第八章 数据处理的两个基本问题

为了描述上的简洁，在以后的课程中，我们将使用两个描述性的符号 reg来表示一个寄存器，用sreg表示一个段寄存器。

reg的集合包括：ax、bx、cx、dx、ah、al、bh、bl、ch、cl、dh、dl、sp、bp、si、di；
sreg的集合包括：ds、ss、cs、es。

8.1 bx、si、di、bp

前三个寄存器我们己经用过了，现在我们进行一下总结。
（1）在8086CPU 中，只有这4个寄存器（bx、bp、si、di）可以用在“[…]” 中来进行内存单元的寻址。
（2）在“[…]” 中，这4个寄存器（bx、bp、si、di）可以单个出现，或只能以四种组合出现：
bx和si、bx和di、bp和si、bp和di

  错误的用法
     mov ax,[bx+bp]
     mov ax,[si+di]

（3）只要在[…]中使用寄存器bp，而指令中没有显性的给出段地址，段地址就默认在ss中。比如：

  mov ax,[bp]               含义： (ax)=((ss)*16+(bp))
  mov ax,[bp+idata]      含义：(ax)=((ss)*16+(bp)+idata)
  mov ax,[bp+si]           含义：(ax)=((ss)*16+(bp)+(si))
  mov ax,[bp+si+idata]  含义：(ax)=((ss)*16+(bp)+(si)+idata)

8.2 机器指令处理的数据所在位置

绝大部分机器指令都是进行数据处理的指令，处理大致可分为三类：

	读取、写入、运算

在机器指令这一层来讲，并不关心数据的值是多少，而关心指令执行前一刻，它将要处理的数据所在的位置。

8.3 汇编语言中数据位置的表达

在汇编语言中如何表达数据的位置？

  汇编语言中用三个概念来表达数据的位置。 
  1、立即数（idata）  
  2、寄存器
  3、段地址（SA）和偏移地址（EA）

1、立即数（idata）
对于直接包含在机器指令中的数据（执行前在cPu 的指令缓冲器中），在汇编语言中称为：立即数（idata ) ，在汇编指令中直接给出。例如：
mov ax,1
对应机器码：B80100

执行结果：(ax) = 1

2、寄存器
指令要处理的数据在寄存器中，在汇编指令中给出相应的寄存器名。例如：
mov ax,bx
对应机器码：89D8

   执行结果：(ax) = (bx)

3、段地址（SA）和偏移地址（EA）
指令要处理的数据在内存中，在汇编指令中可用[X]的格式给出EA，SA在某个段寄存器中。
存放段地址的寄存器可以是默认的。
存放段地址的寄存器也可以显性的给出。
存放段地址的寄存器是默认的
示例：
mov ax,[0]
mov ax,[bx]
mov ax,[bx+8]
mov ax,[bx+si]
mov ax,[bx+si+8]

存放段地址的寄存器是默认的
示例（续）：
mov ax,[bp]
mov ax,[bp+8]
mov ax,[bp+si]
mov ax,[bp+si+8]

段地址默认在ss中!

显性的给出存放段地址的寄存器（强制给出）
示例

mov ax,ds:[bp] 含义：(ax)=((ds)16+(bp))
mov ax,es:[bx] 含义：(ax)=((es)16+(bx))
mov ax,ss:[bx+si] 含义：(ax)=((ss)16+(bx)+(si))
mov ax,cs:[bx+si+8] 含义：(ax)=((cs)16+(bx)+(si)+8)

8.4 寻址方式
寻址方式小结

8.5 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。

对于这个问题，汇编语言中用以下方法处理。
（1）通过寄存器名指明要处理的数据的尺寸。
下面的指令中，寄存器指明了指令进行的是字操作：
mov ax,1
mov bx,ds:[0]
mov ds,ax
mov ds:[0],ax
inc ax
add ax,1000

（2）在没有寄存器名存在的情况下，用操作符X ptr指明内存单元的长度，X在汇编指令中可以为word或byte。

  下面的指令中，用word ptr指明了指令访问的内存单元是一个字单元：
   mov word ptr ds:[0],1
   inc word ptr [bx]
   inc word ptr ds:[0]
   add word ptr [bx],2

  下面的指令中，用byte ptr指明了指令访问的内存单元是一个字节单元：
   mov byte ptr ds:[0],1
   inc byte ptr [bx]
   inc byte ptr ds:[0]
   add byte ptr [bx],2

在没有寄存器参与的内存单元访问指令中，用word ptr或byte ptr显性地指明所要访问的内存单元的长度是很必要的。

否则，CPU无法得知所要访问的单元是字单元，还是字节单元。

假设我们用Debug查看内存的结果如下：
2000:1000 FF FF FF FF FF FF……

那么指令：
mov ax,2000H
mov ds,ax
mov byte ptr [1000H], 1

将使内存中的内容变为：
2000:1000 01 FF FF FF FF FF……

而指令：
mov ax,2000H
mov ds,ax
mov word ptr [1000H],1
将使内存中的内容变为：
2000:1000 01 00 FF FF FF FF……

这是因为
mov byte ptr [1000H],1访问的是地址为 ds:1000H的字节单元，修改的是 ds:1000H单元的内容；

而mov word ptr [1000H],1访问的是地址为 ds:1000H 的字单元，修改的是 ds:1000H和ds:1001H两个单元的内容。

（3）其他方法
有些指令默认了访问的是字单元还是字节单元

比如：push [1000H]就不用指明访问的是字单元还是字节单元，

因为push指令只进行字操作。

8.6 寻址方式的综合应用

我们可以看到，8086CPU提供的如[bx+si+idata]的寻址方式为结构化数据的处理提供了方便。

使得我们可以在编程的时候，从结构化的角度去看待所要处理的数据。

从上面我们可以看到，一个结构化的数据包含了多个数据项，而数据项的类型又不相同，有的是字型数据，有的是字节型数据，有的是数组（字符串）。

一般来说，我们可以用[bx+idata+si]的方式来访问结构体中的数据。

用bx定位整个结构体，用idata定位结构体中的某一个数据项，用 si 定位数组项中的每个元素 。
为此，汇编语言提供了更为贴切的书写方式。
如：[bx].idata、[bx].idata[si]。

在C语言程序中我们看到，如：dec.cp[i]，dec是一个变量名，指明了结构体变量的地址，cp 是一个名称，指明了数据项cp的地址，而i用来定位cp中的每一个字符。
汇编语言中的做法是：bx.10h[si]

对比一下，是不是很相似？

8.7 div 指令

div是除法指令(division)，使用div作除法的时候：
除数：8位或16位，在寄存器或内存单元中
被除数：（默认）放在AX 或 DX和AX中

除数 被除数
8位 16位(AX)
16位 32位(DX+AX) 分别存放高8位和低8位

结果：
运算 8位 16位---------------除数的位数
商 AL AX
余数 AH DX

div指令格式：
div reg
div 内存单元

现在我们可以用多种方法来表示一个内存单元了。

div指令示例
div byte ptr ds:[0]
含义为：(al) = (ax) / ((ds)16+0)的商；
(ah) = (ax) / ((ds)16+0)的余数

div word ptr es:[0]
含义为：
(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

编程：
利用除法指令计算100001/100。

我们首先分析一下，被除数 100001 大于65535，不能用ax寄存器存放，所以我们要用dx和ax两个寄存器联合存放100001，也就是说要进行16位的除法。
因为要分别为dx和ax赋100001的高16位值和低16位值，所以应先将100001表示为十六进制形式：186A1H。
编程实现1：
利用除法指令计算100001/100。（程序）
mov dx,1
mov ax,86A1H ;(dx)*10000H+(ax)=100001
mov bx,100
div bx
程序执行后，(ax)=03E8H（即1000），(dx)=1（余数为1）。
大家可自行在Debug中实践。

8.8 伪指令 dd

前面我们用db和dw定义字节型数据和字型数据。

dd是用来定义dword （double word双字）型数据的。 32位

示例：data segment
db 1
dw 1
dd 1
data ends

在data段中定义了三个数据：
第一个数据为01H，在data:0处，占1个字节；
第二个数据为0001H，在data:1处，占1个字；
第三个数据为00000001H，在data:3处，占2个字节；

问题8.1
用div 计算data段中第一个数据除以第二个数据后的结果，商存放在第3个数据的存储单元中。
data segment
dd 100001
dw 100
dw 0
data ends
思考后看分析。
data segment
dd 100001
dw 100
dw 0
data ends
data段中的第一个数据是被除数，为dword（双字）型，32位，所以在做除法之前，用dx和ax存储。应将data:0字单元中的低16位存储在 ax中，data:2字单元中的高16位存储在dx中。

问题8.1程序实现代码
mov ax,data
mov ds,ax
mov ax,ds:[0] ;ds:0字单元中的低16位存储在ax中
mov dx,ds:[2] ;ds:2字单元中的高16位存储在dx中
div word ptr ds:[4] ;用dx:ax中的32位数据除以ds:4字
;单元中的数据
mov ds:[6],ax ;将商存储在ds:6字单元中

8.9 dup

dup是一个操作符，在汇编语言中同db、dw、dd 等一样，也是由编译器识别处理的符号。

它是和db、dw、dd 等数据定义伪指令配合使用的，用来进行数据的重复。
dup示例
db 3 dup (0)
定义了3个字节，它们的值都是0，
相当于 db 0,0,0

db 3 dup (0,1,2)
定义了9个字节，它们是
0、1、2、0、1、2、0、1、2，
相当于 db 0,1,2,0,1,2,0,1,2

db 3 dup (‘abc’,’ABC’)
定义了18个字节，它们是
‘abcABCabcABCabcABC’，
相当于db ‘abcABCabcABCabcABC’

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）
dw 重复的次数 dup （重复的字型数据）
dd 重复的次数 dup （重复的双字数据）

dup是一个十分有用的操作符
比如我们要定义一个容量为 200 个字节的栈段，如果不用dup，则必须用这样的格式：
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
当然，读者可以用dd，使程序变得简短一些，但是如果要求定义一个容量为1000字节或10000字节的呢？

如果没有dup，定义部分的程序就变得太长了；
有了dup就可以轻松解决。如下：
stack segment
db 200 dup (0)
stack ends

实验七-寻址方式在结构化数据访问中的应用