《汇编语言》第四版笔记

第一章 基础知识

知识点

  • 总线宽度：该总线有N个根线，则可以说这个总线的宽度为N

  • 主板：主板上有一些重要器件，器件通过总线连接。这些器件有CPU，存储器，外围芯片组，拓展插槽等。拓展插槽一般插有RAM内存条和各类接口卡

  • 接口卡：CPU通过总线向接口卡发送命令，接口卡根据CPU命令对外设进行控制

  • 从存储器的功能和连接上，可以分为以下几类

    • 随机存储器RAM：
      主随机存储器一般由两个位置上的RAM组成：装在主板上的RAM和插在拓展槽的RAM
    • 装有BIOS（基本输入输出系统）的ROM：
      BIOS是由主板和各类接口卡的厂商提供的软件系统，可以通过它对硬件系统进行基本输入输出
    • 接口卡上的RAM:
      某些接口卡需要存储大批量数据，上面就装有RAM，比如显卡里的显存

  • CPU把所有的存储器看作一个假想的逻辑存储器（又称内存地址空间）去使用

  • 内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制

第二章 寄存器

知识点

  • 通用寄存器：用来存放一般数据的寄存器，如AX，BX，CX，DX
  • 因为以前的寄存器都是八位的，为了保证兼容，8086的16位寄存器可以拆分成两个独立的寄存器单独使用。如：AX可以拆分为AH和AL
  • 因此8086CPU的寄存器可以一次处理两种尺寸的数据：字节（8位）和字（16位）
  • 对于汇编指令 add al,93H
    al是当作一个单独的寄存器来使用的，如果结果溢出，高位并不会放入ah寄存器
  • 一个合法的汇编指令，指令的两个操作对象位数应该是一致的，以下指令不合法：
    mov ax,bl （8位寄存器和16位寄存器之间传数据
    mov al,20000 （8位数据存不了20000
  • 8086CPU是16位的，但是地址总线是20位的，不能让这16位字长限制了寻址范围，因此8086CPU采用两个16位地址合成一个20位物理地址的方法
  • 两个16位地址一个是段地址，另一个是偏移地址，通过一个加法器算出物理地址
  • 地址计算公式：段地址*16+偏移地址=物理地址
    含义：用一个基础地址（段地址*16（乘16在十六进制里就是左移一位））和一个相对于基础地址的偏移地址相加，给出内存单元的物理地址
    既然是通过相对的关系得出物理地址，所以一个物理地址可以有多种表示形式
  • CPU可以将若干连续的内存单元看作一个段。段的大小受机器字长影响，8086CPU为16位，因此一个段的大小不能超过64KB
  • 段地址由CPU中的段寄存器提供，CS就是其中一个段寄存器
  • CS（存指令段地址）和IP（存指令偏移地址）是8086CPU两个关键的寄存器
    任意时刻，设CS的内容为M，IP内容为N，CPU将从内存：M*16+N单元开始读取指令并执行
  • 正常来说，CPU更新IP的时机：取出指令后，在指令执行之前
  • 同时修改CS，IP：jump 段地址:偏移地址（用指令中的段地址修改CS，偏移地址修改IP）
  • 仅修改IP，JUMP 寄存器 （用寄存器中的值修改IP）

预备知识：debug的使用

  • R命令查看，改变CPU寄存器的内容
    • 改变寄存器内容：r命令+寄存器
  • D命令查看内存中的内容
    • 列出从指定内存单元开始的128个内存单元的内容：d 段地址：偏移地址
    • 在使用“d 段地址：偏移地址”之后，用d命令查看后续内存内容
    • 指定内存查看范围：d 段地址：起始偏移地址 结尾偏移地址
    • 列出的内容分为3部分：左边是地址，中间是内容，右边是各内存单元中的数据对应的ASCII码，如果没有对应的，用'.'代替
  • E命令改写内存中的内容
    • 连续修改内存内容：e 起始地址 数据 数据...
    • 采用提问方式逐个改写内容：
      1.e 段地址：偏移地址，按enter键
      2.输入新数据+空格/空格
      3.希望改写的单元改写完毕后，按enter键
    • e命令可以写入数据，字符，字符串
  • U命令将内存中的机器码翻译成汇编指令
  • T命令执行一条机器指令
  • A命令以汇编的形式在内存中写入指令

第三章寄存器

知识点

  • 字单元：存放一个字型数据（16位）的内存单元，由两个地址连续的内存单元组成。高地址内存单元中存放字型数据的高位字节，低地址同理
  • 起始地址为N的字单元简称为N地址字单元
  • 8086CPU有一个DS寄存器，用来存放数据的段地址（CS存指令的段地址）
  • 指令格式：mov 寄存器 [内存单元地址]，[]里面的是偏移地址，段地址此时从DS获取

栈（低地址存低位

  • CPU提供相关指令以栈的形式访问内存空间，这意味着可以将一段内存当作栈来使用
  • 8086CPU的入栈出栈操作都是以字为单位进行的
  • 8086CPU中，段寄存器SS存栈顶的段地址，寄存器SP存偏移地址。pop和push指令执行的时候，CPU从这两个寄存器获得栈顶地址
  • 栈的起始位置从底下开始，空栈时，栈顶指针指向栈的最底部单元的下一个单元
  • push和pop指令可以只给出内存单元的偏移地址，其余信息由DS，SS，SP寄存器给出
  • push和pop本质上就是内存传送指令，和move指令不同的是。move指令只需传送数据，而push和pop除此之外还要对栈顶指针操作
  • push先改变栈顶指针，再传输数据。pop先传输数据，再改变栈顶指针
  • 一个栈段最大容量为64KB（因为偏移地址就4位十六进制）

段的综述

可以将一段内存定义为段，段地址指示段，偏移地址访问段内单元。

数据段 代码段 栈段
DS：偏移地址 CS：IP SS：SP

CPU将某段内存当作代码，是因为CS：IP指向了那里；CPU将某段内存当作栈，是因为SS：SP指向了那里

预备知识：debug的使用

  • debug指令可以通过段寄存器给出段地址 如：d 段寄存器：偏移地址 （e，a，u指令同理）
  • debug的T命令在执行修改寄存器SS的指令时，下一条指令紧接着被执行（即按一次T执行两条指令），原因跟中断有关

第四章 第一个程序

知识点

  • 可执行文件包含两部分内容：程序和数据，相关描述信息

  • 操作系统依照可执文件中的描述信息，将可执行文件中的机器码和数据加载入内存，并进行相关初始化，（如设置CS：IP），然后由CPU执行程序

  • 在汇编语言源程序中，包含两种指令：汇编指令和伪指令

  • 伪指令：编译器执行的指令，编译器根据伪指令进行相关编译工作.下面介绍三种常见的伪指令

    • segment和ends：这对伪指令的功能是定义段。一个段必须由一个名称标识。标识名称在编译，连接后处理为一个段的地址
    • end：和上面的ends不同，end是一个汇编程序的结束标记，编译器遇到后结束对文件的编译
    • assume 段寄存器:标识符：假设某一段寄存器与程序中某一个段相关联

  • 一个汇编程序由多个段组成，源程序中的指令，数据，栈被划分到了不同的段中

  • 用masm和link进行简化的手动编译和连接

    1."masm"后面+"源文件路径文件名;"，按enter即可编译(不用加文件后缀名
    2."link"后面+"目标文件路径文件名;"，按enter即可连接（不用加文件后缀名

  • 连接的作用：源程序很大时，可以分为多个源程序来编译，编译后由连接程序将它们连接到一起

  • 任何操作系统，都有一个shell（外壳）程序，用户通过这个程序操作计算机系统
    command.com是dos系统的shell， command执行用户输入的命令，将用户输入的程序加载入内存，设置CS：IP后，command停止运行，CPU运行程序

  • debug可以跟踪程序（如debug 1.exe）：debug将程序加载入内存，设置CS：IP后，debug不放弃对CPU的控制，这样可以执行相关命令来单步执行程序
    单步执行的时候，执行INT指令的时候用P命令，其余用T
    command加载debug，debug加载要运行的程序，返回顺序相反

  • DOS系统中.exe文件中的程序所占内存分为两部分：PSP（称为程序前缀的数据区，DOS利用PSP和程序进行通信）和程序本身。其中PSP占前256字节。
    假设程序所在内存区的段地址是SA，则SA：0到SA+10H：0存PSP，其余存程序，程序段地址SA存在DS寄存器中

第五章 [BX]和loop指令

知识点

  • “()”表示一个寄存器或者一个内存单元中的内容
  • idata表示常量
  • inc bx的含义是bx中的内容+1

loop指令

  • CPU执行loop指令的时候，要进行两步操作
    1.(cx)=(cx)-1
    2.判断cx中的值，如果不为零则转至标号处执行程序，为零则向下执行

  • loop实现循环要点
    1.在cx中存放循环次数
    2.loop指令的标号所表示的地址要在前面
    3.要循环执行的程序段，要写在标号和loop指令的中间

  • 用loop实现循环的框架

    点击查看代码 
     mov cx,循环次数

s:
  循环执行的程序段
  loop s

  • 在汇编语言源程序中，数据不能以字母开头，所以要在前面+0

  • 在debug的时候，可以通过g指令跳过一些代码，起到断点的作用
    如：-g 0112 表示执行debug从当前CS:IP开始执行，到IP的值为0012为止

  • 当执行处于循环的代码时，使用p指令可以跳出循环

debug和汇编编译器masm对指令的不同处理

  • 现在编写汇编语言源程序有两种方法：

    1.在debug里用A指令写到内存中
2.在masm里面编写

    不过两种方法对于类似于 mov al,[0]的指令有不同的解释。

    • debug将[]里面的0看作内存地址，将偏移地址为0的内容写入al
    • 而masm编译器将[0]看作0，将0写入al

    masm可以在[]前面加上"ds:"，显式告诉编译器访问内存，段地址在ds中。如： mov al,ds:[0]

  • 这些出现在指令中，用于显式指明内存单元段地址的"ds:"，在汇编语言中称为段前缀。（只有段寄存器才是段前缀！常用段寄存器：ds，cs，ss，es

  • 前面几章在debug编写源程序时，都是直接在某个内存中写入汇编指令的，但这很有可能修改重要的系统数据或代码，是不严谨的
    dos方式下，一般，0：200~0：2ff空间是没有数据和代码的，以后利用这段内存写入内容

第六章 包含多个段的程序

知识点

  • 上一章提到：不能随便更改内存内容。只有向操作系统申请取得的空间才是安全的。程序取得空间的方法有两种：

    • 加载程序时为程序分配。我们通过在源程序中定义段来进行内存空间的获取
    • 在程序执行时向系统申请

  • 在程序中，我们可以定义我们需要的数据，数据被编译连接后将成为可执行程序的一部分。
    可以用指令"dw 0123h,0789h"定义字型数据：define word，此时一个数据两字节

  • dw定义的数据，存放在程序地址的开头。存完这些数据之后才存汇编指令。

  • 如果开头dw定义了数据，那么内存地址的最开始不是我们要执行的指令，因此需要指出程序的真正入口（第一条汇编指令的地址），继而更改我们的CS：IP

    如下代码，end除了通知编译器程序结束之外，还可以通知编译器程序的入口在哪个地方。
在编译连接后，end start指明的程序入口被转化为入口地址，存储在可执行文件的描述信息中（可执行文件由描述信息和程序组成）
    点击查看代码 
    assume cs:code

code segment
        数据
start:
        代码
code ends

end start

  • 因此CS：IP变化过程为：程序加载后，由DS寄存器得到程序所在内存区的段地址，CS=DS+10H，IP偏移地址由可执行文件的描述信息指出，最终CS：IP指向第一条汇编指令所在的内存

  • dw定义的数据占有一定的内存空间，因此可以dw一系列0数据，来得到一块内存空间

  • 可以像定义代码段一样，通过segment和ends定义栈段，数据段，给个不同的段名就好

  • 一个段名代表一个段地址 ，段名被编译器处理为一个段地址数值。可以有：mov ax,段名 mov ds,ax ，但不能：mov ds，段名，因为8086不允许数值直接赋值给段寄存器，其他cpu可以

第七章 更灵活的定位内存地址的方法

知识点

and和or

  • and指令可以将位设0，or指令可以设1。想要设1或者设0，将对应位改成1或0即可。如：and al,01111111B即可将al的第七位设位0。or al,01000000B可以将第六位设为1
  • 大小写字母的ASCII码的二进制表示，除了第五位，其他都一样，因此可以用and和or指令进行大小写转化
  • 在汇编程序中，用'....'的方式指明数据是以字符的形式给出的，编译器将其转化为对应的ASCII码
  • si和di是和bx功能相近的寄存器
  • []里面可以放bx，si，di或者idata，均可以表示一个具体的内存单元的偏移地址
  • 当寄存器不够用，需要暂存数据时，可以将其暂存到栈中。

第八章 数据处理的两个基本问题

知识点

  • 寄存器汇总
    • reg表示寄存器，sreg表示段寄存器
      reg：ax，bx，cx，dx，sp，bp，di，si
      sreg：ds，cs，ss，es
  • 只有四个寄存器可以出现在[]里面来寻址：bx，si，di，bp
    • 这四个可以单独出现
    • 也可以以特定组合出现：bx和si，bx和di，bp和si，bp和di。（si或di必须跟随bx和dp中的一个
    • 只要[]里面有dp，若没有显式指出段寄存器，默认在ss中。（bx就默认段地址在ds中

寻址方式

  • 直接寻址：[idata]
  • 寄存器间接寻址：[bx],[si],[di],[dp]
  • 寄存器相对寻址：[bx+idata],[si+idata],[di+idata],[dp+idata]
  • 基址变址寻址：[bx+si],[bx+di],[dp+si],[dp+di]
  • 相对基址变址寻址：[bx+si+idata],[bx+di+idata],[dp+si+idata],[dp+di+idata]
  • 机器指令需要指出指令进行的是字操作还是字节操作，可以有三种方法指出
    • 通过寄存器指出处理数据的尺寸
    • 通过X ptr指明内存单元的长度，x可以是word或者byte。在没有寄存器参与的内存单元访问指令中，用X ptr显式指出要访问的长度是很有必要的
      如：mov byte ptr [1000H],1和mov word ptr [1000H]
    • 有些指令默认了访问的是字单元还是字节单元，如push和pop
  • 相对基址变址寻址[bx+si+idata]使得我们可以从结构化的角度看待要处理的数据，bx定位整个结构体，idata定位某个数据项，si定位数组项中的每个元素

除法指令div（需要用ptr指出要操作数据的大小

10/5=2，10是被除数，5是除数

  • 除数：在reg或内存单元中
  • 被除数：默认放在AX或者AX和DX中。如果除数为8位，被除数为16位，默认在AX中存放；如果除数为16位，被除数为32位，在DX和AX存放，DX放高位，AX放低位
  • 结果：如果除数为8位，AL存商，AH存余数；如果除数为16位，AX存商，DX存余数
  • 格式：div reg或者 div 内存单元
  • dd定义双字型数据，一个数据四字节
  • dup表示数据的重复：db 3 dup (0,1,2)定义了九字节，分别是0，1，2，0，1，2，0，1，2

第九章 转移指令的原理

知识点

  • 可以修改CS或者IP的指令成为转移指令
  • 转移指令分为
    • 段内转移：用目的地偏移地址修改IP。比如："jmp ax" 其中，段内转移有分为短转移和近转移
      • 短转移：IP修改范围为-128-127
      • 近转移：IP修改范围为-32768-32767
    • 段间转移：用目的地段地址和偏移地址同时修改CS和IP，比如"jmp far ptr 标号"，"jmp 1000:0"
  • 操作符offset：获取标号的偏移地址 如："mov ax,offset start"表示将start第一条指令的偏移地址存入ax
  • 一个转移指令需要指出目的地址，和转移的距离
  • 转移指令jmp后面可以跟：标号，寄存器，内存单元
  • jmp+寄存器在第二章已经见过了
  • "jmp short 标号"表示的是段内短转移，"jmp naer ptr 标号"表示的是段内近转移
    • 在一般的汇编指令中，idata立即数无论是表示数据还是内存单元的偏移地址，都会在机器指令中出现
    • 不过以上两种形式，jmp机器码没有给出目的地的偏移地址，编译器会计算出从jmp的下一条指令到标号的位移，将位移放入机器码
  • "jmp far ptr 标号"实现的是段间转移，机器码给出了目的地的段地址和偏移地址
  • jmp+内存单元有两种格式
    • "jmp word ptr 内存单元地址"(段内转移),内存单元地址处存放着一个字，是目的地的偏移地址
    • "jmp dword ptr 内存单元地址"(段间转移)，内存单元地址存放着两个字，高地址处的字是目的地的段地址，低地址处是目的地的偏移地址
  • jcxc是条件转移指令，所以条件转移指令都是短转移，机器码中存放IP的位移
    • 指令格式："jcxz 标号（如果cx=0，跳转到标号，否则什么也不做，继续往下执行
  • loop是循环指令，所以循环指令都是短转移，机器码存放IP的位移
    • 指令格式："loop 标号"（cx--，如果cx=0，跳转到标号，否则什么也不做，继续往下执行
  • loop和jcxz两条指令跳转的条件正好相反！！！
  • jmp short 标号，jmp near ptr 标号，jcxz 标号，loop标号机器码都是存放IP的相对位移，而不是实际的地址，这样程序在内存的不同位置都可以正确执行
  • dec指令：和inc相反，dec bx表示bx--

关于jmp指令如何转化成机器码

  • 向前转移：即标号s在loop s前面出现
    • 计算位移，如果是-128-127，一律转变为jmp short s对应的机器码：EB disp（占两个字节）；
    • 如果是-32768-32767，对于jmp short s将产生编译错误，对于jmp near ptr s和jmp far ptr s分别产生对应的机器码，E9 disp（三字节），EA 偏移地址 段地址（五字节
  • 向后位移，即loop s的时候标号s未出现，此时不能计算disp
    • 对于jmp short s，生成EB和一个nop指令
    • 对于jmp s和jmp near ptr s，生成EB和两个nop指令
    • 对于jmp far ptr s，生成EB和四个nop指令
      遇到标号s计算出disp时，再填充nop。如果disp属于-32768-32767，则对于jmp short s将产生编译错误

第十章 CALL和RET指令

知识点

  • "ret"：利用栈中的数据修改IP的内容，等价于pop IP

  • "retf"：利用栈中的数据修改CS和IP，等价于pop IP，pop CS

  • "call"：将当前的IP或者CS和IP压入栈中，转移

    • "call 标号"：等价于push IP，jmp near ptr 标号
    • "call far ptr 标号"：段间转移，等价于push cs, push IP,jmp far ptr标号
    • "call 16位reg"：等价于push IP，jmp 16位reg
    • "call word ptr 内存单元地址":等价于push IP,jmp wprd ptr内存单元地址
    • "call dword ptr 内存单元地址":等价于push CS,push IP,jmp dword ptr 内存单元地址

  • 可以用ret和call来实现调用子程序

    格式为 
    标号：
    指令
    ret

mul指令

  • 两个相乘的数
    要么都是8位，要么都是16位

    • 如果是8位，一个默认在AL中，另一个放在内存或者8位reg
    • 如果是16位，一个默认在AX中，另一个在内存或者16位reg

  • 结果

    • 如果是8位，默认放在AX中
    • 如果是16位，高位在DX，低位在AX
子程序的标准框架 
子程序开始：子程序中使用的寄存器入栈
           子程序内容
           子程序中使用的寄存器出栈;注意出栈入栈的顺序
           返回(ret,retf)

第十一章 标志寄存器

知识点

  • 标志寄存器有三种作用
    • 存储相关指令的执行结果
    • 用来为CPu执行相关指令提供行为依据
    • 用来控制CPU的相关工作方式
  • 标志寄存器flag存储的信息称为程序状态字
  • falg每一位都有专门的含义

标志位

  • ZF零标志位，相关指令执行结果为0，zf=1
  • PF奇偶标志位，如果结果所有bit位中1的个数是偶数，pf=1
  • SF符号标志位，如果结果为负，sf=1（对于有符号数才有意义
  • CF无符号运算的进位标，如果加法结果对更高位有进位值或者减法向更高位借位，cf=1
  • OF有符号运算的溢出标志位，如果发生溢出，of=1
  • DF方向标志位：在串处理指令中，控制每次si，di的增减
    • df=0，每次操作后si，di递增
    • df=1，每次操作后si，di递减

指令

  • adc带进位加法指令："adc ax,bx"的功能是：(ax)=(ax)+(bx)+CF
    • 加法可以分两步进行，低位相加，高位相加再加上低位的进位
    • 因此，adc指令和add指令配合可以实现任意大的数据的加法
  • add和inc的区别在于，后者不改变CF的值
  • sbb带借位减法指令："sbb ax,bx"的功能是：(ax)=(ax)-(bx)-CF
    • 利用sbb指令可以对任意大的数据进行减法，原理和adc一样
  • cmp比较指令："cmp ax，bx"的功能是：计算ax-bx但并不保存结果，仅仅根据计算结果对标志寄存器进行设置
    • 对于有符号数（关注zf，cf）
      • zf判断ax，bx是否相等
      • cf=1，说明ax<bx
      • cf=0，说明ax≥bx
      • cf=0并且zf=0，说明ax>bx
      • zf=1或zf=1，说明ax≤bx
    • 对于无符号数（关注of，zf，sf）
      • 对于有符号数，如果溢出，sf的值判断结果正负是不正确的，因此还要关注of溢出位
      • 如果of有溢出，那么结果的正负和此时的sf是相反的。如果没有溢出，结果正负和sf正负相同

基于cmp比较结果的条件转移指令（以下是无符号数

  • je：等于则转移，zf=1
  • jne：不等于则转移，zf=0
  • jb：低于则转移，cf=1
  • jnb：不低于则转移，cf=0
  • ja：高于则转移，cf=0且zf=0
  • jna：不高于则转移，cf=1或zf=1
  • 其他操作也可能影响标志位，但是CPU并不关心逻辑含义，只要某位的条件满足，就发生转移
  • movsb串传送指令：将ds:si指向的内存单元的字节送入es:di中，然后根据df的值，将si和di递增或递减
  • movsw：将ds:si指向的内存单元的字送入es:di中，然后根据df的值，将si和di递增2或递减2
  • rep："rep movsb"等价于"s:movsb loop s"，功能是根据cx的值，重复执行串传送指令，循环实现cx个字符的传送
  • 使用串传送指令时，需要给出一些必要的信息
    • 传送的原始位置ds:si
    • 传送的目的位置es:di
    • 传送的长度cx
    • 传送的方向df
  • cld：将falg的df设置为0
  • std：将flag的df设置为1
  • pushf和popf：将标志寄存器的值入栈or弹出数据，送入标志寄存器中

关于of和cf的判断

  • CF是无符号数关注的，如果最高位出现借位或者进位，cf为1
  • of是有符号数关注的，如果最高位和次高位异或为1（如果一个有进位，一个没有进位，就是溢出），代表溢出，of为1

第十二章内中断

知识点

  • 中断：CPU不再向下执行指令，而是转而处理中断信息
  • 中断处理程序：用来处理终端信息的程序，入口地址需要通过中断类型码获得
  • 中断信息可以来自CPU内部或者外部
  • 8086CPU有四个中断源
    • 除法错误 类型码：0
    • 单步执行 类型码：1
    • 执行into指令 类型码：4
    • 执行int指令 指令格式为int n，n就是类型码
  • 不同的中断信息对应不同的处理，8086CPU用一字节的中断类型码区分不同的中断信息
  • CPU通过类型码查中断向量表，从表中获取中断程序的入口地址
  • 中断向量表放在内存中，对于8086，0000:0000到0000:03FF的1024单元放向量表，一个入口地址两字，高位地址放段地址，低位放偏移地址
  • 中断过程：CPU硬件自动用中断类型码找到中断向量，并用它设置CS和IP。CPU收到中断信息后，首先引发中断过程，中断过程完成后,CS:IP指向程序入口，CPU再执行
    中断过程的具体步骤
    • 从中断信息中取得中断类型码
    • 标志寄存器入栈
    • 将flag的第八位TF和第九位IF值设为0
    • CS的内容入栈
    • IP的内容入栈
    • 找到入口地址，设置CS，IP
  • 编写中断处理程序
    • 保存要用到的寄存器
    • 处理中断
    • 恢复用到的寄存器
    • 用iret指令返回
  • 其中，iret指令等价于
    • pop IP pop CS popf
  • 编写中断程序的步骤
    • 编写中断程序的代码
    • 将中断程序送入内存（送到0000：0200到0000：02FF是向量表的一部分，但是一般没有那么多中断可以存
    • 更改向量表存着的中断程序地址
  • CPU执行完一个指令后，如果标志寄存器的TF位为1，则产生单步中断。进入中断处理程序。执行完中断处理程序的第一条指令，检测到TF为1，又产生单步中断进而造成死循环。所以中断过程需要将TF设为0
  • 有时候发生中断，CPU并不会响应，比如执行完向ss寄存器传送数据的指令后。因为ss和sp指向栈顶，对他们的设置应该连续完成

第十三章 int指令

知识点

  • int指令的格式为：int n，n为中断类型码。引发n号中断的中断进程
  • 中断进程：中断处理程序的简称
  • BIOS是在ROM存放的一个程序。BIOS和dos都提供了中断进程，BIOS主要包括以下部分
    • 硬件的检测和初始化程序
    • 外部，内部中断的中断例程
    • 用于对硬件设备进行IO操作的中断例程
    • 其他硬件系统相关的中断例程
  • BIOS和DOS中断例程的安装过程
    • 开机后，CPU一加电，初始化CS=0FFFFH，IP=0，FFFF：0有一个跳转指令，跳转到BIOS的硬件系统检测和初始化程序
    • 初始化程序将BIOS例程的入口地址都登记在中断向量表中
    • 硬件检测和初始化完成后，调用int 19h进行操作系统的引导，从此计算机由操作系统控制
    • DOS启动后，除了完成其他工作外，还将它所提供的中断例程装入内存，并建立相应的中断向量
  • 一个供程序员调用的中断例程包含多个子程序， 根据ah的参数来决定调用哪个子程序

四个中断例程的子程序

  • int 10h是BIOS提供的中断例程
    • 当ah=2时，子程序功能为：设置光标位置
      mov ah,2 设置光标位置功能
      mov bh,0 第0页
      mov dh,5 dh放行号
      mov dl,12 dl放列号
      int 10h
    • 当ah=9时，子程序功能为：在光标位置显示字符
      mov ah,9 在光标显示字符功能
      mov al,'a' 字符
      mov bl,7 颜色属性
      mov bh,0 第0页
      mov cx,3 字符重复个数
      int 10h
  • int 21h是DOS提供的中断例程
    • 当ah=4ch时，子程序功能为：程序返回功能
      mov ax,4c00h
      int 21h
    • 当ah=9时，子程序功能为：在光标位置显示字符串
      mov ax,data
      mov ds,ax
      mov dx,0 只要让ds:dx指向字符串首地址即可，显示的字符串后面要以字符'$'结尾
      mov ah,9
      int 21h

第十四章端口

知识点

  • CPU把各类存储器和芯片都当作一个总的逻辑存储器看待，称为内存地址空间
  • PC系统的接口卡和主板上，装有各种接口芯片。这些外设接口芯片的内部有若干寄存器，CPU将这些寄存器当作端口访问
  • CPU将端口进行统一编址，建立起端口地址空间，CPU通过端口地址访问端口
  • 端口的读写指令只有in和out
  • 在端口的读写指令中，只能使用ax或al来存放数据，访问8位用al，访问16位用ax

shl是逻辑左移指令，功能为：

  • 将寄存器或者内存单元的数据左移
  • 最后移除的一位写入CF中
  • 最低位用0填充
  • 如果移动的位数大于1，必须将移动位数放入cl中
    • mov al,00000001b
      mov cl,3
      shi al,cl
  • shr是逻辑右移指令，和shi相反，最高位用0填充

第十五章 外中断

知识点

  • CPu通过端口和外部设备进行联系
  • 当CPU外部有需要处理的事情发生时，相关芯片向CPu发出相应的中断信息。CPU执行完当前指令后，可以检测到1发送过来的中断信息，引发中断过程

两类外中断源

  • 可屏蔽中断
    • 当CPU检测到中断信息时，如果flag中的IF=1，CPU 执行完当前指令后执行中断例程，如果IF=0，则不响应可屏蔽中断
    • 中断过程中将IF置0的原因是：在进入中断例程后，禁止其他可屏蔽中断
  • 不可屏蔽中断
    • 不可屏蔽是CPU执行完当前指令，必须响应的中断
    • 对于8086CPU， 不可屏蔽中断的类型码固定为2

PC键盘机的处理

  • 按下松开键时，键盘中的芯片产生对应的扫描码，扫描码将送入端口，该端口地址为60h。按下时产生通码，送开时产生断码，断码=通码+80h
  • 当键盘的输入到达60h端口时，相关芯片向CPU发出中断类型码为9的可屏蔽中断。若IF为1，则响应中断
  • BIOS提供的int 9中断例程主要工作如下：
    • 读出60h端口的扫描码
    • 如果是字符键的扫描码，将扫描码和对应的ASCII送入内存中的BIOS键盘缓冲区；如果是控制键和切换键的扫描码，则将其转化为状态字节，写入内存中存储状态字节的单元
    • 对键盘系统进行相关控制，比如向芯片发出应答信息
  • BIOS键盘缓冲区是用于存放int 9h中断例程所接收的键盘输入的内存区，最多存储15个键盘输入，一个键盘输入用一个字单元存放，高位扫描码，低位字符码
  • 0040：17单元存储键盘状态字节，每一位都有特定含义

第十六章 直接定址表

知识点

  • 数据标号：标记了存储数据的单元的地址和长度，在指令中可以代表一个内存单元
  • 后面加有“：”的标号，只能在代码段中出现
  • 想要直接用数据标号访问数据，需要使用伪指令assume将标号所在的段地址和一个段寄存器联系起来，程序中也需要用指令将段寄存器联系起来
  • 可以像定义数据一样定义标号。如果用dw定义标号，则存储的值是标号的偏移地址；如果用dd定义标号，则存储的值是段地址和偏移地址
  • seg 标号：获取标号的段地址
  • 直接定址表：一种编程技巧？将需要的东西事先存在表里，以后用数据查表即可高效完成任务，空间换时间

第十七章 使用BIOS进行键盘输入和磁盘读写

  • 键盘缓冲区使用循环队列实现的
  • 键盘输入的过程
    • 按下按键，引发9号中断
    • 从60h端口读出键的通码
    • 检查状态字节，是否有shift或者ctrl按下
    • 根据状态字节将正确的ASCII码和扫描码存入缓冲区。低位存储ASCII，高位扫描码
  • 字符串的存储空间实际上是一个字符栈
  • BIOS提供了中断例程int 13h中的2号子程序来方便程序员访问磁盘
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