汇编语言 #0 学习笔记

本文最后更新于 2024年12月24日凌晨

组成部分

汇编指令

对应机器码，机器码助记符
伪指令

无机器码，由编译器执行
其他符号

如 +、-、*、/，无机器码，由编译器识别

内存地址空间

地址	描述	大小
00000-9FFFF	主存地址空间	640KB
A0000-BFFFF	显存地址空间	128KB
C0000-FFFFF	各类ROM空间	256KB

总：2^20B=1MB

寄存器

14个寄存器，寄存器16位

分类	寄存器	全称	描述
主寄存器	AX	Accumulator	累加器
	BX	Base	基址
	CX	Count	计数
	DX	Data	数据
变址寄存器	SI	Source Index	源变址
	DI	Destination Index	目的变址
	SP	Stack Pointer	堆栈指针
	BP	Base Pointer	基址指针
程序计数器	IP	Instruction Pointer	指令指针
段寄存器	CS	Code Segment	代码段
	SS	Stack Segment	堆栈段
	DS	Data Segment	数据段
	ES	Extra Segment	附加段
状态寄存器	PSW		标志

标志寄存器

也叫 PSW 程序状态字

寄存器	描述	1标志	0标志	位序
CF	进位标志（无符号数运算）	CY	NC	0
PF	奇偶标志	PE	PO	2
AF	辅助标志	AC	NA	4
ZF	零标志	ZR	NZ	6
SF	符号标志（有符号数运算）	NG	PL	7
TF	跟踪标志	单步中断	关	8
IF	中断标志	EI，可中断	NI，屏蔽中断	9
DF	方向标志	DN	UP	10
OF	溢出标志（有符号数运算）	OV	NV	11

给出物理地址的方法

问题：8060PC机，字长16位，CPU一次性能处理的数据最宽16位，寄存器只有16位，但地址线有20位

解决方法：物理地址=段地址x16+偏移地址

加电启动和复位

8086 CPU 加电启动或复位后，CS=FFFFH，IP=0000H

所以 8086 CPU 第一条指令是 FFFF0H

MOV 指令

可完成以下9种操作

目的	源
通用寄存器	通用寄存器
	段寄存器
	内存
	立即数
段寄存器	通用寄存器
	内存
内存	通用寄存器
	段寄存器
	立即数

修改 CS:IP

8086 CPU 无法通过 传送指令 修改 CS:IP

可以通过 转移指令 修改

DX 与 [address]

8086 CPU 不支持将数据直接传送入段寄存器，必须用寄存器中转。

栈机制

8086 CPU 提供 push 和 pop 指令，实际上为内存传送指令

指令	操作对象
push	寄存器\|内存单元
pop	寄存器\|内存单元

提供 SS 和 SP 寄存器作为，栈段和栈指针。

push ax 实现过程：

SP=SP-2，SS:SP 指向当前栈顶元素的前一个元素，以当前栈顶前面的单元作为新栈顶
将 ax 的内容送入 SS:SP 指向的内存单元处，SS:SP 此时指向新栈顶

栈顶超界问题：8086 CPU 未提供栈上下界寄存器，只记录栈顶，栈空间大小由我们自己管理。

汇编器对指令中 [idata] 解析

在汇编源程序中，如果指令中出现 [idata] 必须显示指出段寄存器（段前缀），才能表示内存单元，否则会被解析为立即数

如：

1	`mov ax,[idata]`

等同于

1	`mov ax,idata`

显示指出段寄存器，表示内存单元

1	`mov ax,ds:[idata]`

[bx] 不用显示指出段寄存器，表示内存单元

1	`mov ax,[bx]`

而在Debug 中，指令中 [idata] 会被解析成内存单元

1	`mov ax,[idata]`

一段安全的空间

0:200~0:2ff 这段空间一般不会被系统和其他合法程序的使用

源程序中的标号处理

mindmap
	))标号((
  	段标号
  	数据段标号
  	代码段标号

（1）mov 指令对标号（无论是数据标号，还是代码段标号）的直接引用的含义是，取标号表示的内存单元的值，而不是标号代表的偏移地址值

下面两条指令等同，段地址默认为数据标号（变量）所对应的数据段

1 2	`mov ax,var1 mov ax,[var1]`

通过 offset 和 seg 能分别取到标号的偏移地址和段地址。

（2）mov 指令对段标号的直接引用的含义是，取段标号所代表的段地址

（3）转移指令对代码段标号的直接引用的含义是，取代码段标号表示的偏移地址

灵活的定位内存地址方法

1. [bx+idata]

也可以写成

1	`mov ax,idata[bx]`

2. SI 和 DI

SI 和 DI 是 8086 CPU 中，功能与 bx 差不多的寄存器，但 SI 和 DI 不能拆分为两个8位的寄存器使用

1
2
3

mov ax,[di+idata]
mov ax,idata[si]
mov ax,[bx+idata]

3. [bx+si] 和 [bx+di]

[bx+si] 与 [bx+di] 功能类似

1	`mov ax,[bx+si]`

可以写成

1	`mov ax,[bx][si]`

4. [bx+si+idata] 和 [bx+di+idata]

[bx+si+idata] 与 [bx+di+idata] 功能类似

下例代码每句功能相同

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

5. BP

只要在 [...] 使用 BP，若段地址没有显示给出，默认段地址都在 SS 中

寻址方式

面向操作数的

立即数寻址

面向寄存器寻址

寄存器寻址

操作数在某个寄存器中

面向内存的寻址

1. 直接寻址

寻址方式	含义
[idata]	EA=idata，SA=[ds]

2. 寄存器间接寻址

寻执方式	含义
[bx]	EA=[bx]，SA=[ds]
[si]	EA=[si]，SA=[ds]
[di]	EA=[di]，SA=[ds]
[bp]	EA=[bp]，SA=[ds]

3. 寄存器相对寻址（基址寻址、间址寻址）

寻执方式	含义
[bx+idata]	EA=[bx]+idata，SA=[ds]
[si+idata]	EA=[si]+idata，SA=[ds]
[di+idata]	EA=[di]+idata，SA=[ds]
[bp+idata]	EA=[bp]+idata，SA=[ds]

4. 基址变址寻址

寻执方式	含义
[bx+si]	EA=[bx]+[si]，SA=[ds]
[bx+di]	EA=[bx]+[di]，SA=[ds]
[bp+si]	EA=[bp]+[si]，SA=[ds]
[bp+di]	EA=[bp]+[di]，SA=[ds]

5. 相对基址变址寻址

寻执方式	含义
[bx+si+idata]	EA=[bx]+[si]+idata，SA=[ds]
[bx+di+idata]	EA=[bx]+[di]+idata，SA=[ds]
[bp+si+idata]	EA=[bp]+[si]+idata，SA=[ds]
[bp+di+idata]	EA=[bp]+[di]+idata，SA=[ds]

指令处理的数据有多长

1. 寄存器指明

1	`mov ax,bx`

2. X ptr 指明

（1）word 指明操作数是字类型

1	`mov word ptr [bx],[si]`

（2）byte 指明操作数是字节类型

1	`mov byte ptr [bx],[si]`

3. 其他指明

push 指令只进行字操作

1	`push [bx]`

算术运算

除法

1	`div [reg\|mem]`

支持 8位、16位除法

除数：8位或16位，在一个 reg 或内存单元中
被除数：若除数 8位，则被除数 16 位，默认存放在 AX中；若除数为 16 位，则被除数 32位，AX 存低位，DX 存高位
结果：若除数为 8位，AL 存结果，AH 存余数；除数为 16位，AX 存结果，DX 存余数。

除数	被除数	结果	余数
8位	AX	AL	AH
16位	低位AX，高位DX	AX	DX

乘法

1	`mul [reg\|内存单元]`

乘数位数	乘数位置	结果
8 位	一个默认在 AL，另一个可以在 8位 reg，或者内存中	AX
16 位	一个默认在 AX，另一个可以在 16位 reg，或者内存中	低位 AX，高位 DX

转移指令原理

操作符 offset

由编译器处理

功能：取得标号处的偏移地址

依据位移进行转移的 jmp 指令

jmp short [标号]

实现功能：(IP)=(IP)+8位位移

汇编器在进行汇编时，根据汇编中的标号计算出来，并用补码表示

jmp neart ptr [标号]

实现段内近转移

实现功能：(IP)=(IP)+16位位移

转移目的地址在指令中的 jmp 指令

段间转移，又称远转移：

1	`jmp far ptr 标号`

转移地址在寄存器中的 jmp 指令

用某一合法寄存器的值修改 IP 的值

jmp reg

转移地址在内存中的 jmp 指令

段内转移：

1	`jmp word ptr [内存单元]`

段间转移：

1	`jmp dword ptr [内存单元]`

jcxz 指令

所有条件转移，都是短转移

1	`jcxz [标号]`

当 CX=0 时，跳转到标号处，位移由编译器在编译时算出，并由补码表示。

CALL 和 RET

ret

功能：近转移返回

相当于：

POP IP

retf

功能：远转移返回

相当于：

1 2	`POP IP POP CS`

依据位移进行转移的 call 指令

call指令不实现短转移，下面指令为近转移：

call 标号

转移地址在指令中的 call 指令

1	`call far ptr 标号`

转移地址在寄存器中的 call 指令

1	`call reg`

转移地址在内存中的 call指令

近转移

1	`call word ptr [内存地址单元]`

远转移

1	`call dword ptr [内存地址单元]`

PC 机键盘处理过程

端口

扫描码

通码第7位为0，断码第7位为1，所以：

断码=通码+80h

9号中断例程

9号中断例程是由BIOS提供，功能是将端口传来的扫描码，判断对应的 ascii 码，一起存入 BIOS 键盘缓冲区

内存中设置有BIOS键盘缓冲区，可以存储15个键盘输入，低位字节：字符码，高位字节：扫描码

内存单元 0040:17 存储键盘状态信息

位	状态
0	右Shift
1	左Shift
2	Ctrl
3	Alt
4	ScrollLock
5	NumLock
6	CapsLock
7	Insert

16h中断例程

0号子程序

功能：从BIOS键盘缓冲区读出一个字符，并将其从缓冲区删除。如果缓冲区没有数据，则继续循环检测。

结果：

ah：扫描码
al：ASCII 码

端口读写

8086 CPU 可寻址 65536 个端口

只能用 al 存8位数据，ax 存16位数据

访问 256-65535 端口，用 dx 寄存器存端口号

读：从 71h 端口读数据

1	`in al,71h`

写：向 71h 端口写数据

1	`out 71h,al`

显示缓冲区

内存地址 B8000H-BFFFFH 的32KB空间为 8086CPU 80X25 彩色字符模式的显示缓冲区

共8页，每页2000个字符，4000B

每个字符，低字节为显示字符的 ASCII 码，高字节为字符的颜色属性

颜色属性：

位数	描述
7	闪烁位
6	背景R
5	背景G
4	背景B
3	高亮
2	前景R
1	前景G
0	前景B

中断机制

中断向量表

8086 CPU 默认

0000:000-0000:03FF 存放中断向量表，高地址字存放 段地址，低地址字存放 偏移地址

实际上 0000:0200-0000:02FF 为空

除法溢出中断是0号

中断过程

当产生中断信号时，硬件执行一系列过程，最后将 CS:IP 指向中断处理程序。这个过程叫中断过程

从中断信息获取中断类型码---n
PSW 入栈
TF、IF 置0
CS 入栈
IP 入栈
IP=(n*4)，CS=(n*4+2)

这个过程由硬件完成，程序员不可改变

BIOS 中断例程

int 10h

2号子程序

功能：设置光标

参数：

bh：页号
dh：行号
dl：列号

9号子程序

功能：在光标处设置字符

参数：

al：传入的字符
bl：颜色属性
bh：页号
cx：字符重复个数

int 13h

DOS 中断例程

int 21h

4c号子程序

功能：返回dos

参数：

al：返回值

9号子程序

功能：在光标处显示字符串

参数

ds:dx：指向要显示的字符串

0AH

内中断

外中断

1. 可屏蔽中断

2. 不可屏蔽中断

参数传递

寄存器冲突

由于无法知道子程序所用寄存器，是否在别的地方被使用

应当在进入子程序后，将所用寄存器压栈保存，离开前，弹栈恢复

例：

proc:	
		push bx
		
		mov bx,3
		inc bx
		
		pop bx
		ret

首地址传参（批量传参）

用栈传参

将需要传递的数据，在调用子程序之前，压栈，然后获取栈针bp=sp进行访问。

进入子程序之后，当前栈顶为 IP，后面依次为传递的参数数据

离开子程序后，使用

ret X

弹栈删除

例如

;实现 (a-b)*3
;ret 4 表示 (1)pop ip(2)add sp,4
difcube:
		push bp
		mov bp,sp
		mov ax,[bp+4]
		sub ax,[bp+6]
		mov bp,ax
		mul bp
		mul bp
		pop bp
		ret 4

指令目录

算术运算

指令	含义	功能	DST
add	加法	(DST)=(DST)+(SRC)	内存\|寄存器
adc	进位加法	(DST)=(DST)+(SRC)+CF	内存\|寄存器
inc	+1	(DST)=(DST)+1	内存\|寄存器
sub	减法	(DST)=(DST)-(SRC)
sbb	借位减法	(DST)=(DST)-(SRC)-1
dec	-1	(DST)=(DST)-1
neg	求反
cmp	比较，两数相减，只影响标志寄存器

逻辑运算

串指令

指令	功能	描述
movsb	((ES)16+DI)=((DS)16+SI)；IF DF=0，DI++，SI++，ELSE DI--，SI--	内存到内存的字节复制
movsw		内存到内存的字复制
rep	根据 CX，重复执行后面的串指令
cld	DF=0，UP
std	DF=1，DN

程序转移指令

通常和 cmp 配合使用

分类	指令	含义	检测标志
无符号数	JA	大于	CF=0 且 ZF=0
	JNA，JBE	不大于，小于等于	CF=1 或 ZF=1
	JB	低于	CF=1 且 ZF=0
	JNB，JAE	不低于，大于等于	CF=0 或 ZF=1
有符号数	JG	大于
	JNG，JLE	不大于，小于等于
	JL	小于
	JNL，JGE	不小于，大于等于
其他	JZ，JE	等于0	ZF=1
	JNZ，JNE	不等于0	ZF=0
	JC	有进位	CY
	JNC	无进位	NC
	JO	有溢出
	JNO	无溢出
	JP，JPE	为偶
	JNP，JPO	为奇

中断汇总表

分类	中断例程	描述
BIOS中断	10h	显示服务
	13h	直接磁盘服务
	14h	串行口服务
	15h	杂项系统服务
	16h	键盘服务
	17h	并行口服务
	1Ah	时钟服务
DOS中断	20h	终止程序运行
	21h	DOS功能调用
	22h	终止处理程序的地址
	23h	Ctrl+C 处理程序
	24h	致命错误处理程序
	25h	读磁盘扇区
	26h	写磁盘扇区
	27h	终止，并驻留内存
	28h	DOS空闲
	2Fh	多重中断服务
	33h	鼠标功能

int 10h 显示服务

ah（功能号）	描述	参数
00h	设置显示器模式
01h	设置光标形状
02h	设置光标位置
03h	读取光标位置
04h
05h	设置显示页
06h	初始化
07h	滚屏
08h	读取光标处的字符及其属性
09h	在光标处，按指定属性显示字符
0Ah	在当前光标处显示字符
0Bh	设置调色板、背景色、边框
0Ch	写图形像素
0Dh	读图形像素
0Eh
0Fh	读显示器模式
10h	颜色
11h	字体
12h	显示器的配置

Debug

指令	描述	格式
R	查看、改变CPU寄存器的内容
D	查看内存中的内容	-d 段地址 : 起始偏移地址 [末尾偏移地址]
E	改写内存中的内容
U	将内存中的机器指令编译成汇编指令
T	执行一条机器指令
A	以汇编指令的格式在内存中写入一条机器指令
Q	退出

NASM VS MASM

Netwide Assembler，是一款开源且免费的汇编器，与MASM 都是 Intel 汇编风格

（1）标号即汇编地址

在编译时，所有的标号都会被换为汇编地址，是一个立即数

如果要取得该地址处的值，必须是用 [tag]

1 2	`mov ax,tag 立即数寻址 mov ax,[tag] 直接寻址`

（2）不需要 seg，offset

因为标号即地址，立即数

（3）没有 dup ，取而代之的是 times

1	`times 128 db 1 定义128个字节1`

（4）多了一个伪指令 dq

1	`dq 1 定义一个4字变量`

计算机技术 > 编程语言

#Technology #ASM

汇编语言 #0 学习笔记

http://blog.kdata.top/2024/06/28/计算机技术/编程语言/汇编_0_学习笔记/

作者

Louis Liang

发布于

2024年6月28日

许可协议

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Vue 笔记下一篇

汇编语言 #0 学习笔记

组成部分

内存地址空间

寄存器

标志寄存器

给出物理地址的方法

加电启动和复位

MOV 指令

修改 CS:IP

DX 与 [address]

栈机制

汇编器对指令中 [idata] 解析

一段安全的空间

源程序中的标号处理

灵活的定位内存地址方法

1. [bx+idata]

2. SI 和 DI

3. [bx+si] 和 [bx+di]

4. [bx+si+idata] 和 [bx+di+idata]

5. BP

寻址方式

面向操作数的

立即数寻址

面向寄存器寻址

寄存器寻址

面向内存的寻址

1. 直接寻址

2. 寄存器间接寻址

3. 寄存器相对寻址（基址寻址、间址寻址）

4. 基址变址寻址

5. 相对基址变址寻址

指令处理的数据有多长

1. 寄存器指明

2. X ptr 指明

3. 其他指明

算术运算

除法

乘法

转移指令原理

分类

1、根据转移行为不同

2、根据指令对 IP 修改范围不同

3、80806 CPU 转移指令

操作符 offset

依据位移进行转移的 jmp 指令

jmp short [标号]

jmp neart ptr [标号]

转移目的地址在指令中的 jmp 指令

转移地址在寄存器中的 jmp 指令

转移地址在内存中的 jmp 指令

jcxz 指令

CALL 和 RET

ret

retf

依据位移进行转移的 call 指令

转移地址在指令中的 call 指令

转移地址在寄存器中的 call 指令

转移地址在内存中的 call指令

近转移

远转移

PC 机键盘处理过程

端口

扫描码

9号中断例程

16h中断例程

0号子程序

端口读写

显示缓冲区

中断机制

中断向量表

中断过程

BIOS 中断例程

int 10h

2号子程序

9号子程序

int 13h

DOS 中断例程

int 21h

4c号子程序

9号子程序