汇编语言

汇编是各种CPU提供的机器指令的助记符的集合，人们可以用汇编语言直接控制硬件系统进行工作。

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汇编指令由三类指令组成：

汇编指令（核心）：有对应机器码

伪指令：没有对应机器码，由编译器执行

其他符号：如+ - * /等，由编译器识别，没有对应机器码

 

一个典型的CPU由运算器，寄存器，控制器组成。

 

寄存器16位（ 8086 CPU ）

通用寄存器	AX、BX、CX、DX	存放一般性的数据	可通过mov指令修改
段寄存器	CS、DS、SS、ES	存放段地址 （CS存放代码段寄存器，cpu只认被CS：IP指向的内存为指令） （DS通常用来存放数据的段地址。）	CS和IP不可通过mov指令修改，可通过转移指令修改，如jmp。 “jmp 短地址：偏移地址”同时修改CS和IP。 “jmp 某一合法寄存器”仅修改IP。   DS 可以用mov 修改（只能把数据先mov到一般寄存器，然后从一般寄存器mov到DS）。 “mov al, [0]”数据段地址默认存在DS中，执行指令时，cpu自动从DS取段地址。
指令指针寄存器	IP
	SI、DI	SI和DI是8086cpu中和bx功能相近的寄存器。	si和di不能分成两个8位寄存器来使用。
标志寄存器	FLAG	第6位ZF：零标志位，记录相关指令执行后，结果是否为0.结果为0，zf为1。 第2位PF：奇偶标志位。记录相关指令执行后，结果的所有bit中，1的个数是否为偶数。 第7位：SF,符号标志位，记录相关指令执行后，结果是否为负。 第0位：CF，进位标志位，在进行无符号数运算的时候，记录了运算结果的最高有效位向更高有效位的进位，或从更高位的借位。 OF，在进行有符号运算的时候，如果超过机器所能表示范围称为溢出。 DF,方向标志位，在串处理指令中，控制m每次操作后si和di的增减。df等于0，每次操作后si和di递增。df等于1，每次操作后si和di递减。

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一个8位寄存器所能存储的数据的最大值为多少？

为了区分不同的进制，十六进制数据后加H，二进制后加B，十进制什么都不加

在写一条汇编指令或者寄存器名称时不区分大小写。

 

 

8086CPU 给出物理地址的方法：

8080cpu有20位地址总线，8086CPU又时16位结构，一次处理/传输/暂存的地址为16位。

8086cpu采用2个16位地址（段地址和偏移地址）合成的方法形成20位的物理地址。

物理地址=段地址*16+偏移地址

 

内存中字的存储：

CPU中，用16位寄存器存储一个字。高8位存放高字节，低8位存放低位字节。

在内存中，字的低位字节存放在低地址单元，高位字节存放在高地址单元。

 

栈：

栈中字的存储方式是低位低地址（靠近栈顶），高位高地址（靠近栈底）。

任意时刻SS：SP指向栈顶元素。

8086CPU不保证我们对栈的操作不会越界。

栈操作以字为单位

（PUSH 或者POP 内存偏移地址时，自动获取DS）

 

 

 

 

MOV
SUB
ADD
POP
PUSH
LOOP
OFFEST
JZ
LEA
TEST	Test命令将两个操作数进行逻辑与运算，并根据运算结果设置相关的标志位。但是，Test命令的两个操作数不会被改变。运算结果在设置过相关标记位后会被丢弃。
JLE	意思是小于等于，则跳转,转移条件寄存器描述是ZF=1 OR SF≠OF
JNE	不等于则跳转
JE
JG
AND
OR	同位 同为0时才为0 否则为1
div	div是除法指令，使用div做除法运算时， 除数：有8位和16位两种，在一个reg或者内存单元中。 被除数：默认放在AX（如果除数为8位，被除数为16位）或者 DX和AX中（如果除数为16位，被除数为32位，DX放高16位，AX放低16位）。 结果：如果除数为8位，则AL存商，AH存余数。如果除数为16位，AX存商，DX存余数。
Jmp	无条件转移，可只修改ip,也可同时修改CS和IP. Jmp指令要给出的两种信息。 转移的目的地址 转移的距离（段间转移、段内短转移、段内近转移）
jcxz	有条件转移，所有有条件转移指令都是短转移，在对应的机器码中包含转移的位移，而不是目的地址。对IP的修改范围都为：-128-127 指令格式“ jcxz 标号” ：如果(cx)=0转移到标号处执行。操作：（IP)=(IP）+8位位移。 （八位位移计算方法，范围，表示方式同JMP指令。
Loop	循环指令，所有的循环指令都是短转移。在对应机器码中包含转移的位移。 指令格式 “loop标号”：（cx)=(cx)-1:如果（cx)不等于0，转移到标号处执行。 位移的计算，范围，表示同jcxz。
RET	指令用栈数据，修改IP的内容，实现近转移。 （IP）=（（SS）*16+（SP）） （SP）=（SP）+2 相当于执行 pop IP   RET后加一个数字  相当于在RET后ESP加上操作数
RETF	指令用栈中的数据，修改CS和IP,实现远转移。 （1）（IP）=（（SS）*16+（SP）） （2）（SP）=（SP）+2 （3）（CS）=（（SS）*16+（SP）） （4）（SP）=（SP）+2 相当于执行 pop IP            pop CS
CALL	CPU 执行call指令时，进行两步操作： 将当前的IP或CS和IP压入栈中 转移 Call 指令不能实现短转移，除此之外，call指令实现转移方法和jmp指令原理相同。
ADC	带进位加法指令，利用了CF位上记录的值。方便对任意大的数据进行加法运算。
SBB	带借位减法指令。利用了CF位上记录的借位值。
CMP	cmp比较指令，相当于减法指令，只是不保存结果，但对标志寄存器产生影响。
JE	等于则转移
JNE
JB	低于则转移
JNB
JA	高于则转移
JNA
MOVSB	串传送指令，执行movsb，相当于进行下面的操作。 ((es)*16+(di))=((ds)*16+(si)) 如果df=0,则：(si)=(si)+1                   (di)=(di)+1 如果df=1，则：(si)=(si)-1                   (di)=(di)-1
MOVSW	一次传送一个字
REP	REP 的作用是根据CX的值，重复执行后面的串传送指令。rep movsb可以实现（cx）个字符的传送。
CLD	将标志寄存器df置0
STD	将标志寄存器df置1
PUSHF	将标志寄存器的值压栈
POPF	从栈中弹出数据，送入标志寄存器中。

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[BX]:

[BX]指的是偏移地址在BX中，段地址在DS中的那个内存单元。

要完整描述一个内存单元，需要内存单元地址和内存单元长度（类型），单元长度可以从其他操作对象（比如寄存器）指出。

 

在工具书中(地址)用来描述对应地址的内容，地址只能是一个20位数据。

 

Loop指令：

loop指令格式是“loop 标号”。

CPU执行loop指令时进行两个操作：（CX）=（CX）-1 ，判断CX的值，不为零则转至标号处执行程序，为零则向下执行。

例子：

s: add ax,ax

  loop s

CX和LOOP配合实现循环的三个要点：CX存放循环次数。Loop指令中标号所标识的地址要在前面。循环体在标号和LOOP指令中间。

 

在出现访问内存单元的指令中，用于显示指明内存单元段地址的“ds”“ss”“cs”“es”,在汇编语言中称为段前缀

 

 

一段安全的空间：

我们需要直接向一段内存中写入内容时，这段内存空间不应存放系统或者其他程序的数据或者代码，否则写入操作可能引发错误，DOS方式下，一般情况，0:200~0:2ff空间中没有系统或者其他程序的数据或者代码

 

 

在汇编程序中，用’......’的形式指明数据以字符的形式给出， 编译器将他们转换为相应的ASCII码。

 

 

[BX+idata]:

[BX+idata]指明一个内存单元，他的偏移地址为(bx)+idata，内存单元地址为((ds)*16+(bx)+idata)。这种形式便于数组的处理。

 

 

一般来说，需要暂存数据的时候，应该使用栈。

 

 

数据处理的两个基本问题：

1. 数据在什么地方
2. 数据有多长

在工具书中，使用reg表示寄存器，sreg表示段寄存器。

1. 在8086CPU中，只有BX、SI、DI、BP这四个寄存器可以用在“[.....]”中进行内存单位的寻址，[cx]、[dx]、[ds]都是错的。
2. 在[....]中，这四个寄存器可以单个出现，也可以组合出现。
3. 只要在[....]中出现BP，而指令中没有明显给出段地址，段地址默认在SS中。

 

 

机器指令处理的数据在什么地方：

三个地方：CPU内部、内存、端口。如 “mov bx ,1”和“mov bx ,cx”是在cpu内部，“mov bx,[0]”是在内存。

 

汇编语言中数据位置的表达：

1. 立即数（idata）
2. 寄存器
3. 段地址（SA）和偏移地址（EA）。如mov AX,[.....]。

 

寻址方式：

寻址方式	名称	含义
[idata]	直接寻址	SA=(ds)
[bx]	寄存器间接寻址
[si]
[di]
[bp]		SA=(ss)
[bx+idata]	寄存器相对寻址
[si+idata]
[di+idata]
[bp+idata]		SA=(ss)
[bx+si]	基址变址寻址
[bx+di]
[bp+si]		SA=(ss)
[bp+di]		SA=(ss)
[bx+si+idata]	相对基址变址寻址
[bx+di+idata]
[bp+si+idata]		SA=(ss)
[bp+di+idata]		SA=(ss)

 

 

 

指令要处理的数据有多长：

8086CPU 的指令可以处理两种尺寸的数据，byte和word。所以在机器指令中要指明，指令进行的是字操作还是字节操作。

1. 通过寄存器名指明要处理的数据的尺寸。
2. 在没有寄存器名存在的情况下，用操作符X ptr指明单元内存的长度，X 在汇编指令中可以为word 或者byte.

 

 

伪指令dd:

db和dw分别定义字节和字型数据。dd定义dword型数据。

 

dup:

dup是操作符，同db、dw、dd、一样，由编译器识别处理的符号，用来进行数据的重复。例：

db 2 dup (0)

db 2 dup (0,1,2)

db 2 dup (‘abc’,’ABC’)

 

可见dup的使用格式如下：

db 重复的次数 dup (重复的字节型数据)

db 重复的次数 dup (重复的字型数据)

db 重复的次数 dup (重复的双字型数据)

 

定义200字节的栈段：

法1.

stack segment

dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

 

stack ends

 

法2.

stack segment

db 200 dup (0)

stack ends

 

 

 

转移指令的原理：

可以修改Ip,或者同时修改CS和IP的指令统称为转移指令。

只修改IP称为段内转移，比如 jmp ax.

同时修改CS和IP称为段间转移，比如 jmp 1000:0.

段内转移又分为短转移和近转移。短转移的修改范围是-128~127。近转移IP的修改范围为-32768~32767。

8086CPU的转移指令分为以下几类：

无条件转移

条件转移

循环指令

过程

中断

 

操作符offset:

操作符offest 在汇编语言中是编译器处理的符号，它的功能是取得标号的偏移地址。

 

 

依据位移进行转移的jmp指令：

Jmp short 标号（转到标号处执行指令）：段内短转移。指令对应的机器码中，并不包含转移的目的地址，而包含的是转移的位移，位移是根据汇编指令中的标号计算出来的。

Jmp short 标号：功能（IP）=(IP)+8位位移：

8位位移=标号处地址-jmp指令后第一个字节的地址。

8位位移用补码表示

位移由编译器在编译程序时算出

Jmp near ptr 标号：功能为：（IP）=（IP）+16位位移。

16位位移的计算和表示同上。

 

 

转移目的地址在指令中的jmp指令：

“jmp far ptr 标号”实现的是段间转移，又称远转移。far ptr 指明了指令用标号的段地址和偏移地址同时修改CS:和IP

 

 

转移地址在寄存器中的jmp 指令：

格式：jmp 16位reg

 

 

转移地址在内存中的jmp 指令：

1. jmp word ptr  内存单元地址（段内转移） ，内存单元中存放的是转移的目的偏移地址
2. Jmp dword ptr内存单元地址（段间转移），高地址处存的是转移的目的段地址，低地址处是转移目的偏移地址。（CS）=（内存单元地址+2）（IP）=（内存单元地址）

 

CALL 和RET:

call和ret指令都是转移指令，都修改IP,或者同时修改CS和IP.它们经常被共同用来实现子程序的设计。

 

 

依据位移进行转移的call指令：

Call标号（将当前IP压入栈后，转到标号处执行指令）。

具体操作：

1. (sp)=(sp)-2

((ss)*16+(sp))=(IP)

1. (IP)=(IP)+16位位移

相当于：push IP

Jmp near ptr 标号

关于位移参考jmp指令。

 

 

转移的目的地址在指令中的call 指令：

call far ptr 标号 实现的时段间转移

Cpu 执行此种格式的call 指令时，进行如下操作。

1.（sp)=(sp)-2

   ((ss)*16+(sp))=(cs)

   (sp)=(sp)-2

   ((ss)*16+(sp))=(ip)

2  (cs)=标号所在段的段地址

       (ip)=标号在段中的偏移地址

相当于：

Push cs

Push ip

Jmp far ptr 标号

 

指令中这么存放地址？

 

 

转移地址在寄存器中的call指令：（近转移）

指令格式：call 16位reg

(sp)=(sp)-2

((ss)*16+(sp))=(ip)

(ip)=(16位reg)

 

转移地址在内存中的call指令：

转移地址在内存中的call指令有两种格式。

1. （近转移）call word ptr 内存单元地址

相当于push ip

Jmp word ptr 内存单元地址

1. （远转移）call dword ptr 内存单元地址

相当于push cs

Push ip

Jmp far ptr 内存单元地址。

 

 

call与ret的配合使用：

在需要的时候，用call指令转去执行子程序，在执行完子程序后，在子程序后面使用ret指令，用栈中的数据设置IP值，从而转到call指令后面的代码处执行。

 

 

 

标志寄存器：

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作用：

存储指令执行结果；为CPU执行相关指令提供行为依据；控制CPU工作方式。

在8086cpu中，标志寄存器有16位，存储的信息被称为程序状态字（PSW）。

在8086cpu指令集中，有的指令是影响标志寄存器的，比如，add、sub、mul、div、

、inc、or、and等，他们大多都是运算指令（逻辑或者算术运算）。有的指令的执行对标志寄存器没有影响。比如mov push pop 等，他们大多都是传送指令。

计算机通常用补码来表示有符号数据，计算机中的一个数据可看作是有符号数，也可看做是无符号数。对于同一个数据，计算机可把它当作有符号数运算，也可把它当作无符号数运算，不管我们如何看待，如add指令执行的时候就包含了两种含义，也将得到用同一种x信息来记录两种结果。关键在于我们程序需要哪一种结果。

CF是对无符号数运算有效的标志位，而OF是对有符号数运算有意义的标志位。他们之间没有任何关系。

 

 

内中断产生：

8086CPU当有下面情况产生的时候，将会产生相应的中断信息：

1. 除法错误：如div指令产生的除法溢出
2. 单步执行
3. 执行into指令
4. 执行int指令

上述的四种中断源，在8086CPU中的中断类型码（字节型数据，可表示256种中断源）如下：

1. 除法错误0
2. 单步执行1
3. 执行into 指令 4
4. 执行int  指令，指令格式为 int n ，n为字节型l立即数，是提供给CPU的中断类型码。

 

 

中断处理程序：

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根据中断信息中的中断类型码定位中断处理程序（得到段地址和偏移地址）：

 

CPU用中断类型码，查找中断向量表，就可以得到中断c处理程序的入口地址。

中断向量表在内存呢中存放。

对于8086PC机，中断向量表指定放在内存地址0处，从0000：0000到0000：03ff的1024个内存单元存放着中断向量表。

一个表项两个字，高地址字存放段地址。低地址存放偏移地址。

 

 

中断过程：

CPU在收到中断信息之后，如果处理该中断信息，就完成一个由硬件自动执行的中断过程（程序员无法改变这个过程中所要做的工作）。

中断过程的简洁秒速：

1. 取得中断码N
2. pushf
3. TF=0,IF=0 （标志寄存器的8、9位）
4. CS内容入栈
5. IP内容入栈
6. 从地址为 中断类型码*4+中断类型码*4+2 的两个字单元中获取中断处理程序的入口地址设置IP和CS。

         在最后一步完成后，cpu开始执行由c程序员编写的中断处理程序。

 

 

 

描述了单元长度的标号：

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上图中箭头处都是标号，近表示内存单元的地址。

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上图中标号（称为数据标号）后面不带：，不仅表示内存地址，还表示内存单元的长度。

 

 

在其他段中使用数据标号：

（在后面加有：的地址标号，只能在代码段中使用，不能再其他段中使用）

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如果想在代码段中直接使用数据标号访问数据，则需要伪指令assume将标号所在的段和一个段寄存器联系起来。否则编译器在编译的时候，无法确定标号的段地址在那个寄存器中。当然，这种联系是编译器所需要的，但这不是说，因为编译器工作需要，用assume将段寄存器和某个段相联系，段寄存器就真的会存放改段地址，在程序中还要使用指令对段寄存器进行设置。

 

 

程序入口地址的直接地址表：

可以在直接地址表中存储子程序的地址，方便实现不同子程序的调用。

 

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