CPU中的主要結構是運算器、控制器與寄存器，這些器件通過CPU的內部總線相連，其中運算器負責信息處理，寄存器負責信息存儲，控制器控制各種器件進行工作，內部總線連接各種器件，在它們之間進行數據的傳送。對於彙編程序員來說，主要部件是寄存器，因爲只有寄存器是我們可以編程直接操作的。不同的CPU架構不同，8086CPU共有14個寄存器，分別是AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSW，今天我們先來學習基礎的通用寄存器，其餘的寄存器在用到時會給予說明。
一、通用寄存器
AX、BX、CX和DX是四個通用寄存器，通常用來存放一般性的數據，後面的分析都在8086CPU中進行。每個通用寄存器是16位，即一次可以處理一個字（2個字節）的數據，但是爲了與8086CPU之前的CPU相容，也支持一個字節的寄存器，即AH與AL，類似的還有BH和BL等，CPU操作時會降AH和AL當作獨立的寄存器，運算進位時會直接丟棄，因爲CPU認爲只有一個8位的寄存器而已：
二、物理地址
CPU訪問內存需要知曉存儲單元的地址，由於8086CPU地址總線爲20位，但是寄存器卻只有16位，即一次處理的地址最多隻有2的16次冪，遠小於2的20次冪。爲了彌補這個問題，8086CPU採用了一種特殊的方式通過16位的寄存器來構造20位的訪問地址，簡單來說，即：段地址*16+偏移地址。從計算的位數上來說，段地址和偏移地址存儲在CPU寄存器中，都是16位的；段地址*16，即整體在右邊添加4個二進制位，成爲了20位；20位與16位相加，得到了20位的實際內存地址。這裏雖然是8086CPU中的方法，但是其實確實現在所有CPU中的實際尋址算法，即一個基地址加上一個偏移量得到一個實際地址。由此我們可以得到段的概念，內存本身不分段，但是由於CPU的特殊尋址方式，我們可以將內存看作最大64KB的一個個段（16位的最大值正好是64KB），因此我們可以在彙編中人爲的指定段的起始和結束。當然，這裏的段地址和偏移量實際上存儲在CPU的寄存器中，比如獲取指令的CS:IP，其中CS爲代碼段寄存器，其中存儲代碼段的基地址，IP寄存器則存儲着當前要執行的指令的指針，即一個偏移量，因此CS:IP指定了接下來CPU要執行的指令的位置。這裏需要說明的是，內存中的數據對於CPU來說都是二進制位，能夠區分數據和指令的唯一標準就是指令曾經或者正在被CS:IP指定；每執行完一條指令，IP會累加上條指令的長度，從而指向下調指令。
我們是否可以修改控制CS:IP的值呢？答案是肯定的，只不過我們不能使用mov等傳送指令，而應當使用jmp這類轉移指令，基本的用法是：
-1. 修改CS:IP： jmp 2AE3:3 執行後：CS=2AE3H, IP=0003H；
-2. 僅修改IP：jmp ax(ie. move ip, ax)即用寄存器中的值修改IP；
三、內存訪問
CPU訪問內存除了獲取指令，還要獲取數據，那麼數據部分如何定位的呢？同指令的CS:IP一樣，8086CPU使用DS：[...]來獲取內存數據地址，其中段寄存器存儲內存數據段的基地址，而[...]表示一個內存偏移量指向的內存單元，如[0]表示偏移量爲0的內存單元，這裏使用時要注意，8086CPU不支持直接對DS傳送值，因此mov ds, 1000H是非法的，正確地是通過寄存器來實現，即：mov ax, 1000H; mov ds, ax;
這部分我們要學習基本的彙編指令，如mov、sub、add等，都可以操作寄存器，操作完之後將數據放入第一個參數表示的寄存器中。CPU中的內存數據一種特殊的結果就是棧，即只能從一端讀寫數據的結構，其基本指令是push ax；將寄存器ax的值入棧；和pop ax；從棧中取出棧頂元素放入寄存器ax中；下面是mov\add\sub命令的一個簡單示例：
然後我們來看看PUSH命令的執行過程：
然後是POP命令：
可以看出，棧的操作關鍵是棧頂位置的確定，因此CPU專門使用SS:SP來獲取當前內存中棧頂的位置。值得一提的是，CPU本身並沒有對棧的大小進行檢查，因此實際中會出現棧頂越界的問題（上限超出-PUSH；下限超出-POP），這也就要求我們必須人爲進行檢查，否則就會出現程序的漏洞。
