ASM 汇编语言 2

2,204 字
ASM - Note: big / little-endian 大小端问题，通用寄存器，标志寄存器，段寄存器，DS 和 [address] ，CPU 提供的栈机制。
  • Created on 2014-10

教材：《汇编语言》（第二版）王爽 著 清华大学出版社

拓展阅读——大小端问题：
32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：

内存地址

0x4000

0x4001

0x4002

0x4003

存放内容

0x78

0x56

0x34

0x12

而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为：

内存地址

0x4000

0x4001

0x4002

0x4003

存放内容

0x12

0x34

0x56

0x78

联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放。

8086CPU的寄存器：
8086 有14个16位寄存器，这14个寄存器按其用途可分为(1)通用寄存器、(2)指令指针、(3)标志寄存器和(4)段寄存器等4类。

是那些你可以根据自己的意愿使用的寄存器，修改他们的值通常不会对计算机的运行造成很大的影响。
有8个, 又可以分成2组，一组是数据寄存器(4个),另一组是指针寄存器及变址寄存器(4个).

AH&AL=AX(accumulator)：累加寄存器，常用于运算;在乘除等指令中指定用来存放操作数，另外,所有的I/O指令都使用这一寄存器与外界设备传送数据。
BH&BL=BX(base)：基址寄存器，常用于地址索引
CH&CL=CX(count)：计数寄存器，常用于计数；常用于保存计算值，如在移位指令,循环(loop)和串处理指令中用作隐含的计数器.
DH&DL=DX(data)：数据寄存器，常用于数据传递。
他们的特点是，这4个16位的寄存器可以分为高8位: AH, BH, CH, DH.以及低八位：AL,BL,CL,DL。这2组8位寄存器可以分别寻址，并单独使用。

指针寄存器和变址寄存器，包括：
SP（Stack Pointer）：堆栈指针，与SS配合使用，可指向目前的堆栈位置
BP（Base Pointer）：基址指针寄存器，可用作SS的一个相对基址位置
SI（Source Index）：源变址寄存器，可用来存放相对于DS段之源变址指针
DI（Destination Index）：目的变址寄存器，可用来存放相对于ES 段之目的变址指针。
这4个16位寄存器只能按16位进行存取操作，主要用来形成操作数的地址，用于堆栈操作和变址运算中计算操作数的有效地址。

指令指针IP
指令指针IP是一个16位专用寄存器，它指向当前需要取出的指令字节，当BIU从内存中取出一个指令字节后，
IP就自动加(取出该字节的长度，如：BIU从内存中取出的是1个字节，IP就会自动加1，如果BIU从内存中取出的字节数长度为3，IP就自动加3)，指向下一个指令字节。
注意，IP指向的是指令地址的段内地址偏移量，又称偏移地址(Offset Address)或有效地址(EA，Effective Address)。

标志寄存器
8086有一个16位的标志性寄存器FR，在FR中有意义的有9位，其中6位是状态位，3位是控制位。
标志寄存器（Flags Register,FR）又称程序状态字(Program Status Word,PSW)。
这是一个存放条件标志、控制标志寄存器，主要用于反映处理器的状态和运算结果的某些特征及控制指令的执行。
标志寄存器位置图：[5] 
1514131211109876543210
OFDFIFTFSFZFAFPFCF
OF：溢出标志位OF用于反映有符号数加减运算所得结果是否溢出。如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围，则称为溢出，OF的值被置为1，否则，OF的值被清为0。
DF：方向标志DF位用来决定在串操作指令执行时有关指针寄存器发生调整的方向。
IF：中断允许标志IF位用来决定CPU是否响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。但不管该标志为何值，CPU都必须响应CPU外部的不可屏蔽中断所发出的中断请求，以及CPU内部产生的中断请求。
具体规定如下：
(1)当IF=1时，CPU可以响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求
(2)当IF=0时，CPU不响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。
TF：跟踪标志TF。该标志可用于程序调试。TF标志没有专门的指令来设置或清除。
（1）如果TF=1，则CPU处于单步执行指令的工作方式，此时每执行完一条指令，就显示CPU内各个寄存器的当前值及CPU将要执行的下一条指令。
（2）如果TF=0，则处于连续工作模式。
SF：符号标志SF用来反映运算结果的符号位，它与运算结果的最高位相同。在微机系统中，有符号数采用补码表示法，所以，SF也就反映运算结果的正负号。
运算结果为非负数时，SF的值为0，否则其值为1。当运算结果没有产生溢出时，运算结果等于逻辑结果（即应该得到的正确的结果），此时SF表示的是逻辑结果的正负，
当运算结果产生溢出时，运算结果不等于逻辑结果，此时的SF值所表示的正负情况与逻辑结果相反，即：SF=0时，逻辑结果为负，SF=1时，逻辑结果为非负。
ZF：零标志ZF用来反映运算结果是否为0。如果运算结果为0，则其值为1，否则其值为0。在判断运算结果，是否为0时，可使用此标志位。
AF：( Assistant Carry Flag)下列情况下，辅助进位标志AF的值被置为1，否则其值为0：
(1)、在字操作时，发生低字节向高字节进位或借位时
(2)、在字节操作时，发生低4位向高4位进位或借位时。
PF：奇偶标志PF用于反映运算结果中“1”的个数的奇偶性。如果“1”的个数为偶数，则PF的值为1，否则其值为0。
CF：进位标志CF主要用来反映无符号数运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高位产生了一个进位或借位，那么，其值为1，否则其值为0。

段寄存器

为了运用所有的内存空间，8086设定了四个段寄存器，专门用来保存段地址： 
CS（Code Segment）：代码段寄存器
DS（Data Segment）：数据段寄存器
SS（Stack Segment）：堆栈段寄存器
ES（Extra Segment）：附加段寄存器。
当一个程序要执行时，就要决定程序代码、数据和堆栈各要用到内存的哪些位置，通过设定段寄存器CS，DS，SS 来指向这些起始位置。通常是将DS固定，而根据需要修改CS。
所以，程序可以在可寻址空间小于64K的情况下被写成任意大小。所以，程序和其数据组合起来的大小，限制在DS 所指的64K内，这就是COM文件不得大于64K的原因。8086以内存作为战场，用寄存器做为军事基地，以加速工作。
备注：由于所讲的是16位cpu(IP寄存器的位数为16，即：偏移地址为16位)2的16次幂就是64K，所以16位段地址不能超过64K，超过64K会造成64K以上的地址找不到。

章三、寄存器（内存访问）

3.1 内存中的存储
字单元word：即存放一个字型数据（在8086CPU中为16位，根据CPU的位数决定）的内存单元，
由位数/8个地址连续的内存单元组成。
起始地址位N的字单元简称为：N地址单元。

3.2 DS和[address]
DS是数据段寄存器，8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器的操作，
所以只好通过一个寄存器中转，以写入。

[address]，即是与CS：IP类似，DS存的是段地址，address指的是地址的偏移值。
用该方式获取的是从该地址起始的字型数据（非字节数据）。

3.7 CPU提供的栈机制
8086CPU的push和pop操作都是以字为单位进行的。

段寄存器
任意时刻，SS:SP指向栈顶元素。
8086CPU对栈上溢和下溢没有防范，需要编程者自己小心编码。

问题3.7-3.10等的是拿来练手，熟悉汇编的。
现做一下3.9——交换ax和bx中的值：


每当SS段寄存器被修改时，下一条指令也会紧跟着被执行！
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