汇编语言（一）

基础

• 程序设计时分段管理，但有两个限制：
  • 每个段最大为64KB
  • 段只能开始于低4位地址全为0的物理地址处
• 逻辑地址＝段基地址∶偏移地址
  • 16位段寄存器保存20位段起始地址的高16位
  • 偏移地址也用16位数据表示
• 物理地址＝段地址×16＋偏移地址
• 通用寄存器
  • 数据寄存器：AX(累加器),BX(基址),CX(计数器),DX(数据)
  • 变址寄存器：SI(源地址),DI(目的地址),BP(基址指针),SP(堆栈)
• 段寄存器：CS(代码),SS(堆栈),DS(数据),ES(附加)
• 标记寄存器：FLAGS
• 指令指针：IP

基本段的逻辑地址

• 代码段（Code Segment）
  • 段基地址：代码段寄存器CS指示
  • 偏移地址：指令指针寄存器IP保存
• 数据段（Data Segment）
  • 段基地址：数据段寄存器DS指示(有时也用附加段寄存器ES指示)
  • 偏移地址：各种存储器寻址方式计算出来
• 堆栈段（Stack Segment）
  • 段基地址：堆栈段寄存器SS指示
  • 偏移地址：堆栈指针寄存器SP保存

数据的表示和寻址

• 非压缩BCD码：一个字节表达一位BCD码（低4位表达数值，高4位常设置为0）
• 以字母A～F开头的十六进制常数，要加前导0
• 变量定义伪指令DB、DW、DD(4b)、DF(6b)、DQ(8b)、DT(10b)
• 字节量BYTE 字量WORD 双字量DWORD 3字量FWORD 4字量QWORD 10字节量TBYTE
• “？”表示初值不确定，即未赋初值
• 重复操作符 DUP(重复参数)
• 小端方式：低字节数据存放在低地址存储单元
• ORG 参数 ;控制存放的偏移地址
• ALIGN N ;控制对齐N字节边界(模N地址，整除)
• 地址操作符
  • [ ] 括起的表达式作为存储器地址指针
  • $ 返回当前偏移地址
  • OFFSET 变量名 返回变量名所在段的偏移地址
  • SEG 变量名 返回段基地址（高16位）
• 类型操作符
  • 类型名 PTR 变量名 将变量名按照指定的类型使用
  • TYPE 变量名 返回占用字节空间的字量数值
  • LENGTHOF 变量名 返回整个变量的数据项数
  • SIZEOF 变量名 返回整个变量占用的字节数

数据寻址方式

• 立即数寻址：数据在指令代码中，用常量表达
• 寄存器寻址：数据在寄存器中，用寄存器名表示
• 存储器寻址：数据在主存中，用存储器地址代表
• 默认规定：数据在DS指向的数据段；BP或SP作为基地址，数据在SS指向的堆栈段
• 使用段超越指令前缀，段寄存器名后跟英文冒号 如CS:
• 16位有效地址＝基址寄存器(BX和BP)＋变址寄存器(SI和DI)＋位移量
• 直接寻址：MOV AX,COUNT([COUNT] | DS:[2000H]); 假设count的有效地址为2000H,三条指令等价
• 寄存器间接寻址：寄存器内容＝偏移地址＝有效地址
  • 8086只能使用BX、SI和DI寄存器作为间接寻址
  • 寄存器间接寻址没有说明存储单元类型
  • mov al,[bx] 等价于mov al,ds:[2000h] (假设bx=2000h)
• 寄存器相对寻址:有效地址是寄存器内容与位移量之和
  • 8086只能使用BX、BP、SI和DI寄存器
  • 使用BP默认访问堆栈段
• 基址变址寻址: 使用基址寄存器内容加上变址寄存器内容形成有效地址寻址操作数
  • 8086的基址寄存器是BX和BP
  • 8086的变址寄存器是SI和DI
  • 使用BP默认访问堆栈段
• 相对基址变址寻址:由基址寄存器内容、变址寄存器内容及位移量求和构成存储器操作数的有效地址

通用数据处理指令

数据传送类指令

除标志寄存器传送指令外，均不影响标志位

• MOV reg/mem,imm | MOV reg/mem/seg,reg | MOV reg/seg,mem | MOV reg/mem,seg
  • 双操作数必须类型一致
  • 操作数必须有明确的类型
  • 双操作数不允许都是主存单元
  • 不可随意操作专用寄存器 (如立即数不能直接传送段寄存器)
• XCHG reg,reg/mem | XCHG reg/mem,reg
  • 空操作指令NOP（＝ XCHG AX,AX）实现短时间延时 临时占用代码空间
• 堆栈操作指令:
  • SS指向堆栈段的起始位置,SP指定栈顶
  • 数据进入堆栈，SP逐渐减小 数据依次弹出、SP逐渐增大
• PUSH r16/m16/seg 小端对齐
• POP r16/m16/seg
• LEA r16,mem ;地址传送指令获取存储器操作数的地址
  • LEA指令执行时计算出偏移地址
  • OFFSET操作符在汇编阶段取得变量的偏移地址
• XLAT指令功能：AL←[BX＋AL]
• 标志传送指令
  • CLC 复位进位标志：CF←0
  • STC 置位进位标志：CF←1
  • CMC 求反进位标志：原为0变为1，原为1变为0
  • CLD 复位方向标志：DF←0，串操作后地址增大
  • STD 置位方向标志：DF←1，串操作后地址减小
  • CLI 复位中断标志：IF←0，禁止可屏蔽中断
  • STI 置位中断标志：IF←1，允许可屏蔽中断

算术运算类指令

进位标志CF,溢出标志OF,零标志ZF,符号标志SF,奇偶标志PF(最低字节)

加法指令

• 加法指令 ADD reg,imm/reg/mem | ADD mem,imm/reg
• 带进位加法指令 ADC
• 增量指令 INC
  除INC不影响进位标志CF外
  其他指令按定义影响全部状态标志位

减法指令

• 减法指令 SUB reg,imm/reg/mem | SUB mem,imm/reg
• 带借位减法指令 SBB
• 减量指令 DEC
• 求补指令 NEG reg/mem ;reg/mem←0－reg/mem
• 比较指令 CMP
  • 将目的操作数减去源操作数，差值不回送目的操作数，按照减法结果影响状态标志
    除DEC不影响CF标志外
    其他按定义影响全部状态标志位

乘法和除法指令

• 有符号数指令前用I（sIgned）表示
• 隐含使用AX 低位（和DX）寄存器
• MUL src (8位乘法：AX＝AL×r8/m8 16位乘法：DX.AX＝AX×r16/m16)
• DIV src
  • 8位除法：AL←AX÷r8/m8的商 AH←AX÷r8/m8的余数
  • 16位除法：AX←DX.AX÷r16/m16的商 DX←DX.AX÷r16/m16的余数)

其他

• 零位扩展(前面加0实现位数扩展)和符号扩展(前面加符号位（最高位）实现位数扩展)
• cbw ;AL符号扩展到AX
• cwd ;AX符号扩展到DX和AX寄存器对

位操作类指令

逻辑运算指令

• 逻辑与指令 AND
• 逻辑或指令 OR reg,imm/reg/mem | OR mem,imm/reg
• 逻辑非指令 NOT reg/mem
• 逻辑异或指令 XOR
• 测试指令 TEST：按位进行逻辑与运算，不返回逻辑与结果
  除NOT指令不影响标志外
  其他逻辑指令: 使OF＝CF＝0, 并根据结果按定义影响ZF、SF和PF

移位指令

• 逻辑左移指令 SHL reg/mem,1/CL ;逻辑左移：最低位补0，最高位进入CF
• 逻辑右移指令 SHR reg/mem,1/CL ;逻辑右移：最高位补0，最低位进入CF
• 算术左移指令 SAL;算术左移，与SHL是同一条指令
• 算术左移指令 SAR ;算术右移：最高位不变，最低位进入CF
• 不带进位循环左移指令 ROL
• 不带进位循环右移指令 ROR
• 带进位循环左移指令 RCL
• 带进位循环右移指令 RCR

程序结构

• JMP label;无条件转移,段内相对寻址，段间直接寻址
• JMP r16 ;程序转向寄存器指定的地址 寄存器间接寻址
• Jcc label;条件满足，发生转移；否则，顺序执行下条指令(cc表示利用标志判断的条件)
• JZ(JE)和JNZ(JNE)：利用零位标志ZF
• JS和JNS：利用符号标志SF
• JO和JNO：利用溢出标志OF
• JP(JPE)和JNP(JPO)：利用奇偶标志PF
• JC和JNC：利用进位标志CF
• 无符号数用高（Above）、低（Below）:JB（JNAE）,JBE（JNA）,JNB（JAE）
• 有符号数用大（Greater）、小（Less）
• je; 两数相等，转移
• LOOP label;CX←CX－1；若CX≠0，循环到LABEL,否则，顺序执行
• JCXZ label;CX＝0，转移；否则顺序执行
• MOVSB|MOVSW ;串传送：ES:[DI]←DS:[SI] ;然后：SI←SI±1/2，DI←DI±1/2
• REP ;执行一次串指令，CX减1；直到CX＝0