个标志性建筑(基址),SI 指向建筑里的一个楼栋(索引),再加上门牌号(`displacement`),才能最终找到你朋友的家(`[BX + SI + displacement]`)。

总结一下:

BX 寄存器之所以被称为基址寄存器,是因为它在多种内存寻址模式中,都能够作为计算最终内存地址的一个关键“基准”或“偏移”部分。而我们在程序中看到它通常存放偏移地址,是因为很多时候,我们是想让它指向数据段(DS)内的某个具体位置,或者参与到这个位置的计算中。它提供了一种非常灵活的方式来访问内存中的数据,尤其是在处理数据结构(如数组、字符串)的时候,它的作用非常突出。

所以,下次看到 BX,别只把它限定在“基址”的刻板印象里,要结合具体的寻址模式来理解它在内存访问中的实际作用。它是一个多功能的工具!

网友意见

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BX叫Base Register应该算是一个历史问题了。

早年8086汇编设计的时候,四个通用寄存器是有不同的意义的:
AX叫Accumulator Register,翻译成累加寄存器
CX叫Count Register,翻译成计数寄存器
DX叫Data Register,翻译成数据寄存器
BX叫Base Register,翻译成基址寄存器
注意:正确的排序是AX CX DX BX,BX寄存器是排到最后的。

为什么是叫这些名字:

AX是通用的做计算的计数器。另外,跟别的寄存器不一样的地方是:凡是操作AL/AX/EAX寄存器的指令,比别的指令都短(或者有单独一条指令),所以速度更快,我个人的猜测是,早年的时候,能用来做计算的寄存器,可能只有AX这一个。

CX是用来计数的,指令手册上都会讲,这个寄存器一般用来跟循环指令、移位指令配合使用,早年的时候,能做循环计数的寄存器只有这一个。

DX最初是用来保存计算结果的,比如乘法和除法的结果就在这里。

BX最初的用途是寻址的,在16位汇编模式下,能用来做ModRM寄存器间接寻址的,只有BX和BP(BP寄存器被翻译成Base Pointer寄存器),ModRM中文该翻译成什么我也不知道。

在16位模式下,能在间接寻址里做计算的,只有以下几种组合:

       [BX/BP/SI/DI + 立即数] [BX/BP + SI/DI] [BX/BP + SI/DI + 立即数] [BX/BP + SI/DI + 立即数] [BX/BP + SI/DI*N + 立即数] [BX/BP + SI/DI*N + 立即数]     

这就是Base的含义,BX可以作为基地址+偏移来取得地址然后加载。

到32位以后就没这种限制了,寄存器的使用场景也没有原来那么限制了,所以现在已经很少有人把BX叫做基址寄存器了。

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