学习汇编前你应该知道的知识(4)

第四讲 汇编程序

4.1 汇编程序框架

data SEGMENT '数据段，编程者可以把数据都放到这个段里
....数据部分
'数据格式是： 标识符 db/dw 数据。
data ENDS'数据段结束处。

edata SEGMENT '附加数据段，编程者可以把数据都放到这个段里
....附加数据部分
edata ENDS'附加数据段结束处。

code SEGMENT'代码段，实际的程序都是放这个段里。
ASSUME CS:code,DS:data,ES:edata '告诉编译程序，data段是数据段DS，code段是代码段CS
start:MOV AX,data '前面的start表示一个标识位，后面用到该位，如果用不到，就可以不加
MOV DS,AX '这一句与上一行共同组成把data赋值给DS。段寄存器.
MOV AX,edata
MOV ES,AX '与前一句共同组成edata->ES
.......程序部分
MOV AX,4C00h'程序退出，该句内存由下一行决定。退出时，要求ah必须是4c。
INT 21h
code ENDS'代码段结束。
END start'整个程序结束，并且程序执行时由start那个位置开始执行。

上面就是一个程序的框架结构。在这个结构中，有三个段，DS，ES，CS。这三个段分别存数据，附加数据，代码段。

4.2 编写我们的Hello,world思路。
开始编写我们的第一个程序。
程序要求：显示一个“Hello,Mr.286.”怎么样？
思路：
1 要显示一个字符串，根据前面我让你们记的七八个指令够吗？答案是：不仅够，而且还用不完。
首先定义一下总可以吧。

hellostr db 'Hello,Mr.286.$'
最后的$不要忘了。

2 首先要考虑的问题就是找中断，找到合适的中断，该中断就能帮我们完成这个显示任务。我找到（在哪找到的，怎么找到的，别问我，到网上或书上都能找到）：
-------------------------------------------
中断INT 21H功能09H

功能描述： 输出一个字符串到标准输出设备上。如果输出操作被重定向，那么，将无法判断磁盘已满
入口参数： AH＝09H
DS:DX＝待输出字符的地址
说明：待显示的字符串以’$’作为其结束标志
出口参数： 无
-------------------------------------------
由上面看到，我们所需要作的就是把DS指向数据段，DX指向字符串的地址，AH等于9H,调用21h中断。
mov ds,数据段地址
lea dx,hellostr 'hellostr已在前面1中定义了。
mov ah,9h
int 21h。
由于只要在调用int 21h之前把准备的东西准备齐就行了，所以int 21h前面三行的顺序并不重要。

3 退出程序，运行完总要退出呀。再查中断手册
--------------------------------------------
中断INT 21H功能4CH

功能描述： 终止程序的执行，并可返回一个代码
入口参数： AH＝4CH
AL＝返回的代码
出口参数： 无

--------------------------------------------
mov ah,4Ch
mov al,0
int 21h
或
mov ax,4c00h
int 21h
这里需要说明的是返回代码有什么用，返回给谁？返回给操作系统，因为是操作系统DOS调用的这个程序，这个返回值可以通过批处理中的errorlevel得到，这里不多说明，实际上操作系统很少处理这一值，因此al你随便写什么值影响都不大。

4.3 程序实现
data SEGMENT
msg DB 'Hello, Mr.286.$'
data ENDS

code SEGMENT
ASSUME CS:code,DS:data
start:MOV AX,data
MOV DS,AX
lea dx,msg
mov ah,9h
int 21h
MOV AX,4C00h
INT 21h
code ENDS
END start

4.4 编译运行。
把上面程序保存成hello286.asm后，就可以编译运行了。进入DOS，进入汇编目录，如果还没下载，到前面找下载地址。

=================================================
E:\Download\Masm>masm hello286.asm
Microsoft (R) Macro Assembler Version 5.00
Copyright (C) Microsoft Corp 1981-1985, 1987. All rights reserved.

Object filename [hello286.OBJ]:
Source listing [NUL.LST]:
Cross-reference [NUL.CRF]:

50408 + 415320 Bytes symbol space free

0 Warning Errors
0 Severe Errors
说明：上面连续三个回车，表示我要的都是默认值。下面是零个警告，零个严重错误，（当然了，我的程序还敢错吗？）

E:\Download\Masm>link hello286

Microsoft (R) Overlay Linker Version 3.60
Copyright (C) Microsoft Corp 1983-1987. All rights reserved.

Run File [HELLO286.EXE]:
List File [NUL.MAP]:
Libraries [.LIB]:
LINK : warning L4021: no stack segment

说明：三个回车仍要默认，后面有个警告，没有栈段，这个没关系，没有的话系统会自动给一个。

E:\Download\Masm>hello286
Hello, Mr.286.
说明：运行成功。
E:\Download\Masm>
4.4 深度思考
4.4.1 是不是数据必须放数据段，代码必段放代码段呢？
答，代码必段放代码段，否则你怎么执行呀？但数据也可以放到代码段，只是程序要作修改。
code SEGMENT
ASSUME CS:code,DS:data
msg DB 'Hello, Mr.286.$'
start:MOV AX,data
MOV DS,AX
lea dx,msg
mov ah,9h
int 21h
MOV AX,4C00h
INT 21h
code ENDS
END start
编译后仍然可以。
4.4.2 我编的程序在内存中是什么样子的呢？
------------------------------------------------------------------------
E:\Download\Masm>debug hello286.exe
-u
1420:0000 B81F14 MOV AX,141F
1420:0003 8ED8 MOV DS,AX
1420:0005 8D160000 LEA DX,[0000]
1420:0009 B409 MOV AH,09
1420:000B CD21 INT 21
1420:000D B8004C MOV AX,4C00
1420:0010 CD21 INT 21
1420:0012 FF362421 PUSH [2124]
1420:0016 E87763 CALL 6390
1420:0019 83C406 ADD SP,+06
1420:001C FF362421 PUSH [2124]
-d 141f:0000 L20
141F:0000 48 65 6C 6C 6F 2C 20 4D-72 2E 32 38 36 2E 24 00 Hello, Mr.286.$.
141F:0010 B8 1F 14 8E D8 8D 16 00-00 B4 09 CD 21 B8 00 4C ............!..L
-q

E:\Download\Masm>
------------------------------------------------------------------------------
上面是什么呀？还记得前面说的吗？
1420:0000 B81F14 MOV AX,141F
| | | | |
段址:偏址 机器语言 mov指令 把段地址的地址(141f)赋值给AX寄存器。

1420:0012后面的是垃圾数据，不用管它，把上面程序与源程序作一个比较，看有什么不用，差别在于把标号语言转成实际地址了。
程序前两行一执行，数据段地址就变成了141f，而那个字符串偏移地址在0000，由（LEA DX,[0000]看出），所以我用-d 141f:0000 L20（后面L20表示只显示20个字节），就能把段地址显示出来了。
所以刚才的程序在内存中就变成了：
141f:0000 Hello, Mr.286.$ ----->这是段地址里的内存
1420:0000 B81F14 MOV AX,141F ------>这是代码段里的内存。data变成了实际地址
1420:0003 8ED8 MOV DS,AX
1420:0005 8D160000 LEA DX,[0000] ------>偏址变成了0000，因为实际上msg也就是从头开始的。当然是0了。
1420:0009 B409 MOV AH,09 ------->注意Debug里，默认的是十六进制
1420:000B CD21 INT 21
1420:000D B8004C MOV AX,4C00
1420:0010 CD21 INT 21

刚刚学习了8086/8088汇编语言，发现寻址方式非常重要，于是做了一个小总结，请各位笑纳。
概念：
1.指令集：cpu能够执行的指令的集合。
2.指令：cpu所能够执行的操作。
3.操作数：参加指令运算的数据。
4.寻址方式：在指令中得到操作数的方式。
现在就重点讨论寻址方式，说白了也就是cpu怎么样从指令中得到操作数的问题。另外再强调一点操作数还分种类：
1）数据操作数：全都是在指令当中参加操作的数据。
1.立即操作数：它在指令中直接给出。
2.寄存器操作数：它被放到寄存器中。
3.存储器操作数：当然在存储器也就是内存中。
4.i/o操作数：它在你给出的i/o端口中。
2）转移地址操作数：在指令当中不是参加运算或被处理的数据了，而是转移地址。
还可以按照下面分类方式：
1）源操作数src
2）目的操作数dst
源操作数都是指令当中的第2个操作数，在执行完指令后操作数不变。而目的操作数是指令当中的第1个操作数，在执行完操作指令后被新的数据替代。
我们就围绕这几种操作数，也就是操作数所在的位置展开讨论。
先说数据操作数，它分3大类共7种。
1）立即数寻址方式：是针对立即操作数的寻址方式。在指令当中直接给出，它根本就不用寻址。
例1：mov ax,1234h
mov [bx],5678h
在这里1234h和5678h都是立即操作数，在指令当中直接给出。
2）寄存器寻址方式：是针对寄存器操作数的寻址方式，它在寄存器中我们就用这中方式来找到它。
例2：mov bx,ax
mov bp,[si]
在这里ax，bx，ds都算是寄存器寻址，例1中的ax也是寄存器寻址方式。
3）存储器寻址方式：针对在内存中的数据（存储器操作数）都用这种方式来寻找，一共有5种（这是我自己的说法，便于记忆）。
不得不提及以下的概念：由于8086/8088的字长是16bit，能够直接寻址2的16次方也就是64kb，而地址总线是20bit，能够直接寻址2的20次方也就是1M空间，所以把内存分为若干个段，每个段最小16byte（被称为小节），最大64kb，它们之间可以相互重叠，这样一来内存就被分成以16byte为单元的64k小节，cpu就以1小节为单位寻址：在段寄存器中给出段地址（16bit），在指令当中给出段内偏移地址（16bit），然后把段地址左移4bit再与偏移地址求和就得到数据在内存当中的实际物理地址了，因而可以找到数据。
1.存储器直接寻址方式：在指令当中以 [地址] 的方式直接给出数据所在内存段的偏移地址。
例3：mov ax,es:[1234h]
mov dx,VALUE
mov dx,[VALUE]
在这里[1234h]和VALUE就是在指令中直接给出的数据所在内存段的偏移地址（16bit）。
VALUE是符号地址，是用伪指令来定义的，它代表一个在内存中的数据（也就是它的名字）。es:是段前缀符，用来指出段地址，在这之前应该将段地址添入段中，本例中是es，默认是ds，也就是不需给出。应该注意 [地址] 与立即寻址的区别，在直接给出的数据两边加 [] 表示存储器直接寻址，以区别立即寻址。另外 VALUE=[VALUE]。
2.寄存器间接寻址：不是在指令中直接给出数据在内存中的偏移地址，而是把偏移地址放到了寄存器中。
例4：mov ax，[bx]
这里[bx]就是寄存器间接寻址，bx中应方入段内偏移地址。其中：若使用bx,si,di默认段地址为ds，若使用bp则默认段地址为ss，并且允许段跨越，也就是加段前缀符。注意：在寄存器两边加 [] 以与寄存器寻址区别。
3.寄存器间接相对寻址：偏移地址是bx,bp,si,di中的内容再与一个8bit或16bit 的位移量之和。
例5：mov ax,[bx]+12h
mov ax,[si]+5678h
mov ax,[bp]+1234h
在这里[bx]+12h，[si]+5678h，[bp]+1234h都是寄存器间接相对寻址。12h是8bit位移量，1234h和5678h是16bit位移量。若使用bx,si,di则默认段寄存器是ds，若使用bp则默认段寄存器是ss，并且允许段跨越。
4.基址变址寻址：偏移地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器内容的和，既：bx或bp中的一个与si或di中的一个求和而得到。
例6：mov ax,[bx+si]
mov ax,[bp+di]
上面[bx+si]和[bp+di]都是基址变址寻址。若使用bx做基址寄存器则默认段地址为ds，若使用bp为基址寄存器则默认段为ss，允许段跨越。
5.基址变址相对寻址：偏移量是一个基址寄存器一个变址寄存器只和再与一个8bit或一个16bit位移量只和得到。
例7：mov ax,[bx+si]+12h
mov ax,[bp+di]+1234h
[bx+si]+12h和[bp+di]+1234h就是基址变址相对寻址。若使用bx做基址寄存器则默认段是ds，若使用bp做基址寄存器则默认段为ss。允许段跨越。

下面是转移地址操作数的寻址方式：
1）段内直接转移
1.段内直接短转移：cs（代码段）内容不变，而ip（指令指针寄存器）内容由当前ip内容+（-127～127），在指令中直接给出。
例8：jmp short SHORT_NEW_ADDR
其中，short是段内短转移的操作符，用以指出是转移到当前位置前后不超过±127字节的地方。而NEW_ADDR是要转移到的符号地址，它的位置应该在当前ip指针所在偏移地址不超过
±127的地方。否则语法出错。
2.段内直接近转移：cs内容不变，而ip内容由当前ip内容+（-32767～32767），在指令中直接给出。
例9：jmp near ptr NEAR_NEW_ADDR
其中near ptr是段内近转移的操作符，用以指出转移到当前位置前后不超过±32767的地方。NEAR_NEW_ADDR是要转移到的符号地址。
2）段内间接转移：cs的内容不变，而ip的内容放在寄存器中或者存储器中给出。
例10：jmp bx
jmp word ptr [bx]+1234h
这种寻址方式是在寄存器或存储器中找到要转移到的地址，而地址是16bit的，因而寄存器必须为16bit，如：bx，我们用word ptr来指定存储器单元也是16bit的。注意：它是间接的给出，只能使用类似于数据操作数中的除立即寻址以外的6种寻址方式（就在上面）。
3）段间直接寻址：cs和ip的内容全都变化，由指令当中直接给出要转移到的某一个段内的某一个偏移地址处。
例11：jmp 1234h：5678h
jmp far ptr NEW_ADDR
1234h送入cs中作为新的段地址，5678h送入ip中作为新的偏移地址。far ptr是段间直接转移操作符，NEW_ADDR是另外一个段内的偏移地址，在这个指令中把NEW_ADDR的段地址送入cs（不用你给出），把它的段内偏移地址送入ip中作为新的偏移地址。
4）段间间接寻址：cs和ip的内容全变化，由指令当中给出的一个4字节连续存储单元，其中低2字节送入ip作为偏移地址，高2字节送入cs作为段地址。
例12：jmp dword ptr [bx][si]+1234h
jmp dword ptr [1234h]
jmp dword ptr [si]
dword ptr是双字（4个字节连续存储单元）操作符，用来指出下面的存储单元是4个字节的。由于它是4个字节的，所以只能使用类似于数据操作数中的存储器寻址方式（共5种，还记得吗？）。

另外作为特殊的寻址方式还有三种：I/O寻址，串寻址，隐含寻址。它们都分别针对I/O指令，串操作指令以及无操作数的指令，而且都比较简单，读者自行总结。

到此为止说明了8086/8088cpu中的所有寻址方式，我这里只是个总结，具体的细节还要大家自己钻研课本，才能理解。
写的有些仓促可能有些遗漏或错误，还请谅解。
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一定要记住寻址方式特别重要，这是我“毕生” 的总结，请笑纳，笑纳。