《汇编语言》讲稿_03

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1、LOGO汇编语言课件第3 章寄存器（内存访问）v 3.1 内存中字的存储 v 3.2 DS和address v 3.3 字的传送 v 3.4 mov、add、sub指令 v 3.5 数据段 v 3.6 栈 v 3.7 CPU提供的栈机制 v 3.8 栈顶超界的问题 v 3.9 push、pop指令 v 3.10 栈段引言v在第2章中，我们主要从 CPU 如何执行 指令的角度讲解了8086CPU的逻辑结构 、形成物理地址的方法、相关的寄存器以 及一些指令。 v这一章中，我们从访问内存的角度继续学 习几个寄存器。v在0地址处开始存放 20000(4E20H)v0号单元是低地址单元 ，1号单元是高地

2、址单 元。3.1 内存中字的存储3.1 内存中字的存储v问题： （1）0地址单元中存放 的字节型数据是多少？ （2）0地址字单元中存 放的字型数据是多少？ （3）2地址字单元中存 放的字节型数据是多少 ？3.1 内存中字的存储v问题： （4）2地址单元中存放的 字型数据是多少？ （5）1地址字单元中存放 的字型数据是多少？v结论3.1 内存中字的存储v结论：任何两个地址连续的内存单元，N号单 元和 N+1号单元，可以将它们看成两 个内存单元 ，也可以看成一个地址为 N的字单元中的高位字节单元和低位 字节单元。3.2 DS和addressvCPU要读取一个内存单元的时候，必须先 给出这个内存单元

3、的地址； v在8086PC中，内存地址由段地址和偏移 地址组成。 v8086CPU中有一个 DS寄存器，通常用 来存放要访问的数据的段地址。 v例如3.2 DS和addressv例如：我们要读取10000H单元的内容， 送入寄存器al中。3.2 DS和address已知的mov指令可完成的两种传送功能： （1）将数据直接送入寄存器； （2）将一个寄存器中的内容送入另一个寄存器中 。mov 指令 还可以将一个内存单元中的内容送入 一个寄存器。3.2 DS和addressv从哪个内存单元送到哪个寄存器中呢？ vmov指令的格式：mov 寄存器名，偏移地址3.2 DS和addressv执行指令时，8

4、086CPU自动取DS中的数 据为内存单元的段地址。 v如何把1000H送入ds？ 传送指令 mov ds,1000H? 8086CPU不支持将数据直接送入段寄存 器的操作，ds是一个段寄存器。 mov ds,1000H 是非法的。 数据一般的寄存器段寄存器 v正确： mov bx,1000Hmov ds,bx错误3.2 DS和address下面三条指令将10000H（1000:0）中的 数据读到al中。 mov bx,1000H mov ds,bx mov al,03.2 DS和addressv 问题：写几条指令，将al中的数据送入内存单元10000H ？（思考后分析） v 分析问题本质：怎

5、样将数据从寄存器送入内存单元？ v 结论：mov bx,1000Hmov ds,bxmov 0,al3.3 字的传送v因为8086CPU是16位结构，有16根数 据线，所以，可以一次性传送16位的数据 ，也就是一次性传送一个字。v问题3.3：内存中的情况如右图，写出下 面指令执行后寄存器ax，bx，cx中的值 。3.3 字的传送3.4 mov、add、sub指令v已学mov指令的几种形式：mov 寄存器，数据mov 寄存器，寄存器mov 寄存器，内存单元mov 内存单元，寄存器mov 段寄存器，寄存器vadd和sub指令同mov一样，都有两个 操作对象。v它们可以对段寄存器进行操作吗？3.4

6、mov、add、sub指令3.5 数据段v前面讲过，对于8086PC机，我们可以根 据需要将一组内存单元定义为一个段。 v我们可以将一组长度为N（N64K）、地 址连续、起始地址为16的倍数的内存单元 当作专门存储数据的内存空间，从而定义了 一个数据段。 v比如我们用123B0H123B9H这段空间 来存放数据： 段地址：123BH 长度：10字节3.5 数据段v如何访问数据段中的数据呢？ v将一段内存当作数据段，是我们在编程时的 一种安排，我们可以在具体操作的时候 ，用 ds 存放数据段的段地址，再根据需要，用相 关指令访问数据段中的具体单元。 v示例3.5 数据段v我们将123B0H123

7、BAH的内存单元定义 为数据段，我们现在要累加这个数据段中的前 3个单元中的数据，代码如下：3.5 数据段v问题3.5 v写几条指令，累加数据段中的前3个字型数 据。v思考后看分析。问题3.5分析v注意：一个字型数据占两个单元，所以偏移 地址是0、2、4。3.1节3.5节 小结v （1）字在内存中存储时 ，要用两个地址连续的内 存单元来存放，字的低位字节存放在低地址单元中 ，高位字节存放再高地址单元中。 v （2）用 mov 指令要访问内存单元，可以在mov 指令中只给出单元的偏移地址，此时，段地址默认 在DS寄存器中。 v （3）address表示一个偏移地址为address的 内存单元。3

8、.1节3.5节 小结（续）v（4）在内存和寄存器之间传送字型数据时 ，高地址单元和高8位寄存器、低地址单元 和低8位寄存器相对应。 v（5）mov、add、sub是具有两个操作对 象的指令。jmp是具有一个操作对象的指令 。3.6 栈v我们研究栈的角度：栈是一种具有特殊的访问方式的存储空间 。它的特殊性就在于，最后进入这个空间 的数据，最先出去。 v可以用一个盒子和3本书来描述栈的操作方式3.6 栈v栈有两个基本的操作：入栈和出栈。 入栈：将一个新的元素放到栈顶； 出栈：从栈顶取出一个元素。 v栈顶的元素总是最后入栈，需要出栈时，又最先 被从栈中取出。 v栈的操作规则：LIFO （Last I

9、n First Out，后进先出）3.7 CPU提供的栈机制v8086CPU提供相关的指令来以栈的方式 访问内存空间。 v这意味着，我们在基于8086CPU编程的 时候，可以将一段内存当作栈来使用。3.7 CPU提供的栈机制v8086CPU提供入栈和出栈指令： （最 基本的）PUSH（入栈）POP （出栈）push ax：将寄存器ax中的数据送入栈 中；pop ax ：从栈顶取出数据送入ax。 v8086CPU的入栈和出栈操作都是以字为 单位进行的。3.6 栈v 下面举例说明，我们可以将10000H1000FH这段内 存当作栈来使用。 v 下面一段指令的执行过程：mov ax,0123Hpus

10、h axmov bx,2266Hpush bxmov cx,1122Hpush cxpop axpop bxpop cx3.6 栈v指令序列的执行过程演示 v注意：字型数据用两个单元存放，高地址单 元放高 8 位，低地址单元放低8 位。 v是否有疑惑？两个疑问 两个疑问v1、CPU如何知道一段内存空间被当作栈 使用？ v2、执行push和pop的时候，如何知道哪 个单元是栈顶单元？ v分析结论：任意时刻，SS:SP指向栈顶元素。对于两个疑问的分析回想：CPU如何指导当前要执行的指令所在的位置？寄存器CS和IP中存放着当前指令的段地址和偏移地 址。8086CPU中，有两个寄存器： 段寄存器SS

11、存放栈顶的段地址 寄存器SP 存放栈顶的偏移地址任意时刻，SS:SP指向栈顶元素。push 指令的执行过程vpush ax （1）SP=SP2； （2）将ax中的内容送入SS:SP指向的内 存单元处，SS:SP此时指向新栈顶。 图示push 指令的执行过程3.6 栈v问题3.6：如果我们将10000H1000FH 这段空间当作栈，初始状态栈是空的，此时， SS=1000H，SP=？v思考后看分析。问题3.6分析vSP = 0010Hpop 指令的执行过程vpop ax （1）将SS:SP指向的内存单元处的数据 送入ax中； （2）SP = SP+2，SS:SP指向当前栈顶 下面的单元，以当前栈

12、顶下面的单元为新 的栈顶。 图示pop 指令的执行过程v注意pop 指令的执行过程v注意： 出栈后，SS:SP指向新的栈顶 1000EH， pop操作前的栈顶元素，1000CH 处的 2266H 依然存在 ，但是，它已不在栈中。 当再次执行push等入栈指令后，SS:SP移 至1000CH，并在里面写入新的数据，它 将被覆盖。3.8 栈顶超界的问题vSS和SP只记录了栈顶的地址，依靠SS和 SP可以保证在入栈和出栈时找到栈顶。v可是，如何能够保证在入栈、出栈时，栈顶 不会超出栈空间？3.8 栈顶超界的问题v栈顶超界是危险的：因为我们既然将一段空间安排为栈 ，那么在 栈空间之外的空间里很可能存放

13、了具有其他 用途的数据、代码等，这些数据、代码可能 是我们自己的程序中的，也可能是别的程序 中的。3.8 栈顶超界的问题v但是由于我们在入栈出栈时的不小心，而将 这些数据、代码意外地改写，将会引发一连 串的错误。 v我们当然希望CPU 可以帮我们解决这个问 题，3.8 栈顶超界的问题v 比如说在CPU中有记录栈顶上限和下限的寄存器， 我们可以通过填写这些寄存器来指定栈空间的范围 ，然后 ，CPU 在执行push指令的时候靠检测栈 顶上限寄存器，在执行pop 指令的时候靠检测栈顶 下限寄存器保证不会超界。 v 实际情况：8086CPU中并没有这样的寄存器。 v 8086CPU不保证对栈的操作不会

14、超界。这就是说， 8086CPU 只知道栈顶在何处（由 SS:SP指示），而不知道读者安排的栈空间有多大 。3.8 栈顶超界的问题v结论：我们在编程的时候要自己操心栈顶超界 的问题 ，要根据可能用到的最大栈空 间，来安排栈的大小，防止入栈的数据 太多而导致的超界；执行出栈操作的时 候也要注意，以防栈空的时候继续出栈 而导致的超界。3.9 push、pop指令v push和pop指令是可以在寄存器和内存 之间传送数据的。vpush和pop指令的格式栈与内存v栈空间当然也是内存空间的一部分，它只是 一段可以以一种特殊的方式进行访问的内存 空间。3.9 push、pop指令vpush和pop指令的格

15、式（1） push 寄存器：将一个寄存器中的数据入 栈 pop 寄存器：出栈，用一个寄存器接收 出栈的数据v例如：push axpop bx3.9 push、pop指令vpush和pop指令的格式（2） push 段寄存器：将一个段寄存器中的数 据入栈 pop 段寄存器：出栈，用一个段寄存器 接收出栈的数据v例如：push dspop es3.9 push、pop指令v push和pop指令的格式（3） push 内存单元：将一个内存单元处的字入栈 （栈操作都是以字为单位） pop 内存单元：出栈，用一个内存字单元接 收出栈的数据v 例如：push 0pop 23.9 push、pop指令v问

16、题3.7编程：将10000H1000FH 这段空间当作栈， 初始状态是空的，将 AX、BX、DS中的数据 入栈。v思考后看分析。问题3.7分析3.9 push、pop指令v问题3.8编程： （1）将10000H1000FH 这段空间当作栈， 初始状态是空的； （2）设置AX=001AH，BX=001BH； （3）将AX、BX中的数据入栈； （4）然后将AX、BX清零； （5）从栈中恢复AX、BX原来的内容。 v思考后看分析。问题3.8分析v结论问题3.8分析v从上面的程序我们看到，用栈来暂存以后需 要恢复的寄存器中的内容时 ，出栈的顺序要 和入栈的顺序相反，因为最后入栈的寄存器 的内容在栈顶 ，所以在恢复时，要最先出栈 。3.9 push、pop指令v问题3.9编程：（1）将10000H1000FH 这段空间当作 栈，初始状态