8086汇编基础学习课件

一、汇编与高级语言对比

1 区别

• 汇编语言与机器语言一一对应，每一条机器指令都有与之对应的汇编指令
• 汇编语言可以通过编译得到机器语言，机器语言可以通过反汇编得到汇编语言
• 高级语言可以通过编译得到汇编语言\机器语言，但汇编语言\机器语言几乎不可能还原成高级语言

2 高级语言反编译表现

3 汇编语言的特点

1. 可以直接访问、控制各种硬件设备，比如存储器、CPU等，能最大限度地发挥硬件的功能
2. 汇编指令是机器指令的助记符,同机器指令一一对应。每一种CPU都有自己的机器指令集\汇编指令集，所以汇编语言不具备可移植性
3. 知识点过多，开发者需要对CPU等硬件结构有所了解，不易于编写、调试、维护
4. 不区分大小写，比如mov和MOV是一样的

4 编译阶段比较

• 采用高级语言C++和汇编语言编写同一个功能
  将a+b的结果赋值给c，然后在屏幕上打印c的结果
  
  

二、汇编语言的种类

1. 目前讨论比较多的汇编语言有

• 8086汇编（8086处理器是16bit的CPU）
• Win32汇编
• Win64汇编
• AT&T汇编（Mac、iOS模拟器）
• ARM汇编（嵌入式、iOS设备）
  ......

2. 入门建议先从学些8086汇编开始
   结构简洁、经典
   参考书籍：王爽《汇编语言》

三、软件\程序的执行过程

• 最为关键的是需要了解CPU和内存
• 在学习汇编语言过程中，遇到的绝大部分指令都是跟内存、CPU有关的

四、总线

1. 总线概念及分类

• 总线：一根根导线的集合

  
  
  

• 每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连，CPU通过总线跟外部器件进行交互

  
  
  

• 总线的分类
  1 地址总线、数据总线、控制总线

  
  
  

2. CPU从内存的3号单元读取数据

3. 数据总线

1. 8088的数据总线宽度是8，8086的数据总线宽度是16，分别向内存中写入89D8H
2. 89D8H，是16进制数，每个数字代表4bit，因为2的4次方=16，2个16进制数代表一个字节bytes，因为1B = 8bit。所以89D8H表示2个字节，89一个字节，D8一个字节

3. 1B = 8bit; 2^10B = 1kB; 2^20B = 1MB; 2^30B = 1GB; 2^40B = 1TB;

   
   
   
   
   
   

五、内存

1. 各类存储器的逻辑连接情况

2. 内存地址及区域划分

3. 各类存储器的逻辑连接-物理地址对应图

六、8086的寻址方式

• CPU访问内存单元时，要给出内存单元的地址
• 8086有20位地址总线，可以传送20位的地址，1M的寻址能力
• 但它又是16位结构的CPU，它内部能够一次性处理、传输、暂时存储的地址为16位。如果将地址从内部简单地发出，那么它只能送出16位的地址，表现出来的寻址能力只有64KB

1. 20位物理地址生成原理

8086采用一种在内部用2个16位地址合成的方法来生成1个20位的物理地址

七、内存的分段管理

1. 8086是用“起始地址（段地址×16） + 偏移地址 = 物理地址”的方式给出物理地址
2. 为了开发方便，我们可以采取分段的方法来管理内存，比如：

• 地址10000H~100FFH的内存单元组成一个段，该段的起始地址为10000H，段地址为1000H，大小为100H
• 地址10000H_{1007FH、10080H}100FFH的内存单元组成2个段，它们的起始地址为：10000H和10080H，段地址为1000H和1008H，大小都为80H
  
  

1. 寻址能力计算

偏移地址为16位，16位地址的寻址能力为64KB，所以一个段的长度最大为64KB

八、寄存器

1. CPU的典型构成

2. 寄存器

1. 对程序员来说，CPU中最主要部件是寄存器，可以通过改变寄存器的内容来实现对CPU的控制
2. 不同的CPU，寄存器的个数、结构是不相同的（8086是16位结构的CPU）
3. 8086有14个寄存器

• 都是16位的寄存器
• 可以存放2个字节

3. 通用寄存器

1. AX、BX、CX、DX这4个寄存器通常用来存放一般性的数据，称为通用寄存器（有时也有特定用途）
2. 通常，CPU会先将内存中的数据存储到通用寄存器中，然后再对通用寄存器中的数据进行运算
3. 假设内存中有块红色内存空间的值是3，现在想把它的值加1，并将结果存储到蓝色内存空间

• CPU首先会将红色内存空间的值放到AX寄存器中：mov ax,红色内存空间
• 然后让AX寄存器与1相加：add ax,1
• 最后将值赋值给内存空间：mov 蓝色内存空间,ax
  
  

4. 通用寄存器分类

1. AX、BX、CX、DX这4个通用寄存器都是16位的，如下图所示

   
   
   

2. 上一代8086的寄存器都是8位的，为了保证兼容， AX、BX、CX、DX都可分为2个独立的8位寄存器来使用

• H代表高位寄存器
• L代表低位寄存器
  
  

九、字节与字

1. 在汇编的数据存储中，有2个比较常用的单位

• 字节：byte，1个字节由8bit组成，可以存储在8位寄存器中
• 字：word，1个字由2个字节组成，这2个字节分别称为字的高字节和低字节

2. 比如数据20000（4E20H，0100111000100000B），高字节的值是78，低字节的值是32

   
   
   

3. 1个字可以存在1个16位寄存器中，这个字的高字节、低字节分别存储在这个寄存器的高8位寄存器、低8位寄存器中

十、段寄存器

1. 8086在访问内存时要由相关部件提供内存单元的段地址和偏移地址，送入地址加法器合成物理地址
2. 是什么部件提供段地址？段地址在8086的段寄存器中存放
3. 8086有4个段寄存器：CS、DS、SS、ES，当CPU需要访问内存时由这4个段寄存器提供内存单元的段地址

• 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

每个段寄存器的具体作用是？

1. CS和IP

1. CS为代码段寄存器，IP为指令指针寄存器，它们指示了CPU当前要读取指令的地址

2. 任意时刻，8086CPU都会将CS:IP指向的指令作为下一条需要取出执行的指令

   
   
   
   
   
   

2. 指令的执行过程

十一、指令和数据

1. 在内存或者磁盘上，指令和数据没有任何区别，都是二进制信息

2. CPU在工作的时候把有的信息看做指令，有的信息看做数据，为同样的信息赋予了不同的意义

   
   
   

3. CPU根据什么将内存中的信息看做指令？

• CPU将CS:IP指向的内存单元的内容看做指令
• 如果内存中的某段内容曾被CPU执行过，那么它所在的内存单元必然被CS:IP指向过

1. jmp指令

1. CPU从何处执行指令是由CS、IP中的内容决定的，我们可以通过改变CS、IP的内容来控制CPU执行目标指令
2. 8086提供了一个mov指令（传送指令），可以用来修改大部分寄存器的值，比如
   mov ax,10、mov bx,20、mov cx,30、mov dx,40
3. 但是，mov指令不能用于设置CS、IP的值，8086没有提供这样的功能

4. 8086提供了另外的指令来修改CS、IP的值，这些指令统称为转移指令，最简单的是jmp指令

   
   
   
   
   
   

2. 练习