汇编学习笔记(2) -- 寄存器(内存访问),数据段和栈

　　内存中字的存储

　　　　字单元

　　DS和[address]

字的传送

段

　　数据段

栈

　　SS:SP

　　栈顶超界

栈段

段的总结

 

 

内存中字的存储

一个字两个字节

所以内存中用两个地址连续的内存单元存储一个字

该字的低位字节存放在低地址内存单元，高位字节存放在高地址内存单元

 

20000的十六进制是4E20H 高位就是4E，存在地址高一点的地址内存单元中

 

 

字单元

由此就有了 字单元： 由两个地址连续的内存单元组成

将起始地址为N的字单元简称为N地址字单元

如：地址为2，3的两个内存单元组成的字单元，称之为 2地址字单元

 

总结：

任何两个地址连续的内存单元，N号单元和N+l号单元

可以将它们看成两个内存单元

也可以看成一个地址为N的字单元中的高位字节单元和低位字节单元

 

 

 

DS和[address]

DS是一个寄存器，通常用于存放要访问数据的地址，称为段寄存器

mov bx,1000H
mov ds,bx
mov al,[0]

 

将10000H[1000：0]中的数据读到al寄存器中

 

mov al,[0]

mov 寄存器名，内存单元地址

[...]表示一个内存单元，其中0表示偏移地址

而段地址是8086CPU 自动取ds中的数据为内存单元的段地址

 

注意，不能直接：mov ds 1000H

因为8086不支持将数据直接送入段寄存器，只能先送到一个一般的寄存器(如bx)，再将bx内容送入ds

 

 

问题：将al中的数据送入内存单元10000H

答案：

mov bx,1000H
mov ds,bx   10000H的地址送入ds中

mov [0],al  [0]是偏移地址，段地址从ds自动获取

 

字的传送

8086是16位结构，有16根数据线

所以一次可以传输16位数据，即一次传一个字

例如

mov bx,1000H
mov ds,bx
mov ax,[0]  1000:0处的字形数据送入ax
mov [0],cs  cs中的16位数据送到1000：0处

 

例题 执行后，ax,bx,cx的值是多少

ax = 1123H, bx = 6622H, cx = 8833H

 

 

段

 

数据段

将一组地址连续，起始地址是16的倍数 的内存单元 当作专门存储数据的内存空间，从而定义了数据段

例如：

将123B0H ~ 123B9H 这段内存单元作为专门存储数据的内存空间

这段内存就是一个段地址为123BH，长为10个字节的数据段

 

将123B0H ~ 123B9H定义为数据段，将三个单元的数据累加到al

mov ax,123B
mov ds,ax
mov al,0
mov al,[0]
mov al,[1]
mov al,[2]

 

栈

栈是一种具有特殊访问方式的存储空间。

特殊处在于：最后进入这个空间的数据，最先出去

 

入栈：将一个新的元素放到栈顶

出栈：从栈顶取出一个元素

 

栈顶的元素总是最后入栈

需要出栈时，又最先被从栈顶取出

 

操作规则：LIFO(先进后出)

 

 

 

可以将一段内存当作栈来使用

 

 

指令：

push 入栈

push ax:将寄存器ax中的数据送入栈中

 

pop 出栈

pop ax 从栈顶取出数据送入ax

8086中入栈和出栈都是以字为单位进行(8086是16位，酷睿是64位)

 

 

mov ax,0123H
push ax
mov bx,2266H
push bx
mov cx,1122H
push cx
pop ax
pop bx
pop cx

 

注意，字形单元用两个单元存放，高地址单元存放高8位，低地址单元存放低8位

 

 

SS:SP

任意时刻，SS:SP指向栈顶元素

段寄存器SS 存放栈顶的段地址

寄存器SP 存放栈顶的偏移地址

 

执行push，pop时，cpu从SS和SP中得到栈顶的地址

 

 

push ax执行过程：

1 SP = SP - 2

2 将ax中的内容送入SS：SP指向的内存单元处，SS：SP此时指向新栈顶

 

将10000H ~ 10005H 这段空间作为栈，初始状态栈为空

则SS:SP指向 栈空间最高地址单元 的 下一个单元(100006H)

 

由于SS:SP在任意时刻指向栈顶，而栈为空时 栈中无元素 也就没有栈顶

所以SS:SP 只能指向 栈的 最底部单元 下面的单元 (栈的顺序可以理解为地址小的在上面)

该单元的偏移地址为 栈最底部的 字 单元 的 偏移地址 +2

 

栈最底部字单元的地址为1000：0004，所以栈空时，SP = 0006H

 

 

pop指令执行过程：

 

 

栈顶超界

执行push后栈顶超出栈空间

 

执行pop后栈顶超出栈空间

 

 

栈空间之外可能是其它重要用途的数据代码等

而超出栈空间后的 数据会覆盖 原数据

也就是栈溢出

 

例题

1 将10000H~1000FH 这段空间当作栈，初始状态栈是空的，将AX、BX、DS中的数据入栈。

mov ax,1000H
mov ss,ax        设置栈的段地址，ss=1000H，不能直接向段寄存器ss中送入数据，所以用ax中转。
mov sp,0010H     设置栈顶的偏移地址，因栈为空，所以sp=0010H。
push ax
push bx
push ds

 

 

2 在10000H处写入字型数据2266H

mov ax,1000H
mov ds,ax
mov ax,2266H
mov [0],ax

mov ax,1000H
mov ss,ax
mov sp,2   执行push时，cpu会SP=SP-2

mov ax,2266H
push ax

 

由于push，pop执行时只修改SP，所以栈顶变化范围为0~FFFFH

 

 

栈段

我们可以将长度为N(N≤64KB)的一组

地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元，当作栈空间来用

从而定义了一个栈段

 

比如，我们将10010H~1001FH 这段长度为16字节的内存空间当作栈来用

这段空间就可以称为栈段，段地址为1001H，大小为16字节

使用SS：SP指向我们自定义的栈段

 

一个栈段最大为64kb

因为push，pop指令只修改sp，栈段变化范围为0~FFFFH，所以有65536个字节，即64kb

 

问题

如果将10000H~1FFFFH 这段空间当作栈段，初始状态栈是空的，此时，

SS=1000H，SP=?

答

栈最底部的字单元地址为1000:FFFE。

栈为空，就相当于栈中唯一的元素出栈，出栈后，SP=SP+2。

加2后SP=10000，数字太大，1不能存入SP，所以SP=0。

 

 

 

段的总结

对于数据段，将它的段地址放在DS中，用mov、add、sub等访问内存单元的指令时

CPU就将我们定义的数据段中的内容当作数据来访问

 

对于代码段，将它的段地址放在CS中，将段中第一条指令的偏移地址放在IP中

这样CPU就将执行我们定义的代码段中的指令;

 

对于栈段，将它的段地址放在SS中，将栈顶单元的偏移地址放在SP中

这样CPU在需要进行栈操作的时候，比如执行push、pop指令等，就将我们定义的栈段当作栈空间来用。

 

比如我们将1000OH~1001FH 安排为代码段，并在里面存储如下代码:

mov ax,1000H
mov ss,ax
mov sp,0020H        ;初始化栈顶
mov ax,cs        
mov ds,ax        ;设置数据段段地址
mov ax,[0]
add ax,[2]
mov bx,[4]
add bx,[6]
push ax
push bx
pop ax
pop bx

 

 

设置 CS=1000H，IP-0，这段代码将得到执行。

可以看到，在这段代码中，我们又将10000H~1001FH安排为栈段和数据段。

10000H~1001FH 这段内存，既是代码段，又是栈段和数据段。

 

一段内存，可以既是代码的存储空间，又是数据的存储空间，还可以是栈空间，也可以什么也不是。

关键在于 CPU中寄存器的设置，即CS、IP,SS，SP，DS的指向。

 

 

参考： 王爽 - 汇编语言 和 小甲鱼零基础汇编

 

 

　　内存中字的存储

　　　　字单元

　　DS和[address]

字的传送

段

　　数据段

栈

　　SS:SP

　　栈顶超界

栈段

段的总结