汇编基础

第一章，汇编语言产生

1，机器语言与汇编语言一一对应

2，汇编指令：Mov AX,BX 将寄存器BX，移入AX

3，寄存器：CUP中的存储器，注意不是CUP的缓存，

4，汇编--》编译器---》机器码01

5，汇编语言组成

  • 汇编指令，机器码的助记符
  • 伪指令，编译器执行
  • 其他符号，编译器识别

6，一串机器码，可以使指令，也可以是数据，就看是cd，ds那个指向他

7，地址信息，读或写，数据信息

​ cup与所有内存之间：地址总线，数据总线，控制总线，每条线对应不同信息，指令与数据分开

8，总线

  • 地址总线：产品cpu通过它指定存储单元，地址总线有多少不同信息，就是CPU的寻址范围，64位CPU就是64个地址总线
  • 数据总线：宽度决定传输速度，例如一次传8bit，16bit
  • 控制总线：宽度表示控制能力

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9，例

地址：0-7FFFH，为RAM

地址：8000H-9FFFH，为显存地址:当数据写入此处，就会显示

地址：A000H-FFFFH为各个ROM

10，8086CPU如下，8086,8088，龙芯，酷睿等都是类似分配

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第二章，寄存器（CPU工作原理）

通用寄存器

1，CPU：运算器，控制器，寄存器，内部总线相连接

2，8086cpu寄存器：共14个，有8个通用寄存器

  • AX，BX，CX，DX，SI，DI，SP，BP，IP，CS，SS，DS，ES，PSW

  • 所有寄存器16bit，16位的CPU，8086上一代8bit

  • AX,BX,CX,DX通用寄存器，可以分为两个独立的8位寄存器使用 AX-->AH,AL

  • image-20200725224609858

  • image-20200725224111847

    image-20200725224232240

  • image-20200725224722314

字

寄存器中数据大多是n*8bit

汇编指令

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物理地址

16位结构CPU

1，一次16bit数据

2，寄存器最大宽度16bit

3，寄存器运算器之间通路16bit

8086CPU给出物理地址

1，20位地址总线，寻址1m

2，内部16位结构，寻址64kb

方法：

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3，物理地址=段地址*16+偏移地址 因为是2进制

段

1，内存并没有分段，分段是因为cup，内部不足，但因此使用分段管理内存

2，偏移地址16bit，因此每段64KB

3，CUP可以不痛段地址与偏移构成相同的物理地址

段寄存器

8086:CS,DS,SS,ES

cs:指令段寄存器，ip指令偏移寄存器 ----》段，偏移

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修改CS,IP

1，只能操作寄存器控制cpu，因此需要控制cs，ip

2，mov 传送指令，可修改ax，但不能cs，ip

3，jmp 2ae3：3 跳转的意思 此时cs 为2ae3，ip为3

代码段

将n<64kb的数据 ---》代码段

将cs，ip指向该代码段，会认为是指令，才会执行，执行后ip = ip + 指令长度

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第三章，寄存器

内存中的存储

1，例：数字2000 （4E20H）

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任何两个连续单元，N,N+1，可以看做两个内存单元，也可以看做地址为N的字单元中的高位字节单元，低位字节单元

DS与Address

DS：存放的数据的段地址，

1，执行指令时，自动取DS中数据为内存单元的段地址

2，mov al，[0] 将ds:0 内存单元中的数据移入al

3，但不能直接把值移入ds ，mov ds 1000H：错误的 8086cpu不支持放入段寄存器，硬件问题。只能数据 --》通用寄存器--》段寄存器

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字的传送

mov，add，sub

1，mov

  • mov 寄存器，数据
  • mov 寄存器，寄存器
  • mov 寄存器，内存
  • mov 内存，寄存器
  • mov 段寄存器，寄存器
  • mov 寄存器，段寄存器 ，也可以

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数据段

栈

push ax：将ax放入栈内存中

​ sp =sp-2

​ ss：sp 指向新地址

pop ax：从栈内存取数据到ax

1，cup如何知道某段内存是栈内存？

ss，栈顶段寄存器，sp栈顶偏移 ss：sp指向栈顶，栈为空时指向栈顶下一位，

出栈时只是修改索引，数据还未覆盖，由此可见，硬盘类似

2，cpu如何知道哪个是栈顶，栈底？从大地址向小地址写数据

3，语言中的函数，调用时就是申请一块栈内存，执行完，栈内存元素全部出栈，因此局部变量失效，栈内存由编译器管理，堆内存有程序员管理

栈顶越界

1，cpu关心栈只关心栈顶指针在何处，当前要执行的指令是哪个

2，c,c++常会溢出

POP,PUSH

1，栈空间，一段固定读取格式的内存

栈段

1，可以将小于64kb的内存当做栈

2，认为10010H,1001FH 当做16字节栈，但cup只关心栈顶，不会关心栈段的大小

第四章，第一个程序

汇编---》可执行

1，流程

  • 编写，

  • 编译程序（masm.exe），产生目标文件

  • 连接程序（link.exe），生成可执行文件

2，可执行程序组成

  • 程序，数据（程序中定义的数据）
  • 描述信息，程序多大，占空间多大等

3，执行过程

  • 按照可执行文件描述信息，将程序，数据加载到内存，设置cs，ip等

4，汇编指令,伪指令

  • segment .... ends：定义一个段，程序段，数据段等，一个程序有多个段

  • end：便已结束标记

  • assume：假设，将段指定为数据段，程序段等，伪指令指向程序开始等等

    • assume cs:codesg
codesg segment
start: mov ax 0123H
codesg ends
end

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源程序

1，一个标号只带一个地址

2，codesg：给段的命名，最后会变为地址

3，程序返回，

  • 返回使它运行的那个程序
    • mov ax，4c00H
    • int 21H
    • 这两个规定的语句实现中断

编辑源程序

assume cs:abc
abc segment
	mov ax,2
	add ax,ax
	add ax,ax
	mov ax,4c00H
	int 21H
abc ends
end

masm 编译，link 链接 生成exe文件

“；”可以简化masm，link

ml：两部合起来

# 有入口的文件
assume cs:abc
abc segment
start:mov ax,2
	add ax,ax
	add ax,ax
	mov ax,4c00H
	int 21H
abc ends
end start

1，exe文件加载过程

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程序加载后，内存地址为ds：0

其中前256是dos与程序通信的，256向后是程序

第五章，bx与loop

注意：在debug中[0]表示段地址的偏移地址，在masm中表示数值0

bx

mov bx ，0

mov ax，[bx] ,此时[bx]表示以bx内容位偏移地址

1，将bx中的数据作为偏移地址

inc bx # 自加

loop

1，loop 标号

  • cx = cx-1
  • 判断cx中的值，不为零转到标号执行处，若果为零则向下执行
  • cx中存放的一般是循环次数

2，2^1000

assume cs:code
code segment
mov ax,2
mov cx,11
s:add as,ax
loop s # s就是标号   判断cx，是否跳到标号

3，越位赋值会可能出错 mov ax,[bx]

mov al,[bx]

mov ah,0

4，汇编语言中数字以字母开头，例如大于9fffh的，Afffh，需要在前边加0

5，使用deubg追踪循环

g 命令地址：相当于 debug中的段点

p :在循环时使用，会直接跳到循环结束，即自动完成循环过程

注意

在masm中

mov al，[0] 将0移入al

mov al，ds:[0] ，偏移为0的地址中内容放入al

mov al，[bx]，将bx为偏移地址的地址中的内容放入al

mov al，ds:[bx]，同上

loop，bx联合应用

内存数值相加时的问题

例：ffff:0---ffff:b 12个字节相加，

问题：放入16位ax，会不会越界，8位如何放入16位寄存器

解决方法：使用中介，将8位数据放入16位中介寄存器ax，再相加

assume cs:code
code segment
	mov,ax,0ffffh
	mov,ds,ax # 设置段地址
	
	mov dx,0 # 初始化累加寄存器
	mov al,ds:[0]  # 赋值给中间寄存器
	mov ah,0 # 设置高位为0，此时ax为0
	add dx,ax # 累加
	...
	mov ax,4c00h
	int 21h

\(sum =\sum\limits_{X=0}^{0bh}(ffffh*10h+X)\)

# 优化:使用循环，偏移地址应该递增
asume cs:code
code segment
	mov ax,0ffffh
	mov ds,ax
	mov bx,0
	
	mov dx,0
	
	mov cx,12
	
s:	mov al,[bx]
	mov ah,0
	add dx,ax
	int bx
	loop s
	mov ax,4c00h
	int 21h
code ends
end

段前缀

ds就是段地址，也称为段前缀，ds是默认的段前缀，其他还有cs，es等

一段安全的空间

在PC中，0:200到0:2ff是安全的空间

段前缀的使用

在不同的段中操作时，一个ds需要多次更改，可能需要多个段寄存器，例如用es替代。效果更好

第六章，包含多个段的程序

代码段中使用数据

dw 0123h,0456h 定义字符型数据

db 45h,78h 定义字节型数据

当上面定义在cs中时，数据段地址就是代码段的段地址

dw在第一行定义，数据地址偏移为0,2,4,6....

assume cs:code
code segment 
	dw 0123h,0456h,0789h
	start:mov bx,0
	mov ax,0
	mov cx,0
	s:add ax,cs:[bx]
	add bx 2
	loop s
	mov ax 4c00h
	int 21h
code ends
end start
# cup读指令的时候会从start开始，若不添加start，应为dw的存在，存放的是数据，无法转化为机器指令，程序无法执行
# end的作用：通知编译器程序结束，告诉编译器程序入口在哪里，当不指定入口时，会按照上到下执行，因此若现定义数据，会把数据当做指令执行

代码段中使用栈

问题：将上面程序中的数据逆序存放

assume cs:code
code:segment
	dw 0123h,0456h,0789h
	dw 0,0,0 # 定义数据当做栈空间
	
	start :mov ax,cs
	mov ss,ax   # 指定栈段
	mov sp,32	# 指定栈偏移，栈指针，操作时指针自动变
	mov bx,0
	mov cx,3	# 循环次数
	
	s:push cs:[bx] # 入栈数据
	add bx,2
	loop s
	
	mov bx,0
	mov cx,3
	
	s0:pop cs:[bx]
	add bx,2
	loop s0
	
	mov 4c00h
	int 21h
code ends
end start

将数据，代码，栈放入不同的段

上面的逆序排放

assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
	dw 0123h,0456h,0789h
data ends
stack segment
	dw 0,0,0
stack ends
code segment
start:mov ax,stack  # cs,ss,da 系统加载程序时会有系统指定加载的位置，cs 确定后，ds应该就是cs-2，ss=cs-1
	  mov ss,ax
	  mov sp,6  # 指定栈指针
	  mov ax,data 
	  mov ds,ax # 数据段地址
	  
	  mov bx,0
	  mov cx,3
	  
	  s:pop [bx]
	  add bx,2
	  loop s
	  
	  mov bx,0
	  mov cs,8
	  s0:pull [bx]
	  add bx,2
	  loop s0
	  
	  mov ax,4c00h
	  int 21h
code ends
end start

第七站，更灵活的定位内存地址的方法

and和or指令

  • and
    • 两个都是1为1，其他是0 ，add al 10100010B
    • 可以把寄存器某一位设置为0：and al,10111111B
  • or
    • 有一个1就为1
    • 使得寄存器某一位为1：or al,00000100B

关于ASCII

键盘按下a键：键盘产生61h，放入内存空间，编辑器软件从指定内存读取，送到显存中

以字符形式给出的数据

'....'指明数据是以字符形式给出，编译器会转化为ASCII

assume ds:data
data segment
db 'unix'  # db 75H,6EH,49H,58H
db 'fork' # ...
data ends
code segment
start:mov al,'a' # mov al,61h
	mov b1,'b'
	mov ax,4c00h
	int 21h
code ends
end start

大小写转化问题

A：65，a：97

大写：第五位为0

小写：第五位为1

and 小写,11011111b

or 大写,00100000b

[bx+idata]

mov ax,[bx+200]:将地址内数据放入ax，这个地址是bx中的值+200

mov ax,200[bx] mov ax,[bx].200

用[bx+idata]方式进行数组的处理

assume cs:code,ds:data
data segment
	db 'BaSiC'
	db 'MinIX'
data ends

code segment
start:mov as,data
	mov ds,ax
	mov bx,0
	
	mov cx,5
	s:mov al,[bx]
	and al,11011111b
	mov [bx],al
	
	mov al,[5+bx]   # 5[bx]
	or al,00100000b
	mov [5+bx],al
	
	inc bx
	loop s

code ends
end start

SI和DI

与bx类似的功能，但不能分为2个8位的使用，

bx不够用的问题

# 将数据复制到后边地址
# ds:si 指向原数据
# ds:di 指向目的地址
assume cs:code,ds:data
data segment
	db 'welcome to masm!'
	db '...............'
data ends

code segment
start:mov ax,data
	mov ds,ax
	mov si,0
	mov di,16
	mov cs,8
	s:mov ax,[si]
	mov [di],ax
	add si,2
	add di,2
	loop s
	
	mov ax,4c00h
	int 21h
code ends
end start

[bx+si]和[bx+di]

两个功能类似

[bx+si] 表示一个内存单元，偏移地址为bx值+si值

[bx+si+idata]和[bx+di+idata]

表示内存单元，偏移地址，

不同寻址方式的灵活应用

  • ds:[idata]
  • [bx]
  • [bx+idata]
  • [bx+si]
  • [bx+si+idata]

例：将数据段单词，开头变为大写

assume cs:code,ds:data
data segment
db '1.file    '
db '2.editable'
db '3.help    '
data ends
code segment
start:	mov ax,data
		mov ds,ax
		mov bx,0
		
		mov cx,3
	s:mov al,[bx+2] # 把第二个字母放入al
 	add al,11011111b  # 修改字母，变为大写
	mov [bx+3],al 	# 放回
	add bx,10
	loop s
	mov ax,4c00h
	int 21h
code ends
end start

对于多层循环，需要其它寄存器记下外层cx的值，内层循环结束后恢复，不然会遇到死循环

当寄存器不够时，需要使用内存了,如使用栈，每层cx入栈 push cx，结束时出栈pop cx

数据处理的基本问题

引言

  • 处理的数据在哪里

  • 处理的数据有多少，多长

寄存器：ax,bx,cx,dx ah,al,bh,bj,ch,cl,dh,dl

sp（栈指针）,bp, si（原数据地址）,di（目的数据地址）

段寄存器：ds（数据段），ss（栈段），cs（代码段），es（扩展段）

bx,si,di,bp

  • 8086可以用[...]表达内存地址的寄存器：bx bp si di，[ax]是错误的
  • 这几种不能任意组合
    • bx，si
    • bx，di
    • bp，si
    • bp，di
    • 其他的组合是错误的，例如：mov ax,[bp+si]
  • 在[...]使用bp，时段地址是ss，即bp就像是sp

机器指令处理的数据所在位置

指令执行前，数据所在位置：CUP,内存，端口

汇编中数据位置的表达

  • 立即数：直接包含在机器指令中的数据，存在于指令缓冲区:mov ax,1 :b80100

    • B8表示移动立即数到ax
    • 指令寄存器：
      • 就是cpu读取一条指令
      • 经过数据总线条指令存出入指令缓冲器
      • 读取该指令要操作的数据，放入地址加法器
      • 数据放入目的地址

  • 寄存器 mov ax,bx:89D8

  • 段地址和偏移地址

    • mov ax,ds:[bp] 强制改变段地址

寻址方式

image-20200808154051203

指令要处理的数据有多长

8086可操作byte，word，在机器指令中需要指明进行操作的是字符还是字节

  • 通过寄存器指名要处理的数据
    • mov ax,bx
  • X ptr指明内存长度
    • mov word ptr ds:[0],1
    • inc word ptr [bx]
    • inc word ptr ds:[0]
    • add word ptr [bx],2
    • mov byte ptr ds:[0],1
    • 等等，
  • 其他
    • 栈指令，操作时，默认都是按照字符操作

寻址方式的总和应用

  • 字符串在内存中就是数组
  • 一般用[bx+idata+si]访问结构体
    • bx表示结构体
    • idata表示某一个数据项
    • si表示数据项中每个元素
    • student.name[i]

divide指令

  • 除数：8位，16位，寄存器，内存都可以
  • 被除数：默认ax，dx与ax
    • 除数8位，被除数16位（dx）
    • 除数16位，被除数应该是32位（dx+ax）
  • 指令格式
    • div 寄存器
    • div 内存单元
      • div byte ptr ds:[0]
        • al = ax/0地址的商
        • ah = ax/0地址余数
      • div word ptr es:[0]
        • ax = [(dx)*10000H+(ax)]/((ds)*16+0)的商
        • dx = [(dx)*10000H+(ax)]/((ds)*16+0)的余数
      • div byte ptr [bx+si+8]
        • al = (ax)/((ds)*16+bx+si+8)的商
        • ah = (ax)/((ds)*16+bx+si+8)的余数
      • div word ptr [bx+si+8]
        • ax = [dx*10000h+ax]/(ds*16+bx+si+8)的商
        • dx = [dx*10000h+ax]/(ds*16+bx+si+8)的余数
      • 最后结果覆盖原来被除数的位置

伪指令dd

  • 定义dword，即double word

  • data segment
db 1 # 01H
dw 1 # 0001H
dd 1 # 00000001H
data ends

dup

  • 同dw,dd,db一样有编译器识别处理的符号，用来数据重复

  • db 3 dup(0) # 定义了3个字节0
db 0,0,0
db 3 dup(0,1,2)
db 0,1,2,0,1,2,0,1,2
db 2 dup('abc,'ABC)
db 'abcABCabcABC'

    stack segment
dw 0,0,0,0,0,0...
stack ends
stack segment
db 200 dup(0)
stack ends

第九章，转移指令的原理

8086CPU转移指令分类

  • 无条件转移指令 例jmp
  • 条件转移指令
  • 循环指令 例loop
  • 过程
  • 中断

操作符offset

由编译器处理的符号，取得标号的偏移地址吗，就标号所在地址

assume cs:code
code segment
	start:mov ax.offset start  # 相当于mov ax,0
	s:mov ax,offset s # 相当于mov ax,3
code ends
end start

jmp指令

  • cs，ip
    • 可以只修改ip
    • 也可以修改cs
  • 转移要求
    • 目的地址
    • 转移的距离 （-128----》127）段内跳转
      • jmp start 标号

依据位移进行jmp指令

movax,0123 		# B8 23 01
mov as,ds:[0123]# A1 23 01
push ds:[0123]	# FF 36 23 01

jmp指令对应的机器码中没有目的地址，是相对于jmp所在指令的偏移

  • jmp near ptr 标号 实现段内近转移：
    • IP=IP+16位位移
    • near ptr 指明此处为16位位移，进行的是段内近转移
    • 16位位移 = 标号处地址减去jmp指令后第一个字节地址

转移的目的地址在指令中的jmp指令

  • 偏移地址是实际的地址
  • 段间转移，远转移
  • jmp fat ptr 标号：修改了cs:ip ---->EAXXXXYYYY

转移地址在寄存器中的jmp指令

jmp 16位寄存器

jmp ax

转移地址在内存中的jmp指令

  • jmp word ptr 内存
  • jmp dword ptr 内存，段之间转移，32位 高16位cs，低16位ip

jcxz指令

  • 有条件转移
  • （-128--127）
  • 机器码包含位移，而不是目的地址
  • jcxz 标号，
    • cx=0 跳转，否则不跳转，向下执行
    • ip = ip+8位移
      • 负数用补码表示
      • 有编译时编译器算出

loop指令

  • 位移而不是目的地址
  • -128--127
  • 与cx配合
  • 都是编译器指令

根据位移进行转移的意义

使用位移可使程序在内存中任意位置调用

编译器对转移位移超界的检测

编译时编译器会报错

注：

显存地址：B8000H-BFFFFH dos系统的显存地址

第十章，Call和Ret指令

都是修改cs，ip

ret与retf

  • ret使用栈中的数据，修改ip实现近转移
  • cpu执行ret时
    • ip=ss*16+sp
    • sp=sp+2
  • cpu执行retf时
    • ip=ss*16+sp
    • sp=sp+2
    • cs=ss*16+sp
    • sp=sp+2
  • ret执行后 ip=0，cs：ip指向代码段第一条指令
  • retf执行后，cs：ip指向代码段第一条指令

call

  • 与ret配合使用
    • 将ip，或cs，ip入栈
    • 转移（jmp）
  • 不能短转移

位移转移的call

  • 将当前标号入栈后，转到标号处执行

    • sp =sp -2
      • ss*16+sp=ip
    • ip = ip+16位位移

  • 相当于进行push ip，jmp near ptr 标号

直接地址转移的call

call far ptr 标号
sp = sp -2
ss*16+sp=cs
sp = sp -2
ss*16+sp=ip

cs=标号所在段地址
ip=标号所在偏移地址

相当于push cs，push ip，jmp fat ptr 标号

寄存器转移的call

sp =sp -2

ss *16+sp =ip

ip=16位寄存器

相当于push ip,jmp 16位寄存器

转移地址在内存的call

  • call word ptr 内存
    • push ip
    • jmp word ptr 内存单元
  • call dword ptr 内存
    • push cs
    • push ip
    • jmp dword ptr 内存单元

call与ret的配合使用

可以使用call与ret配合写子程序，就像是高级语言中的方法，使用call跳转，ret返回

mul

  • 乘法指令
    • 相乘的2位数位数需要相同
    • 8位：AL中和8位寄存器或内存单元
    • 16位：AX中和16位寄存器或内存单元
  • 结果
    • 2个8位：放在ax
    • 2个16位：高位DX,低位AX
  • mul reg,mul 内存单元
    • mul byte ptr ds:[0] ==(ax)=(al)*(ds*16+0)
    • mul word ptr [bx+si+8]
      • (ax)=(ax)*((ds)*16+(bx)+(si)+8) 低8位
      • (dx)=(ax)*((ds)*16+(bx)+(si)+8) 高8位
  • 例100*10
    • mov al,100
    • mov b1,10
    • mul bl
    • ax = 1000(03E8H)
  • 100*10000
    • mov ax,100
    • mov bx,10000
    • mul bx
    • ax=4240H
    • dx=000FH

模块化程序设计

如何存储子程序参数，与返回值

  • 子程序计算N的3次方

    • N存储位置

      • 寄存器

    • 结果存储位置

      • dx，ax
    • bx = N ;型参
dx:ax=N^3

cube:mov ax,bx
mul bx
mul bx
ret

参数和结果传递问题

用寄存器存储参数与结果最常用的方法

批量数据传递

传递的数据多的时候怎么办？使用内存,或者栈，高级语言就是栈

assume cs:code
data segment
	db 'conversation'	
data ends
code segment
start:mov ax,data
	mov ds,ax
	mov si,0	;ds:si指向字符串所在空间首地址
	
	mov cx,12	;cx存放字符串长度
	call capital
	
	mov ax,4c00h
	int 21h
capital:and byte ptr [si]:11011111b
	inc si
	loop capital
	ret
code ends
end start

寄存器冲突

上面的程序，当不知道字符串长度时，如何做

db 'conversation','0'

capital:mov cl,[si]
	mov ch,0
	jcxz ok	;若果cx=0,结束，若不是，接着处理
	and byte ptr [si],11011111b
	inc si
	jmp short capital
ok:ret

第十一章，标志寄存器

引言

计算机中的数据可以看做是有符号数，也可以是无符号数

00000001B # 可看做无符号数1，或有符号数+1
10000001B # 可看做无符号数129，或有符号数-127

flag标志寄存器与其它不同，其他是用来存放数据的，flag是按位起作用

image-20200814142743401

image-20200814163851014

1,3,5,12,13,14,15在8086中没有使用

ZF，零标志位

  • 上一条指令结果为0，此时标志位ZF=1
    • mov ax,1
    • sub ax,1
    • 此时ax=0
  • 否则ZF=0
    • mov ax,2
    • sub ax,1
    • ax=1
  • add,sub,mul，inc 等等都是运算指令，mov push等都是传送指令

PF，奇偶标志位

  • 指令执行后，结果中所有二进制中1的个数
    • 偶数，PF=1
    • 奇数，PF=0

SF，符号标志位

  • 指令执行后结果的正负情况

  • SF=1，结果为负

  • SF=0，结果为正

  • mov al,10000001B
add al,1
;结果 al=100000010B
;有符号位 -12 6
;无符号位 130
;所以说该指令包含结果有2个
    • SF标志，就是CPU对有符号数运算结果的一种记录，它记录数据正负，Cpu会影响SF标志位，但Cpu并不识别数据有无符号

  • 但我们把数据当做无符号数，SF则无实际作用

    • mov al,10000001B
add al,1
;结果为10000010B，SF=1
;如果指令是进行有符号运算，那么结果为负数，否则不用处理
;注意没有-0的说法，只有+0

CF，进位标志位

存储上一条指令执行后是否有数据进位,或借位（减 法）

  • 有进位 CF=CY=1
  • 无进位 CF=NC=0

减法

  • 97H-98H 在计算机中就是
  • 197H-98H = FF，CY=1

OF，溢出标志位

超出了机器的范围

  • 溢出是针对有符号位，正+正边负
  • 进位是相对于无符号位，例如8位边9位
  • 溢出时OF=OV=1

对于cpu的计算结果，若做有符号位观察，OF,SF，若看作无符号位观察CF

总之，cpu计算时，不管有无符号，adc指令：结合符号位获取正确值

mov ax,98d ; 0110 0010
add ax,99d ; 0110 0011

;1100 0101  C5 SF=1,OF=1,CF=0
;当做无符号位相加，C5
;当有符号位，首位为1，SF=1表示是负数，是-59的补码，

adc指令

带进位加法指令，利用CF位记录值

adc ax,bx ax = ax+bx+CF

add,配合adc可以解决这些问题

;1EF000h+201000h 高16位ax，低16位bx
mov ax,001EH
mov bx,0f000H
add bx,1000H ; 0000H cf=1
adc ax,0020H ;

adc执行后也会可能产生进位

;1E F000 1000h+ 20 1000 1EF0h 高位16ax，次高位16bx，cx低16位
;思路 低16位相加，然后次16位adc，高16位adc
mov ax,001EH
mov bx,0f000H
mov cx,1000H

add cx,1ef0h
adc bx,1000h
adc ax,0020h

更大的数据可以放在栈或内存中

sbb指令

带位减法指令

sbb ax,bx = > ax= ax-bx-cf

与加法类似

cmp指令

相当于减法指令，但不保存结果，仅仅对标志位进行设置

cmp ax,ax ===> 此时ax不变，仅影响flag ---》ZF=1,PF=1,SF=0,CF=0,OF=0

image-20200814182305437

有符号位比较

ZF

需要考虑OF,SF

  • OF=0,SF=1 AH<BH
  • OF=1,SF=1 AH>BH
  • SF=0,OF=1 AH<BH
  • OF=0,SF=0 AH>BH

检测比较结果的条件转移指令

与cmp配合

image-20200814233016395

cmp ah,bh
je s
add ah,bh
jmp short ok
s:add ah,ah
ok:ret

DF标志和串传送指令

  • flag第10位，方向标志位

  • 在串指令中，控制每次操作后si，di增减

  • DF=0,每次操作后递增

  • DF=1递减

  • movsb:以字节为单位传递，将ds:si指向的内存中的数据送入es:di

    • es*16+di=ds*16+si
    • 若DF=0,SI=SI+1,DI=DI+1
    • 若DF=1;SI=SI-1,DI=DI-1

  • movsw 以字为单位传送，即16位，si，di每次加减2

  • movsb,movsw与rep配合

    • rep movsb ，根据cx的值重复n次

  • cld:设置DF=0,std设置DF=1

  • assume cd:code
data segment
db 'welcome to masm!'
db 16 dup(0)
data ends
code segment
start:mov cx,16
	cld;
	mov ax data
	mov ds,ax
	mov si,0
	mov di,16
	mov es,ax
	rep movsb
	mov ax,4c00h
	int 21h
code ends
end start

pushf和popf

pushf:将标志寄存器的值压入栈中

popf:弹出到标志寄存器，出栈

第十二章，内中断

内中断的产生

外部中断：外部设备

内部中断：内部错误

软件中断，int 21h等

CPU中断优先权：

  • 除法错误，溢出中断，软件中断
  • 不可屏蔽中断
  • 可屏蔽中断
  • 单步中断

中断处理程序

内存中有中断处理程序

中断向量表

  • 形式：序号 中断程序地址

  • 地址用8bit，所以一共256个中断程序

  • int 序号 就会调用中断处理程序

  • 对于8086CUP，中断程序地址存放位置0000：0000---》0000：03FF，段地址16bit，偏移地址16bit，32*256

  • 8086中0:200-0:300安全的地址，因为并不是256个程序都要用

中断过程

找到中断程序地址，CPU设置cs，ip该过程为中断过程

中断过程：

  • 取得中断类型码
  • 标志寄存器入栈
  • 设置标志寄存器的第八位TF,第九位IF为0
  • CS,IP入栈
  • 读入cs，ip

中断处理程序

  • 保存用到的寄存器
  • 处理中断
  • 恢复寄存器
  • 用iret指令返回

iret：pop ip；pop cs；popf

iret和硬件自动完成中断过程配合使用

除法错误中断处理

编程处理0号中断

发生除法溢出时，即结果比寄存器范围大，Cpu将转换为处理中断程序

中断向量表中该错误终端地址为0号地址

可以自定义中断程序，修改中断向量表，此时会执行自己的中断程序

assume cs:code
code segment
start:
	mov ax,cs
	mov ds,ax
	mov si,offset do0;设置自定义终端程序位置
	mov ax,0
	mov es,ax
	mov di,200h	;设置es:di位置
	
	mov cx offset do0end- offset do0
	cld rep movsb ;中断程序写入内存
	;设置中断向量表
	mov ax,4c00h
	int 21h
do0:
	xxxxx
	mov ax,4c00h
	int 21h
do0end:nop ;占一个字节，无作用
code ends
end start

单步中断

CPU在执行一条指令后检测到TF=1，就会引发中断过程

单步中断的类型码为1，debug就是改变了1号中断的程序，改为debug的程序

响应中断的特殊情况

有时候遇到中断信号CPU也不会响应，

例如：

  • SS:SP的设置过程，ss，sp需要同时改变，因此不能被中断
    • mov设置ss：sp时也要连续

第十三章，int指令

int指令

与call类似，int调用中断程序

对int,iret与栈的深入理解

BIOS与dos中断例程的安装

  • 开机后CS:0FFFFH,IP=0, 该位置有一条跳转指令，执行后专区bios的硬件检测与初始化程序
  • 初始化程序，将BIOS所支持的中断向量，即Bois提供的中断例程入口记录在中断向量表
  • 完成后 int 19h进行操作系统的引导，将计算机交给操作系统
    • dos病毒就是改变 int 19h的中断

BIOS中断历程应用

  • int 10h中断的设置光标位置功能

    • 10h中包含多个子程序，通过ah，设置子程序的序号
    mov ah,2 ;2号子程序
mov bh,0 ;0页
mov dh,5 ;5行
mov dl,12 ;12列
int 10h

  • int 21h

    • 程序返回功能
      • mov ah 4ch # 序号，程序返回的功能
      • mov al,0 # 返回值
      • int 21h
    • 光标显示字符功能

第十四章，端口

端口的读写

  • 访问内存

    • mov ax,ds:[8]
    • cpu 通过地址线将地址8信息发出
    • cpu控制线发出内存读命令，选中存储器新编，通知他读数据
    • 存储器将8单元数据通过数据线送入cpu

  • 当问端口

    • 使用in,out
    • in al,60h
    • 地址总线60h发出
    • 控制线发出端口度命令，端口芯片，通知读数据
    • 端口芯片通过数据线传入cpu
    • 8位端口al,16位ax
      • in al，20h 读取20h端口一个字节
      • mov dx,3f8h
      • in al,dx 读取改端口一个字节

CMOS RAM 芯片

  • 包含一个实时钟和128存储单元的RAM
  • 该芯片靠电池供电，不是电源
  • 128单元中，内部时钟占用0-0dh，其他保存系统配置信息
  • 芯片内部有2端口70h,71h，cup通过他们进行读写
    • 70h地址端口，要访问的RAM单元地址，
    • 71h是数据端口，要读取或写入的数据
    • 例：读取RAM 2号单元
      • 2送入 70h
      • 从71 读取2单元内容

shl与shr指令

  • 逻辑移位指令，左移与右移

  • 将寄存器或内存单元中数据左移，右移

  • shl

    • 数据左移

    • 最后移出的写入CF

    • 最低位0补充

    • 若移位大于1，移动位数放在cl，不能直接用数字

    • mov  al,01001000b
shl al,1
;al = 10010000b

  • shr 相反的操作

CMOS RAM中存储时间信息

  • 秒00H,分02h，时04h，日07h，月08h，年，09h

  • BCD格式码存放

    • 四位01表示1-9
    • 0000-0,0001-1,0010-2 ..... 1001-9
    • 例如26:0010 0110

第十五章，外中断

接口芯片和端口

外设的出入不是直接送入内存，而是相关接口芯片的端口中

外中断信息

  • 可屏蔽
  • 不可屏蔽
  • 需要看IF位，IF=1，指令执行后中断，否则不中断
  • sti设置TF=1,cli if=0
  • 不可屏蔽类型码固定是2
    • 标志位入栈，IF=0,TF=0,表示此程序不能被中断
    • cs，ip入栈
    • ....
  • 外设几乎都是和屏蔽中断

PC键盘的处理过程

  • 按下一个键
  • 键盘芯片产生扫描码
  • image-20200815161038632
  • 送入主板接口芯片寄存器，寄存器端口60h
  • 松开时也会送入
  • 到达60h时，发送int 9 中断
  • Bios int9中断例程，
    • 读取60h端口扫描码
    • 是字符，将扫描码与ascii送入bios键盘缓冲区（因为有些操作在操作系统之前），缓冲区中 一个按键16位 8位扫描码，8位ASCII
    • 是控制键，转换为状态字节，写入内存中存储状态的字节单元
  • cpu检测到，若IF=1，引发中断去执行int9

编写int 9 中断例程

安装新的int 9终端例程

第十六章，直接定址表

描述了单元长度的标号

assume cs:code
code segment
a:db 1,2,3,4,5,6,
b:dw 0
start :mov si,offset a;将a的偏移地址给si
code ends
end start
;若标号后边没有“:”他们可以同时描述内存地址与单元长度

在其他段中使用数据标号

有“:"的地址标号只能在代码段使用

若要使用数据标号访问数据，需要assume 将寄存器与段对应

例如上面的数据，访问12345678中的1 需要设置ds，si

若使用a,则mov ax,[0]即可不用管ds，因为assume ds:data

  • 存储地址

    • data segment
a db 1,2,3,4,5,6,7,8
b dw 0
c dw offset a,seg a,offset b,seg b ;
c dd a,b ;32bit存储地址
data ends

直接定址表

程序入口地址的直接定址表

第十七章，BIOS键盘的输入磁盘读写

int 9 中断对键盘输入的处理

键盘缓区15个字单元，存储扫描码，ascii

int 16 读取键盘缓冲区

mov ah,0
int 16h 
;从键盘缓冲区读取一个，并删除它
; ah=扫描码，al=Ascii

int 16h的0号功能

  • 检测缓冲区是否有数据
  • 没有继续上一步
  • 读取缓冲区第一个字
  • 送入ax
  • 缓冲区已读取那个字删除

int 9向缓冲区写数据，int16h读数据，编程接受用户输入时，就是int16h

字符串的输入

  • 要求
    • 能够输入
    • 输入时显示
    • 可以删除
  • 使用栈

int 13h

柱面号，磁道号，扇区号

读取：

ah = int 13h ;功能号，2表示读取，3表示写入
al=读取扇区数
ch=磁道号
cl=扇区号
dh=磁头号
dl=驱动号 0：软驱A，1：软驱B   80h：硬盘C，81h：硬盘D
ex:bx 向此区域读入数据

ah=0,al = 读入的扇区数
ah=出错代码

写入同上

  • 直接写入可能覆盖数据，危险
posted @ 2020-08-15 18:23  下雨天,真好  阅读(410)  评论(0)  编辑  收藏  举报