第一章,汇编语言产生

1,机器语言与汇编语言一一对应

2,汇编指令:Mov AX,BX 将寄存器BX,移入AX

3,寄存器:CUP中的存储器,注意不是CUP的缓存,

4,汇编--》编译器---》机器码01

5,汇编语言组成

  • 汇编指令,机器码的助记符
  • 伪指令,编译器执行
  • 其他符号,编译器识别

6,一串机器码,可以使指令,也可以是数据,就看是cd,ds那个指向他

7,地址信息,读或写,数据信息

​ cup与所有内存之间:地址总线,数据总线,控制总线,每条线对应不同信息,指令与数据分开

8,总线

  • 地址总线:产品cpu通过它指定存储单元,地址总线有多少不同信息,就是CPU的寻址范围,64位CPU就是64个地址总线
  • 数据总线:宽度决定传输速度,例如一次传8bit,16bit
  • 控制总线:宽度表示控制能力

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9,例

地址:0-7FFFH,为RAM

地址:8000H-9FFFH,为显存地址:当数据写入此处,就会显示

地址:A000H-FFFFH为各个ROM

10,8086CPU如下,8086,8088,龙芯,酷睿等都是类似分配

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第二章,寄存器(CPU工作原理)

通用寄存器

1,CPU:运算器,控制器,寄存器,内部总线相连接

2,8086cpu寄存器:共14个,有8个通用寄存器

  • AX,BX,CX,DX,SI,DI,SP,BP,IP,CS,SS,DS,ES,PSW
  • 所有寄存器16bit,16位的CPU,8086上一代8bit
  • AX,BX,CX,DX通用寄存器,可以分为两个独立的8位寄存器使用 AX-->AH,AL
  • image-20200725224609858
  • image-20200725224111847

    image-20200725224232240

  • image-20200725224722314

寄存器中数据大多是n*8bit

汇编指令

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物理地址
16位结构CPU

1,一次16bit数据

2,寄存器最大宽度16bit

3,寄存器运算器之间通路16bit

8086CPU给出物理地址

1,20位地址总线,寻址1m

2,内部16位结构,寻址64kb

方法:

image-20200725232114587

3,物理地址=段地址*16+偏移地址 因为是2进制

1,内存并没有分段,分段是因为cup,内部不足,但因此使用分段管理内存

2,偏移地址16bit,因此每段64KB

3,CUP可以不痛段地址与偏移构成相同的物理地址

段寄存器

8086:CS,DS,SS,ES

cs:指令段寄存器,ip指令偏移寄存器 ----》段,偏移

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修改CS,IP

1,只能操作寄存器控制cpu,因此需要控制cs,ip

2,mov 传送指令,可修改ax,但不能cs,ip

3,jmp 2ae3:3 跳转的意思 此时cs 为2ae3,ip为3

代码段

将n<64kb的数据 ---》代码段

将cs,ip指向该代码段,会认为是指令,才会执行,执行后ip = ip + 指令长度

image-20200726003309179

第三章,寄存器

内存中的存储

1,例:数字2000 (4E20H)

image-20200726131206580

任何两个连续单元,N,N+1,可以看做两个内存单元,也可以看做地址为N的字单元中的高位字节单元,低位字节单元

DS与Address

DS:存放的数据的段地址,

1,执行指令时,自动取DS中数据为内存单元的段地址

2,mov al,[0] 将ds:0 内存单元中的数据移入al

3,但不能直接把值移入ds ,mov ds 1000H:错误的 8086cpu不支持放入段寄存器,硬件问题。只能数据 --》通用寄存器--》段寄存器

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字的传送
mov,add,sub

1,mov

  • mov 寄存器,数据
  • mov 寄存器,寄存器
  • mov 寄存器,内存
  • mov 内存,寄存器
  • mov 段寄存器,寄存器
  • mov 寄存器,段寄存器 ,也可以

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数据段

push ax:将ax放入栈内存中

​ sp =sp-2

​ ss:sp 指向新地址

pop ax:从栈内存取数据到ax

1,cup如何知道某段内存是栈内存?

ss,栈顶段寄存器,sp栈顶偏移 ss:sp指向栈顶,栈为空时指向栈顶下一位,

出栈时只是修改索引,数据还未覆盖,由此可见,硬盘类似

2,cpu如何知道哪个是栈顶,栈底?从大地址向小地址写数据

3,语言中的函数,调用时就是申请一块栈内存,执行完,栈内存元素全部出栈,因此局部变量失效,栈内存由编译器管理,堆内存有程序员管理

栈顶越界

1,cpu关心栈只关心栈顶指针在何处,当前要执行的指令是哪个

2,c,c++常会溢出

POP,PUSH

1,栈空间,一段固定读取格式的内存

栈段

1,可以将小于64kb的内存当做栈

2,认为10010H,1001FH 当做16字节栈,但cup只关心栈顶,不会关心栈段的大小

第四章,第一个程序

汇编---》可执行

1,流程

  • 编写,
  • 编译程序(masm.exe),产生目标文件
  • 连接程序(link.exe),生成可执行文件

2,可执行程序组成

  • 程序,数据(程序中定义的数据)
  • 描述信息,程序多大,占空间多大等

3,执行过程

  • 按照可执行文件描述信息,将程序,数据加载到内存,设置cs,ip等

4,汇编指令,伪指令

  • segment .... ends:定义一个段,程序段,数据段等,一个程序有多个段
  • end:便已结束标记
  • assume:假设,将段指定为数据段,程序段等,伪指令指向程序开始等等

    • assume cs:codesg
      codesg segment
      start: mov ax 0123H
      codesg ends
    
    ![image-20200726160028404](https://i.loli.net/2020/07/26/vVnYwOU87I2xajB.png)
    
    ##### 源程序
    
    1,一个标号只带一个地址
    
    2,codesg:给段的命名,最后会变为地址
    
    3,程序返回,
  • 返回使它运行的那个程序

    • mov ax,4c00H
    • int 21H
    • 这两个规定的语句实现中断
    编辑源程序
    assume cs:abc
    abc segment
      mov ax,2
      add ax,ax
      add ax,ax
      mov ax,4c00H
      int 21H
    abc ends
    end

    masm 编译,link 链接 生成exe文件

    “;”可以简化masm,link

    ml:两部合起来

    # 有入口的文件
    assume cs:abc
    abc segment
    start:mov ax,2
      add ax,ax
      add ax,ax
      mov ax,4c00H
      int 21H
    abc ends
    end start

    1,exe文件加载过程

    image-20200726181347006

    程序加载后,内存地址为ds:0

    其中前256是dos与程序通信的,256向后是程序

    第五章,bx与loop

    注意:在debug中[0]表示段地址的偏移地址,在masm中表示数值0

    bx

    mov bx ,0

    mov ax,[bx] ,此时[bx]表示以bx内容位偏移地址

    1,将bx中的数据作为偏移地址

    inc bx # 自加
    loop

    1,loop 标号

  • cx = cx-1
  • 判断cx中的值,不为零转到标号执行处,若果为零则向下执行
  • cx中存放的一般是循环次数

    2,2^1000

    assume cs:code
    code segment
    mov ax,2
    mov cx,11
    s:add as,ax
    loop s # s就是标号   判断cx,是否跳到标号

    3,越位赋值会可能出错 mov ax,[bx]

    mov al,[bx]

    mov ah,0

    4,汇编语言中数字以字母开头,例如大于9fffh的,Afffh,需要在前边加0

    5,使用deubg追踪循环

    g 命令地址:相当于 debug中的段点

    p :在循环时使用,会直接跳到循环结束,即自动完成循环过程

    注意

    在masm中

    mov al,[0] 将0移入al

    mov al,ds:[0] ,偏移为0的地址中内容放入al

    mov al,[bx],将bx为偏移地址的地址中的内容放入al

    mov al,ds:[bx],同上

    loop,bx联合应用

    内存数值相加时的问题

    例:ffff:0---ffff:b 12个字节相加,

    问题:放入16位ax,会不会越界,8位如何放入16位寄存器

    解决方法:使用中介,将8位数据放入16位中介寄存器ax,再相加

    assume cs:code
    code segment
      mov,ax,0ffffh
      mov,ds,ax # 设置段地址
      
      mov dx,0 # 初始化累加寄存器
      mov al,ds:[0]  # 赋值给中间寄存器
      mov ah,0 # 设置高位为0,此时ax为0
      add dx,ax # 累加
      ...
      mov ax,4c00h
      int 21h

    $sum =\sum\limits_{X=0}^{0bh}(ffffh*10h+X)$

    # 优化:使用循环,偏移地址应该递增
    asume cs:code
    code segment
      mov ax,0ffffh
      mov ds,ax
      mov bx,0
      
      mov dx,0
      
      mov cx,12

s: mov al,[bx]

mov ah,0
add dx,ax
int bx
loop s
mov ax,4c00h
int 21h

code ends
end


##### 段前缀

ds就是段地址,也称为段前缀,<font color=red>ds是默认的段前缀</font>,其他还有cs,es等

##### 一段安全的空间

在PC中,0:200到0:2ff是安全的空间

段前缀的使用

在不同的段中操作时,一个ds需要多次更改,可能需要多个段寄存器,例如用es替代。效果更好

# 第六章,包含多个段的程序

##### 代码段中使用数据

dw 0123h,0456h 定义字符型数据

db 45h,78h 定义字节型数据

当上面定义在cs中时,数据段地址就是代码段的段地址

dw在第一行定义,数据地址偏移为0,2,4,6....

assume cs:code
code segment

dw 0123h,0456h,0789h
start:mov bx,0
mov ax,0
mov cx,0
s:add ax,cs:[bx]
add bx 2
loop s
mov ax 4c00h
int 21h

code ends
end start

cup读指令的时候会从start开始,若不添加start,应为dw的存在,存放的是数据,无法转化为机器指令,程序无法执行

end的作用:通知编译器程序结束,告诉编译器程序入口在哪里,当不指定入口时,会按照上到下执行,因此若现定义数据,会把数据当做指令执行


##### 代码段中使用栈

问题:将上面程序中的数据逆序存放

assume cs:code
code:segment

dw 0123h,0456h,0789h
dw 0,0,0 # 定义数据当做栈空间

start :mov ax,cs
mov ss,ax   # 指定栈段
mov sp,32    # 指定栈偏移,栈指针,操作时指针自动变
mov bx,0
mov cx,3    # 循环次数

s:push cs:[bx] # 入栈数据
add bx,2
loop s

mov bx,0
mov cx,3

s0:pop cs:[bx]
add bx,2
loop s0

mov 4c00h
int 21h

code ends
end start


##### 将数据,代码,栈放入不同的段

上面的逆序排放

assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment

dw 0123h,0456h,0789h

data ends
stack segment

dw 0,0,0

stack ends
code segment
start:mov ax,stack # cs,ss,da 系统加载程序时会有系统指定加载的位置,cs 确定后,ds应该就是cs-2,ss=cs-1

  mov ss,ax
  mov sp,6  # 指定栈指针
  mov ax,data 
  mov ds,ax # 数据段地址
  
  mov bx,0
  mov cx,3
  
  s:pop [bx]
  add bx,2
  loop s
  
  mov bx,0
  mov cs,8
  s0:pull [bx]
  add bx,2
  loop s0
  
  mov ax,4c00h
  int 21h

code ends
end start


# 第七站,更灵活的定位内存地址的方法

##### and和or指令

- and
  - 两个都是1为1,其他是0 ,add al 10100010B
  - 可以把寄存器某一位设置为0:and al,10111111B
- or
  - 有一个1就为1
  - 使得寄存器某一位为1:or al,00000100B

##### 关于ASCII

键盘按下a键:键盘产生61h,放入内存空间,编辑器软件从指定内存读取,送到显存中

##### 以字符形式给出的数据

'....'指明数据是以字符形式给出,编译器会转化为ASCII

assume ds:data
data segment
db 'unix' # db 75H,6EH,49H,58H
db 'fork' # ...
data ends
code segment
start:mov al,'a' # mov al,61h

mov b1,'b'
mov ax,4c00h
int 21h

code ends
end start


##### 大小写转化问题

A:65,a:97

大写:第五位为0

小写:第五位为1

and 小写,11011111b

or   大写,00100000b

##### [bx+idata]

mov ax,[bx+200]:将地址内数据放入ax,这个地址是bx中的值+200

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

##### 用[bx+idata]方式进行数组的处理

assume cs:code,ds:data
data segment

db 'BaSiC'
db 'MinIX'

data ends

code segment
start:mov as,data

mov ds,ax
mov bx,0

mov cx,5
s:mov al,[bx]
and al,11011111b
mov [bx],al

mov al,[5+bx]   # 5[bx]
or al,00100000b
mov [5+bx],al

inc bx
loop s

code ends
end start


##### SI和DI

与bx类似的功能,但不能分为2个8位的使用,

bx不够用的问题

将数据复制到后边地址

ds:si 指向原数据

ds:di 指向目的地址

assume cs:code,ds:data
data segment

db 'welcome to masm!'
db '...............'

data ends

code segment
start:mov ax,data

mov ds,ax
mov si,0
mov di,16
mov cs,8
s:mov ax,[si]
mov [di],ax
add si,2
add di,2
loop s

mov ax,4c00h
int 21h

code ends
end start


##### [bx+si]和[bx+di]

两个功能类似

[bx+si] 表示一个内存单元,偏移地址为bx值+si值

##### [bx+si+idata]和[bx+di+idata]

表示内存单元,偏移地址,

##### 不同寻址方式的灵活应用

- ds:[idata]     
- [bx]
- [bx+idata]
- [bx+si]
- [bx+si+idata]

例:将数据段单词,开头变为大写

assume cs:code,ds:data
data segment
db '1.file '
db '2.editable'
db '3.help '
data ends
code segment
start: mov ax,data

    mov ds,ax
    mov bx,0
    
    mov cx,3
s:mov al,[bx+2] # 把第二个字母放入al
 add al,11011111b  # 修改字母,变为大写
mov [bx+3],al     # 放回
add bx,10
loop s
mov ax,4c00h
int 21h

code ends
end start


对于多层循环,需要其它寄存器记下外层cx的值,内层循环结束后恢复,不然会遇到死循环

<font color=red>当寄存器不够时,需要使用内存了</font>,如使用栈,每层cx入栈 push cx,结束时出栈pop cx

# 数据处理的基本问题

##### 引言

- 处理的数据在哪里

- 处理的数据有多少,多长

寄存器:ax,bx,cx,dx    ah,al,bh,bj,ch,cl,dh,dl

sp(栈指针),bp,  si(原数据地址),di(目的数据地址)

段寄存器:ds(数据段),ss(栈段),cs(代码段),es(扩展段)

##### bx,si,di,bp

- 8086可以用[...]表达内存地址的寄存器:bx bp si di,[ax]是错误的
- 这几种不能任意组合
  - bx,si
  - bx,di
  - bp,si
  - bp,di
  - 其他的组合是错误的,例如:mov ax,[bp+si]
- 在[...]使用bp,时段地址是ss,即bp就像是sp

##### 机器指令处理的数据所在位置

指令执行前,数据所在位置:CUP,内存,端口

##### 汇编中数据位置的表达

- 立即数:直接包含在机器指令中的数据,存在于指令缓冲区:mov ax,1 :b80100
  - B8表示移动立即数到ax
  - 指令寄存器:
    - 就是cpu读取一条指令
    - 经过数据总线条指令存出入指令缓冲器
    - 读取该指令要操作的数据,放入地址加法器
    - 数据放入目的地址

- 寄存器 mov ax,bx:89D8

- 段地址和偏移地址
  - mov ax,ds:[bp] 强制改变段地址

##### 寻址方式

![image-20200808154051203](https://i.loli.net/2020/08/08/CTXy2hvfwgcbYP7.png)

##### 指令要处理的数据有多长

8086可操作byte,word,在机器指令中需要指明进行操作的是字符还是字节

- 通过寄存器指名要处理的数据
  - mov ax,bx
- X ptr指明内存长度
  - mov word ptr ds:[0],1
  - inc word ptr [bx]
  - inc word ptr ds:[0]
  - add word ptr [bx],2
  - mov byte ptr ds:[0],1
  - 等等,
- 其他
  - 栈指令,操作时,默认都是按照字符操作

##### 寻址方式的总和应用

- 字符串在内存中就是数组
- 一般用[bx+idata+si]访问结构体
  - bx表示结构体
  - idata表示某一个数据项
  - si表示数据项中每个元素
  - student.name[i]

##### divide指令

- 除数:8位,16位,寄存器,内存都可以
- 被除数:默认ax,dx与ax
  - 除数8位,被除数16位(dx)
  - 除数16位,被除数应该是32位(dx+ax)
- 指令格式
  - div 寄存器
  - div 内存单元
    - div byte ptr ds:[0]
      -  al = ax/0地址的商
      - ah = ax/0地址余数
    - div word ptr es:[0]
      - 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
    - 最后结果覆盖原来被除数的位置

##### 伪指令dd

- 定义dword,即double word

- ```assembly
  data segment
  db 1 # 01H
  dw 1 # 0001H
  dd 1 # 00000001H
  data ends
dup
  • 同dw,dd,db一样有编译器识别处理的符号,用来数据重复
  • db 3 dup(0) # 定义了3个字节0
    db 0,0,0
    db 3 dup(0,1,2)
    db 0,1,2,0,1,2,0,1,2
    db 2 dup('abc,'ABC)
    db 'abcABCabcABC'
    stack segment
    dw 0,0,0,0,0,0...
    stack ends
    stack segment
    db 200 dup(0)
    stack ends

    第九章,转移指令的原理

    8086CPU转移指令分类

  • 无条件转移指令 例jmp
  • 条件转移指令
  • 循环指令 例loop
  • 过程
  • 中断

    操作符offset

    由编译器处理的符号,取得标号的偏移地址吗,就标号所在地址

    assume cs:code
    code segment
      start:mov ax.offset start  # 相当于mov ax,0
      s:mov ax,offset s # 相当于mov ax,3
    code ends
    end start
    jmp指令
  • cs,ip

    • 可以只修改ip
    • 也可以修改cs
  • 转移要求

    • 目的地址
    • 转移的距离 (-128----》127)段内跳转

      • jmp start 标号
    依据位移进行jmp指令
    movax,0123         # B8 23 01
    mov as,ds:[0123]# A1 23 01
    push ds:[0123]    # FF 36 23 01

    jmp指令对应的机器码中没有目的地址,是相对于jmp所在指令的偏移

  • jmp near ptr 标号 实现段内近转移:

    • IP=IP+16位位移
    • near ptr 指明此处为16位位移,进行的是段内近转移
    • 16位位移 = 标号处地址减去jmp指令后第一个字节地址
    转移的目的地址在指令中的jmp指令
  • 偏移地址是实际的地址
  • 段间转移,远转移
  • jmp fat ptr 标号:修改了cs:ip ---->EAXXXXYYYY

    转移地址在寄存器中的jmp指令

    jmp 16位寄存器

    jmp ax

    转移地址在内存中的jmp指令
  • jmp word ptr 内存
  • jmp dword ptr 内存,段之间转移,32位 高16位cs,低16位ip

    jcxz指令
  • 有条件转移
  • (-128--127)
  • 机器码包含位移,而不是目的地址
  • jcxz 标号,

    • cx=0 跳转,否则不跳转,向下执行
    • ip = ip+8位移

      • 负数用补码表示
      • 有编译时编译器算出
    loop指令
  • 位移而不是目的地址
  • -128--127
  • 与cx配合
  • 都是编译器指令

    根据位移进行转移的意义

    使用位移可使程序在内存中任意位置调用

    编译器对转移位移超界的检测

    编译时编译器会报错

    注:

    显存地址:B8000H-BFFFFH dos系统的显存地址

    第十章,Call和Ret指令

    都是修改cs,ip

    ret与retf
  • ret使用栈中的数据,修改ip实现近转移
  • cpu执行ret时

    • ip=ss*16+sp
    • sp=sp+2
  • cpu执行retf时

    • ip=ss*16+sp
    • sp=sp+2
    • cs=ss*16+sp
    • sp=sp+2
  • ret执行后 ip=0,cs:ip指向代码段第一条指令
  • retf执行后,cs:ip指向代码段第一条指令

    call
  • 与ret配合使用

    • 将ip,或cs,ip入栈
    • 转移(jmp)
  • 不能短转移

    位移转移的call
  • 将当前标号入栈后,转到标号处执行

    • sp =sp -2

      • ss*16+sp=ip
    • ip = ip+16位位移
  • 相当于进行push ip,jmp near ptr 标号

    直接地址转移的call
    call far ptr 标号
    sp = sp -2
    ss*16+sp=cs
    sp = sp -2
    ss*16+sp=ip

cs=标号所在段地址
ip=标号所在偏移地址


相当于push cs,push ip,jmp fat ptr 标号

##### 寄存器转移的call

sp =sp -2

ss \*16+sp =ip

ip=16位寄存器

相当于push ip,jmp 16位寄存器

##### 转移地址在内存的call

- call word ptr 内存
  - push ip
  - jmp word ptr 内存单元
- call dword ptr 内存
  - push cs
  - push ip
  - jmp dword ptr 内存单元

##### call与ret的配合使用

可以使用call与ret配合写子程序,就像是高级语言中的方法,使用call跳转,ret返回

##### mul

- 乘法指令
  - 相乘的2位数位数需要相同
  - 8位:AL中和8位寄存器或内存单元
  - 16位:AX中和16位寄存器或内存单元
- 结果
  - 2个8位:放在ax
  - 2个16位:高位DX,低位AX
- mul reg,mul 内存单元
  - mul byte ptr ds:[0]   ==(ax)=(al)\*(ds\*16+0)
  - mul word ptr [bx+si+8]
    - (ax)=(ax)\*((ds)\*16+(bx)+(si)+8) 低8位
    - (dx)=(ax)\*((ds)\*16+(bx)+(si)+8)  高8位
- 例100\*10
  - mov al,100
  - mov b1,10
  - mul bl
  - ax = 1000(03E8H)
- 100\*10000
  - mov ax,100
  - mov bx,10000
  - mul bx
  - ax=4240H
  - dx=000FH

##### 模块化程序设计

如何存储子程序参数,与返回值

- 子程序计算N的3次方

  - N存储位置

    - 寄存器

  - 结果存储位置

    - dx,ax

  - ```assembly
    bx = N ;型参
    dx:ax=N^3
    
    cube:mov ax,bx
    mul bx
    mul bx
    ret
参数和结果传递问题

用寄存器存储参数与结果最常用的方法

批量数据传递

传递的数据多的时候怎么办?使用内存,或者栈,高级语言就是栈

assume cs:code
data segment
    db 'conversation'    
data ends
code segment
start:mov ax,data
    mov ds,ax
    mov si,0    ;ds:si指向字符串所在空间首地址
    
    mov cx,12    ;cx存放字符串长度
    call capital
    
    mov ax,4c00h
    int 21h
capital:and byte ptr [si]:11011111b
    inc si
    loop capital
    ret
code ends
end start
寄存器冲突

上面的程序,当不知道字符串长度时,如何做

db 'conversation','0'

capital:mov cl,[si]
    mov ch,0
    jcxz ok    ;若果cx=0,结束,若不是,接着处理
    and byte ptr [si],11011111b
    inc si
    jmp short capital
ok:ret
    

第十一章,标志寄存器

引言

计算机中的数据可以看做是有符号数,也可以是无符号数

00000001B # 可看做无符号数1,或有符号数+1
10000001B # 可看做无符号数129,或有符号数-127

flag标志寄存器与其它不同,其他是用来存放数据的,flag是按位起作用

image-20200814142743401

image-20200814163851014

1,3,5,12,13,14,15在8086中没有使用

ZF,零标志位
  • 上一条指令结果为0,此时标志位ZF=1

    • mov ax,1
    • sub ax,1
    • 此时ax=0
  • 否则ZF=0

    • mov ax,2
    • sub ax,1
    • ax=1
  • add,sub,mul,inc 等等都是运算指令,mov push等都是传送指令
PF,奇偶标志位
  • 指令执行后,结果中所有二进制中1的个数

    • 偶数,PF=1
    • 奇数,PF=0
SF,符号标志位
  • 指令执行后结果的正负情况
  • SF=1,结果为负
  • SF=0,结果为正
  • mov al,10000001B
    add al,1
    ;结果 al=100000010B
    ;有符号位 -12 6
    ;无符号位 130
    ;所以说该指令包含结果有2个
    • SF标志,就是CPU对有符号数运算结果的一种记录,它记录数据正负,Cpu会影响SF标志位,但Cpu并不识别数据有无符号
  • 但我们把数据当做无符号数,SF则无实际作用

    • mov al,10000001B
      add al,1
      ;结果为10000010B,SF=1
      ;如果指令是进行有符号运算,那么结果为负数,否则不用处理
CF,进位标志位

存储上一条指令执行后是否有数据进位,或借位(减 法)

  • 有进位 CF=CY=1
  • 无进位 CF=NC=0

减法

  • 97H-98H 在计算机中就是
  • 197H-98H = FF,CY=1
OF,溢出标志位

超出了机器的范围

  • 溢出是针对有符号位,正+正边负
  • 进位是相对于无符号位,例如8位边9位
  • 溢出时OF=OV=1

对于cpu的计算结果,若做有符号位观察,OF,SF,若看作无符号位观察CF

总之,cpu计算时,不管有无符号,adc指令:结合符号位获取正确值

mov ax,98d ; 0110 0010
add ax,99d ; 0110 0011

;1100 0101  C5 SF=1,OF=1,CF=0
;当做无符号位相加,C5
;当有符号位,首位为1,SF=1表示是负数,是-59的补码,
adc指令

带进位加法指令,利用CF位记录值

adc ax,bx ax = ax+bx+CF

add,配合adc可以解决这些问题

;1EF000h+201000h 高16位ax,低16位bx
mov ax,001EH
mov bx,0f000H
add bx,1000H ; 0000H cf=1
adc ax,0020H ; 

adc执行后也会可能产生进位

;1E F000 1000h+ 20 1000 1EF0h 高位16ax,次高位16bx,cx低16位
;思路 低16位相加,然后次16位adc,高16位adc
mov ax,001EH
mov bx,0f000H
mov cx,1000H

add cx,1ef0h
adc bx,1000h
adc ax,0020h

更大的数据可以放在栈或内存中

sbb指令

带位减法指令

sbb ax,bx = > ax= ax-bx-cf

与加法类似

cmp指令

相当于减法指令,但不保存结果,仅仅对标志位进行设置

cmp ax,ax ===> 此时ax不变,仅影响flag ---》ZF=1,PF=1,SF=0,CF=0,OF=0

image-20200814182305437

有符号位比较

ZF

需要考虑OF,SF

  • OF=0,SF=1 AH<BH
  • OF=1,SF=1 AH>BH
  • SF=0,OF=1 AH<BH
  • OF=0,SF=0 AH>BH
检测比较结果的条件转移指令

与cmp配合

image-20200814233016395

cmp ah,bh
je s
add ah,bh
jmp short ok
s:add ah,ah
ok:ret
DF标志和串传送指令
  • flag第10位,方向标志位
  • 在串指令中,控制每次操作后si,di增减
  • DF=0,每次操作后递增
  • DF=1递减
  • movsb:以字节为单位传递,将ds:si指向的内存中的数据送入es:di

    • es*16+di=ds*16+si
    • 若DF=0,SI=SI+1,DI=DI+1
    • 若DF=1;SI=SI-1,DI=DI-1
  • movsw 以字为单位传送,即16位,si,di每次加减2
  • movsb,movsw与rep配合

    • rep movsb ,根据cx的值重复n次
  • cld:设置DF=0,std设置DF=1
  • assume cd:code
    data segment
    db 'welcome to masm!'
    db 16 dup(0)
    data ends
    code segment
    start:mov cx,16
        cld;
        mov ax data
        mov ds,ax
        mov si,0
        mov di,16
        mov es,ax
        rep movsb
        mov ax,4c00h
        int 21h
    code ends
    end start
    
    pushf和popf

    pushf:将标志寄存器的值压入栈中

    popf:弹出到标志寄存器,出栈

    第十二章,内中断

    内中断的产生

    外部中断:外部设备

    内部中断:内部错误

    软件中断,int 21h等

    CPU中断优先权:

  • 除法错误,溢出中断,软件中断
  • 不可屏蔽中断
  • 可屏蔽中断
  • 单步中断

    中断处理程序

    内存中有中断处理程序

    中断向量表
  • 形式:序号 中断程序地址
  • 地址用8bit,所以一共256个中断程序
  • int 序号 就会调用中断处理程序
  • 对于8086CUP,中断程序地址存放位置0000:0000---》0000:03FF,段地址16bit,偏移地址16bit,32*256
  • 8086中0:200-0:300安全的地址,因为并不是256个程序都要用

    中断过程

    找到中断程序地址,CPU设置cs,ip该过程为中断过程

    中断过程:

  • 取得中断类型码
  • 标志寄存器入栈
  • 设置标志寄存器的第八位TF,第九位IF为0
  • CS,IP入栈
  • 读入cs,ip

    中断处理程序
  • 保存用到的寄存器
  • 处理中断
  • 恢复寄存器
  • 用iret指令返回

    iret:pop ip;pop cs;popf

    iret和硬件自动完成中断过程配合使用

    除法错误中断处理
    编程处理0号中断

    发生除法溢出时,即结果比寄存器范围大,Cpu将转换为处理中断程序

    中断向量表中该错误终端地址为0号地址

    可以自定义中断程序,修改中断向量表,此时会执行自己的中断程序

    assume cs:code
    code segment
    start:
      mov ax,cs
      mov ds,ax
      mov si,offset do0;设置自定义终端程序位置
      mov ax,0
      mov es,ax
      mov di,200h    ;设置es:di位置
      
      mov cx offset do0end- offset do0
      cld rep movsb ;中断程序写入内存
      ;设置中断向量表
      mov ax,4c00h
      int 21h
    do0:
      xxxxx
      mov ax,4c00h
      int 21h
    do0end:nop ;占一个字节,无作用
    code ends
    end start
    单步中断

    CPU在执行一条指令后检测到TF=1,就会引发中断过程

    单步中断的类型码为1,debug就是改变了1号中断的程序,改为debug的程序

    响应中断的特殊情况

    有时候遇到中断信号CPU也不会响应,

    例如:

  • SS:SP的设置过程,ss,sp需要同时改变,因此不能被中断

    • mov设置ss:sp时也要连续

    第十三章,int指令

    int指令

    与call类似,int调用中断程序

    对int,iret与栈的深入理解
    BIOS与dos中断例程的安装
  • 开机后CS:0FFFFH,IP=0, 该位置有一条跳转指令,执行后专区bios的硬件检测与初始化程序
  • 初始化程序,将BIOS所支持的中断向量,即Bois提供的中断例程入口记录在中断向量表
  • 完成后 int 19h进行操作系统的引导,将计算机交给操作系统

    • dos病毒就是改变 int 19h的中断
    BIOS中断历程应用
  • int 10h中断的设置光标位置功能

    • 10h中包含多个子程序,通过ah,设置子程序的序号
    mov ah,2 ;2号子程序
    mov bh,0 ;0页
    mov dh,5 ;5行
    mov dl,12 ;12列
    int 10h
  • int 21h

    • 程序返回功能

      • mov ah 4ch # 序号,程序返回的功能
      • mov al,0 # 返回值
      • int 21h
    • 光标显示字符功能

    第十四章,端口

    端口的读写
  • 访问内存

    • mov ax,ds:[8]
    • cpu 通过地址线将地址8信息发出
    • cpu控制线发出内存读命令,选中存储器新编,通知他读数据
    • 存储器将8单元数据通过数据线送入cpu
  • 当问端口

    • 使用in,out
    • in al,60h
    • 地址总线60h发出
    • 控制线发出端口度命令,端口芯片,通知读数据
    • 端口芯片通过数据线传入cpu
    • 8位端口al,16位ax

      • in al,20h 读取20h端口一个字节
      • mov dx,3f8h
      • in al,dx 读取改端口一个字节
    CMOS RAM 芯片
  • 包含一个实时钟和128存储单元的RAM
  • 该芯片靠电池供电,不是电源
  • 128单元中,内部时钟占用0-0dh,其他保存系统配置信息
  • 芯片内部有2端口70h,71h,cup通过他们进行读写

    • 70h地址端口,要访问的RAM单元地址,
    • 71h是数据端口,要读取或写入的数据
    • 例:读取RAM 2号单元

      • 2送入 70h
      • 从71 读取2单元内容
    shl与shr指令
  • 逻辑移位指令,左移与右移
  • 将寄存器或内存单元中数据左移,右移
  • shl

    • 数据左移
    • 最后移出的写入CF
    • 最低位0补充
    • 若移位大于1,移动位数放在cl,不能直接用数字
    • mov  al,01001000b
      shl al,1
  • shr 相反的操作
CMOS RAM中存储时间信息
  • 秒00H,分02h,时04h,日07h,月08h,年,09h
  • BCD格式码存放

    • 四位01表示1-9
    • 0000-0,0001-1,0010-2 ..... 1001-9
    • 例如26:0010 0110

第十五章,外中断

接口芯片和端口

外设的出入不是直接送入内存,而是相关接口芯片的端口中

外中断信息
  • 可屏蔽
  • 不可屏蔽
  • 需要看IF位,IF=1,指令执行后中断,否则不中断
  • sti设置TF=1,cli if=0
  • 不可屏蔽类型码固定是2

    • 标志位入栈,IF=0,TF=0,表示此程序不能被中断
    • cs,ip入栈
    • ....
  • 外设几乎都是和屏蔽中断
PC键盘的处理过程
  • 按下一个键
  • 键盘芯片产生扫描码
  • image-20200815161038632
  • 送入主板接口芯片寄存器,寄存器端口60h
  • 松开时也会送入
  • 到达60h时,发送int 9 中断
  • Bios int9中断例程,

    • 读取60h端口扫描码
    • 是字符,将扫描码与ascii送入bios键盘缓冲区(因为有些操作在操作系统之前),缓冲区中 一个按键16位 8位扫描码,8位ASCII
    • 是控制键,转换为状态字节,写入内存中存储状态的字节单元
  • cpu检测到,若IF=1,引发中断去执行int9
编写int 9 中断例程
安装新的int 9终端例程

第十六章,直接定址表

描述了单元长度的标号
assume cs:code
code segment
a:db 1,2,3,4,5,6,
b:dw 0
start :mov si,offset a;将a的偏移地址给si
code ends
end start
;若标号后边没有“:”他们可以同时描述内存地址与单元长度
在其他段中使用数据标号

有“:"的地址标号只能在代码段使用

若要使用数据标号访问数据,需要assume 将寄存器与段对应

例如上面的数据,访问12345678中的1 需要设置ds,si

若使用a,则mov ax,[0]即可不用管ds,因为assume ds:data

  • 存储地址

    • data segment
      a db 1,2,3,4,5,6,7,8
      b dw 0
      c dw offset a,seg a,offset b,seg b ;
      c dd a,b ;32bit存储地址
      data ends
      直接定址表
      程序入口地址的直接定址表

      第十七章,BIOS键盘的输入磁盘读写

      int 9 中断对键盘输入的处理

      键盘缓区15个字单元,存储扫描码,ascii

      int 16 读取键盘缓冲区
      mov ah,0
      int 16h 
      ;从键盘缓冲区读取一个,并删除它
    
    int 16h的0号功能
  • 检测缓冲区是否有数据
  • 没有继续上一步
  • 读取缓冲区第一个字
  • 送入ax
  • 缓冲区已读取那个字删除

    int 9向缓冲区写数据,int16h读数据,编程接受用户输入时,就是int16h

    字符串的输入
  • 要求

    • 能够输入
    • 输入时显示
    • 可以删除
  • 使用栈

    int 13h

    柱面号,磁道号,扇区号

    读取:

    ah = int 13h ;功能号,2表示读取,3表示写入
    al=读取扇区数
    ch=磁道号
    cl=扇区号
    dh=磁头号
    dl=驱动号 0:软驱A,1:软驱B   80h:硬盘C,81h:硬盘D
    ex:bx 向此区域读入数据

ah=0,al = 读入的扇区数
ah=出错代码


写入同上

- 直接写入可能覆盖数据,危险

标签: none

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