匯編語言之寄存器（內(nèi)存訪問）

1、內(nèi)存中字的存儲(chǔ)

2、ds和【address】

CPU要讀寫一個(gè)內(nèi)存單元的時(shí)候，必須先給出這個(gè)內(nèi)存單元的地址，在8086CPU中，內(nèi)存地址由段地址和偏移地址組成，

其中，段地址存放在段寄存器DS中，DS稱作數(shù)據(jù)段寄存器。

如果我們要將內(nèi)存地址為14A70的內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)送入AL中，可以用如下的程序段進(jìn)行：

Mov bx，1000H    ;把段地址1000H送入bx中。

mov ds，bx        ;把bx中的數(shù)值送入ds中。

Mov al，[4a70]     ;把段地址為1000H，偏移地址位4a70H的內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)送入al中。

[address]表示一個(gè)內(nèi)存單元，內(nèi)存單元中的address表示偏移地址，它的中文翻譯就是地址的意思。

內(nèi)存單元[address]，我們可以知道它的地址是多少，但它的數(shù)值是多少，我們并不知道。
3、mov指令

傳送指令mov可以完成以下4種傳送：

1：將數(shù)據(jù)直接送入寄存器。    如：mov ax，1230H。

2：將一個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)送入另一個(gè)寄存器。    如：mov ax，bx

3：將一個(gè)內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)送入一個(gè)寄存器。    如：mov ax，[27b0]

4：將一個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)送入內(nèi)存單元中。    如：mov [607c]，bx

注意：不能直接用數(shù)據(jù)送給段寄存器，如：mov ds，1230H 是錯(cuò)誤的，必須要用一個(gè)寄存器來進(jìn)行中轉(zhuǎn)。比如：

Mov bx，1230H

Mov ds，bx

這樣就行了。為什么8086CPU不支持將數(shù)據(jù)直接送入段寄存器呢？這屬于8086CPU硬件設(shè)計(jì)的問題，我們只要知道這一

點(diǎn)就行了。
4、add和sub指令

Mov指令有兩個(gè)操作對(duì)象，add和sub同樣有兩個(gè)操作對(duì)象。

Add為加法指令，格式：add 操作對(duì)象1，操作對(duì)象2。功能：兩數(shù)相加，并把結(jié)果保存到操作對(duì)象1中。

Add有以下幾種形式：

Add 寄存器，數(shù)據(jù)    如：add ax, 8

Add 寄存器，寄存器    如：add ax, bx

Add 寄存器，內(nèi)存單元    如：add ax, [27a0]

Add 內(nèi)存單元，寄存器    如：add [46e9], bx

 

Sub為減法指令，格式：sub 操作對(duì)象1，操作對(duì)象2。功能：兩數(shù)相減，即從操作對(duì)象1減去操作對(duì)象2，其結(jié)果保存到

操作對(duì)象1中。

Sub 也有以下幾種形式：

Sub 寄存器，數(shù)據(jù)    如：sub ax, 9

Sub 寄存器，寄存器    如：sub ax, bx

Sub 寄存器，內(nèi)存單元    如：sub ax, [b027]

Sub 內(nèi)存單元，寄存器    如：sub [8601], bx
5、數(shù)據(jù)段

前面講過（參見2.7節(jié)），對(duì)于8086PC機(jī)，在編程時(shí)，可以根據(jù)需要，將一組內(nèi)存單元定義為一個(gè)段。我們可以將一組長(zhǎng)度

為N（N≤64KB）、地址連續(xù)、起始地址為16的倍數(shù)的內(nèi)存單元當(dāng)作專門存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間，從而定義了一個(gè)數(shù)據(jù)段。

比如：用123B0H~123B9H這段內(nèi)存空間來存放數(shù)據(jù)，我們就可以認(rèn)為123B0H~123B9H這段內(nèi)存是一個(gè)數(shù)據(jù)段，長(zhǎng)度

為10個(gè)字節(jié)。

如何訪問數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)呢？首先用DS存放數(shù)據(jù)段的段地址，然后用相關(guān)的指令訪問數(shù)據(jù)段中的內(nèi)存單元。

比如，將123B0H~123B9H的內(nèi)存單元定義為數(shù)據(jù)段，現(xiàn)在要累加這個(gè)數(shù)據(jù)段中的前3個(gè)單元中的數(shù)據(jù)，代碼如下：

Mov ax, 123BH

Mov ds, ax    ;將123BH送入ds中，作為數(shù)據(jù)段的段地址。

Mov al, 0      ;用al存放累加結(jié)果，先把a(bǔ)l中的數(shù)據(jù)清零。

Add al, [0]     ;將數(shù)據(jù)段第一個(gè)單元（偏移地址為0）中的數(shù)值加到al中。

Add al, [1]     ;將數(shù)據(jù)段第二個(gè)單元（偏移地址為1）中的數(shù)據(jù)加到al中。

Add al, [2]     ;將數(shù)據(jù)段第三個(gè)單元（偏移地址為2）中的數(shù)據(jù)加到al中。

 

在1.5節(jié)中，我們說過，在內(nèi)存中指令和數(shù)據(jù)沒有任何區(qū)別，都是二進(jìn)制信息，CPU在工作的時(shí)候，把有的信息看作指令，

把有的信息看作數(shù)據(jù)，那么CPU在什么時(shí)候把它看作指令？在什么時(shí)候把它看作數(shù)據(jù)呢？在2.5節(jié)中我們回答了第一個(gè)問題，現(xiàn)

在可以回答第二個(gè)問題了。

答：只要把這一段內(nèi)存單元的段地址放到DS中，在用mov、add、sub等訪問內(nèi)存單元的指令時(shí)，CPU就會(huì)將這些內(nèi)存單

元看作數(shù)據(jù)來訪問。
6、棧

棧是一種具有特殊的訪問方式的存儲(chǔ)空間，它的特殊性就在于：最后進(jìn)入這個(gè)空間的數(shù)據(jù)最先出去?？梢杂靡粋€(gè)盒子和3本書

來描述棧的這種操作方式。

入棧：把A放入棧中，再把B放入棧中，然后再把C放入棧中。就形成了A、B、C

出棧：先出棧頂C，然后是B，然后A，

特點(diǎn)：先進(jìn)后出

入棧和出棧。入棧就是將一個(gè)新的元素放到棧頂，出棧就是從棧

頂取出一個(gè)元素。棧頂?shù)脑乜偸亲詈笕霔?，需要出棧時(shí)又最先被從棧中取出，棧的這種操作規(guī)則被稱為L(zhǎng)IFO（last in first out,

后進(jìn)先出）

 
7、cpu提供的棧機(jī)制

現(xiàn)今的CPU中都有棧的設(shè)計(jì)。8086CPU提供的入棧和出棧指令，最基本的兩個(gè)是push（入棧）和pop（出棧）。比如：

Push ax 表示將寄存器ax中的數(shù)據(jù)送入棧中，pop ax 表示從棧頂取出數(shù)據(jù)送入ax。8086CPU的入棧和出棧操作都是以字為

單位進(jìn)行的。

下面兩張圖描述了push和pop指令的執(zhí)行過程。

上面兩張圖指令的執(zhí)行過程，寫成代碼如下：

Mov ax, 123H

Push ax

Mov bx, 2266H

Push bx

Mov cx, 1122H

Push cx

Pop ax

Pop bx

Pop cx

注意：字型數(shù)據(jù)用兩個(gè)內(nèi)存單元存放，高地址單元存放高8位，低地址單元存放低8位。

看了上面兩張圖后，現(xiàn)在提出兩個(gè)問題。問題1：我們將10000H~1000FH這段內(nèi)存當(dāng)作棧來使用，CPU是如何知道這段空

間是棧？關(guān)于這個(gè)問題將在3.10節(jié)解答。

問題2：push ax等入棧指令執(zhí)行時(shí)，要將寄存器中的數(shù)據(jù)放入當(dāng)前棧頂單元的上方，成為新的棧頂元素；pop ax等指令執(zhí)

行時(shí)，要從棧頂單元取出數(shù)據(jù)送入寄存器中。顯然，push、pop在執(zhí)行的時(shí)候，CPU必須要知道哪個(gè)單元是棧頂單元，可是，如

何知道？

答：8086CPU中，有兩個(gè)寄存器，堆棧段寄存器SS，堆棧指針寄存器SP，棧頂?shù)亩蔚刂反娣旁赟S中，偏移地址存放在

SP中，任意時(shí)刻，SS:SP指向棧頂元素，push和pop指令在執(zhí)行時(shí)，CPU從SS和SP中得到棧頂單元的地址。

現(xiàn)在，我們可以完整地描述push和pop指令的功能了，例如：push ax。push ax的執(zhí)行，由以下兩步完成：

1. SP=SP－2，SS:SP指向當(dāng)前棧頂前面的單元，以當(dāng)前棧頂前面的單元為新的棧頂。

2. 將ax中的數(shù)據(jù)送入SS:SP指向的內(nèi)存單元處，SS:SP此時(shí)指向新棧頂。

下圖描述了push ax的執(zhí)行過程。

將10000H~1000FH這段空間當(dāng)作棧段，SS=1000H，?？臻g大小為16字節(jié)，棧最底部的字單元地址為1000:000E，任

意時(shí)刻，SS:SP指向棧頂，當(dāng)棧中只有一個(gè)元素的時(shí)候，SS=1000H，SP=000EH，棧為空，就相當(dāng)于棧中唯一的元素出棧后，

SP=SP＋2，原來為000EH，加2后SP=0010H，所以，當(dāng)棧為空的時(shí)候，SS=1000H，SP=0010H。

換一個(gè)角度看，任意時(shí)刻，SS:SP指向棧頂元素，當(dāng)棧為空的時(shí)候棧中沒有元素，也就不存在棧頂元素，所以SS:SP只能指

向棧的最底部單元下面的單元，該單元的偏移地址為棧最底部的字單元的偏移地址＋2，棧最底部字單元的地址為1000:000E，

所以，棧空時(shí)，SP=0010H。

接下來，我們描述pop指令的功能，例如：pop ax。Pop ax的執(zhí)行過程和push ax剛好相反，由以下兩步完成：

1. 將SS:SP指向的內(nèi)存單元處的數(shù)據(jù)送入ax中。

2. SP=SP＋2，SS:SP指向當(dāng)前棧頂下面的單元，以當(dāng)前棧頂下面的單元為新的棧頂。

下圖描述了pop ax的執(zhí)行過程。

注意：上圖中，出棧后，SS:SP指向新的棧頂1000EH，pop操作前的棧頂元素，1000CH處的數(shù)據(jù)2266H依然存在，但

是，它已不在棧中，當(dāng)再次執(zhí)行push等入棧指令后，SS:SP移至1000CH，并在里面寫入新的數(shù)據(jù)，將它覆蓋。
8、push指令 pop指令

Push和pop指令的格式有如下兩種形式：

第一種形式：push 寄存器    ;將一個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)入棧。

            Pop 寄存器    ;出棧，用一個(gè)寄存器接收出棧的數(shù)據(jù)。

這一種形式，它們可以在棧和寄存器之間傳送數(shù)據(jù)。

注意：上面的寄存器可以是段寄存器，比如，可以是：push ds、pop ds。

第二種形式：push 內(nèi)存單元    ;將一個(gè)內(nèi)存單元中的字型數(shù)據(jù)入棧（注意，棧操作都是以字為單位）。

            Pop 內(nèi)存單元    ;出棧，用一個(gè)內(nèi)存字單元接收出棧的數(shù)據(jù)。

比如：mov ax, 1000H

      Mov ds, ax    ;將內(nèi)存單元的段地址放在DS中。

      Push [2a38]    ;將內(nèi)存單元[2a38]中的字型數(shù)據(jù)入棧。

      Pop [2a3a]    ;出棧，出棧的數(shù)據(jù)送入內(nèi)存單元[2a3a]。

這一種形式，它們可以在棧和內(nèi)存單元之間傳送數(shù)據(jù)。

指令執(zhí)行時(shí)，CPU要知道內(nèi)存單元的地址，可以在push、pop指令中給出內(nèi)存單元的偏移地址，段地址在指令執(zhí)行時(shí)，CPU

從DS中取得。

Push和pop實(shí)質(zhì)上是一種內(nèi)存?zhèn)魉椭噶?，與mov指令不同的是，push和pop指令訪問的?？臻g的地址不是在指令中給出

的，而是由SS:SP指出的。同時(shí)，push和pop指令還要改變SP中數(shù)值。Mov指令只需一步操作，就是傳送，而執(zhí)行push、

Pop指令需要兩步操作，執(zhí)行push時(shí)，先改變SP，后向SS:SP處傳送；執(zhí)行pop時(shí)，先讀取SS:SP處的數(shù)據(jù)，后改變SP。
9 、 棧段

前面講過（參見2.7節(jié)），對(duì)于8086PC機(jī)，在編程時(shí)，可以根據(jù)需要，將一組內(nèi)存單元定義為一個(gè)段。我們可以將長(zhǎng)度為N

（N≤64KB）的一組地址連續(xù)、起始地址為16的倍數(shù)的內(nèi)存單元，當(dāng)作?？臻g來用，從而定義了一個(gè)棧段。

比如，我們將10010H~1001FH這段內(nèi)存空間當(dāng)作棧來用，以棧的方式進(jìn)行訪問，這段空間就可以認(rèn)為是一個(gè)棧段，大小為

16個(gè)字節(jié)。

如何使得如push、pop等棧操作指令訪問我們定義的棧段呢？那就是要將SS:SP指向我們定義的棧段。

現(xiàn)在我們來回答3.8節(jié)中的第一個(gè)問題。答：只要這段內(nèi)存單元被SS:SP指向，那么，CPU就會(huì)把這段空間當(dāng)作棧來使用。

 

 

 






作者：chen.yu
深信服三年半工作經(jīng)驗(yàn)，目前就職游戲廠商，希望能和大家交流和學(xué)習(xí),
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