汇编语言8086（王爽）读书笔记

汇编语言的组成

汇编语言由以下3类指令组成：

1、汇编指令：机器码的助记符，有对应的机器码。

2、伪指令：没有对应的机器码，由汇编器执行，计算机并不执行。

3、其他符号：如=、-、*、/等，由编译器识别，没有对应的机器码。

 

存储单元

我们电子计算机的最小信息单位是bit，也就是二进制的一个位。8bit组成一个Byte，也就是通常所说的字节。微型机存储器的存储单元可以存储一个Byte，即8bit。一个存储器有128个存储单元，可以存储128个Byte。

 

总线

CPU与外部进行数据交换，必须与外部器件进行下面三类信息的交互。1、存储单元的地址（地址信息）；2、器件的选择，读或写的命令（控制信息）；3、读或写的数据（数据信息）。

以上三类分别对应着地址总线、控制总线、数据总线。

地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力。

数据总线的宽度决定了CPU与其他器件进行数据传送时的一次数据传送量。

控制总线的宽度决定了CPU对系统中其他器件的控制能力。

 

存储器

从读写的属性上来分，主要分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。随机存储器可读可写，但是必须带点存储，关机后存储的内容丢失；只读存储器只能读取不能写入，关机后其中的内容不丢失。

 

通用寄存器

一个CPU由运算器、控制器、寄存器等器件构成，这些器件之间靠内部总线相连。其中运算器进行信息处理；寄存器进行信息存储；控制器控制各种器件进行工作；内部总线连接各种器件，在它们之间进行数据的传送。

8086CPU有14个寄存器，分别是：AX\BX\CX\DX\SI\DI\SP\BP\IP\CS\DS\SS\ES\PSW。

其中，AX\BX\CX\DX属于通用寄存器。而且这四个寄存器可以分成两个独立的8位寄存器来使用。

 

 

8086CPU给出物理地址的方法

8086CPU有20位地址总线，而CPU却是16位的结构，在内部只能一次性处理、传输、暂时存储的地址为16位。在CPU的内部采用两个16位地址合成的方法形成一个20位的物理地址。如下图所示：

 

 

 

如上图所示，8086CPU要读写内存时：

1、CPU中的相关部件提供两个16位的地址，一个称为段地址，另一个称为偏移地址；

2、段地址和偏移地址通过内部总线送入一个称为地址加法器的部件；

3、地址加法器将两个16位地址合成为一个20位的物理地址；

4、地址加法器通过内部总线将20位物理地址送入输入输出控制电路；

5、输入输出控制电路将20位物理地址送上地址总线；

6、20位物理地址被地址总线传送到存储器。

 

地址加法器采用物理地址=段地址*16+偏移地址的方法用段地址和偏移地址合成物理地址。

关于段地址*16的思考

对于我们的十进制的来说，如果增大10倍，就是将所有位左移一位；那么对于二进制，增大两倍，也就是将我们的所有为左移一位；同样的，对于十六进制，如果增大16倍，也就是将我们的十六进制数左移一位了（注意，因为16进制的一位是用二进制的4位表示的，所以在0101的机器码中，我们是左移4位的01）；那么可以推理出，对于N进制数，如果增大N倍，也就是将这个N进制的数左移一位了。

“物理地址=段地址*16+偏移地址”的本质含义：CPU在访问内存时，用一个基础地址（段地址*16）和一个相对于基础地址的偏移地址相加，给出内存单元的物理地址。

 

段寄存器

8086CPU有4个段寄存器：CS\DS\SS\ES。

CS和IP是指示CPU当前要读取指令的地址。CS为代码段寄存器，IP为指令指针寄存器。CS存放指令的段地址，IP存放指令的偏移地址。在8086CPU中，任意时刻，CPU将CS:IP指向的内容当做指令执行。

8086CPU的工作过程可以简要描述如下：

1、从CS:IP指向的内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲器；

2、IP=IP+所读取指令的长度，从而指向下一条指令；

3、执行指令。转到步骤1，重复这个过程。

 

CPU将CS:IP指向的内存单元中的内容看作指令，因为，任何时候，CPU将CS、IP中的内容当做指令的段地址和偏移地址，用它们合成指令的物理地址，到内存中读取指令码，执行。

 

修改CS、IP的指令

能够改变CS、IP的内容的指令被统称为转移指令：jmp指令。

“jmp 段地址：偏移地址”指令的功能：用指令中给出的段地址修改CS，用指令中的偏移地址修改IP。如下：

 

 

 

 

 

“jmp 某一合法寄存器”，仅修改IP的内容。如下：

 

 

 

 

 

 

 

注意上图中的第三个ax应该是bx。

jmp ax，在含义上类似于mov IP,ax这样的指令。

 

内存中字的储存

字单元，即存放一个字符数据（16位）的内存单元，由两个地址连续的内存单元组成。高地址内存单元中存放字型数据的高位字节，低地址内存单元中存放字型数据的低位字节。

我们将起始地址为N的字单元简称为N地址字单元。任意两个连续的内存单元，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。

 

DS和[address]

CPU要读取一个内存单元的时候，必须先给出这个内存单元的地址，在8086CPU中，内存地址由段地址和偏移地址组成。8086CPU中有一个DS寄存器，通常用来存放要访问数据的段地址。一般用法如下：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

为什么不直接把1000H直接放在段寄存器？因为8086CPU不支持！

“[...]”表示一个内存单元，“[...]”中的0表示内存的偏移地址。如果在mov指令中出现[]，则说明[]的操作对象是一个内存单元，[]中的0说明这个内存单元的偏移地址是0，它的段地址默认放在ds中，指令执行时，8086CPU会自动从ds中取出。

 

mov、add、sub指令的形式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

栈

栈是一种后进先出的的存放数据的结构。

栈的最基本的操作用两种：入栈（push）和出栈（pop）。8086CPU的入栈和出栈操作都是以字为单位进行的。

CPU是如何知道栈顶的位置的？8086CPU中，有两个寄存器来存放栈顶的地址，段寄存器SS和寄存器SP，栈顶的段地址存放在SS中，偏移地址存放在SP中。任意时刻，SS:SP指向栈顶元素。push指令和pop指令执行时，CPU从SS和SP中得到栈顶的地址。

push ax的执行

1、SP = SP - 2，SS:SP指向当前栈顶前面的单元，以当前栈顶前面的单元为新的栈顶；

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。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pop ax的执行

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，以当前栈顶下面的单元为新的栈顶。