汇编原来是这样（一）

（一）基础知识

一、机器语言

• 机器语言是机器指令的集合。

• 机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令。（只有0和1）

• 比如堆栈指令：0101 0000（PUSH AX）

二、汇编语言的产生以及组成

• 汇编语言的主体是汇编指令。

• 汇编指令与机器指令的差别在于指令的表示方法上。汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式。

• 汇编指令是机器指令的助记符。

例如：

机器指令：1000100111011000

操作：寄存器BX内容送到AX中

汇编指令：MOV AX,BX

• 寄存器：简单的讲就是CPU中可以存储数据的器件，一个CPU中有多个寄存器。而上面所说的AX是其中一个寄存器的代号；BX是另一个寄存器的代号。

• 汇编语言由以下三类组成：

  • 汇编指令（机器码的助记符）

  • 伪指令（由编译器执行）

  • 其他符号（由编译器识别）

• 汇编语言的核心是汇编指令，它决定了汇编语言的特性。

三、存储器

1. CPU是计算机的核心部件，它控制整个计算机的运作并进行运算，想要一个CPU工作，就必须向他提供指令和数据。

2. 指令和数据在存储器中存放，也就是平时所说的内存。

3. 磁盘不同于内存，磁盘上的数据或程序如果不读到内存中，就无法被CPU使用。

四、指令和数据

1. 指令和数据是应用上的概念。

2. 在内存或磁盘上，指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。

二进制信息：

1000100111011000 ->89D8H (数据)

1000100111011000 -> MOV AX BX（程序）

五、存储单元

1. 存储器被划分为若干个存储单元，每个存储单元从0开始顺序编号。

2. 对于大容量的存储器一般还用以下单位来计量容量（以下用B来代表Byte），微机中常用的计量单位：

   • 1KB = 1024B

   • 1MB = 1024KB

   • 1GB = 1024MB

   • 1TB = 1024GB

3. CPU对存储器的读写

• CPU想要进行数据的读写，必须和外部器件（标准的说法是芯片）进行三类信息的交互：

  • 存储单元的地址（地址信息）

  • 器件的选择，读或写命令（控制信息）

  • 读或写的数据（数据信息）

1. CPU是通过什么将地址、数据和控制信息传到存储芯片中的？

   电子计算机能处理、传输的信息都是电信号，电信号当然要用导线传送。

• 在计算机中有专门连接CPU和其他芯片的导线，通常称为总线。

  • 物理上：可以称为一根根导线的集合。

  • 逻辑上可以划分为：

    地址总线

    数据总线

    控制总线

• 总线在逻辑上划分的图示：读写流程：（地址总线（存储单元）-->控制总线（读/写）-->数据总线（读数据/写数据））

• 

   

1. 地址总线（CPU的寻址能力，32位代表有32根地址总线）

   CPU是通过地址总线来指定存储单元的。地址总线上能传送多少个不同的信息，CPU就可以对多少个存储单元进行寻址。

补充：如果要有64位的性能，需要有：64位的CPU、64位的系统、64位的软件。

• 一个CPU有N根地址总线，则可以说这个CPU的地址总线宽度为N。

• 这样的CPU最多可以寻找2的N次方个内存单元。

1. 数据总线

   CPU与内存或其他器件之间的数据传送是通过数据总线来进行的。

   数据总线的宽度决定了CPU与外界的数据传送速度。

2. 控制总线

   CPU对外部器件的控制是通过控制总线来进行的。在这里控制总线是个总称，控制总线是一些不同控制线的集合。有多少根控制总线就意味着CPU提供了对外部器件有多少种控制。所以控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

   前面所讲的内存读或写命令是由几根控制总线综合发出的，其中有一根名为读信号输出的控制线负责由CPU向外传送读信号，CPU向该控制线上输出低电平表示将要读取数据；有一根名为写信号输出控制线负责由CPU向外传送写信号。

六、小结

1. 汇编指令是机器指令的助记符，同机器指令一一对应。

2. 每一种CPU都有自己的汇编指令集。

3. CPU可以直接使用的信息在存储器中存放。

4. 在存储器中指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。

5. 存储单元从0开始顺序编号。

6. 一个存储单元可以存储8个bit（用作单位写成”b“），即8位二进制数。

7. 每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连。也可以说，这些管脚引出总线。一个CPU可以引出三种总线的宽度标志了这个CPU的不同方面的性能：

   • 地址总线的宽度决定了CPU的寻找能力。

   • 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。

   • 控制总线宽度决定了CPU对系统中其他器件的控制能力。

8. 什么是内存地址空间？

   一个CPU的地址线宽度为10，那么可以寻找1024个内存单元，这1024个可寻到的内存单元就构成了这个CPU的内存地址空间。

   主板：每一台PC机中都有一个主板，主板上有核心器件和一些主要器件。这些器件通过总线（地址总线、数据总线、控制总线）相连。

   接口卡：计算机系统中，所有可用程序控制其工作的设备，必须受到CPU的控制。CPU对外部设备不能直接控制，如显示器、音箱、打印机等。直接控制这些设备进行工作的是插在扩展插槽上的接口卡。

9. 各类存储器芯片：

   • 从读写属性上看分为两类：随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）

   • 从功能和连接上分类：

     随机存储器RAM

     装有BIOS的ROM

     接口卡上的RAM

   • 装有BIOS的ROM：

     BIOS：Basic Input/Output System，基本输入输出系统。BIOS有什么用？就是当我们开机时，电脑上会出现一串一串的数字、字母等，这些都是BIOS作用的结果，一上电就运行BIOS的程序。BIOS是由主板和各类接口卡（如：显卡、网卡等）厂商提供的软件系统，可以通过它利用该硬件设备进行最基本的输入输出。在主板和某些接口卡上插有存储相应的BIOS的ROM。

   • PC集中各类存储器的逻辑连接

      

10. 内存空间地址

    上述的存储器在物理上是独立的器件。但是他们有以下两个共同点：

    都和CPU通过总线相连、CPU对它们进行读或写的时候都通过控制线发出内存读写命令。

将各类存储器看作一个逻辑存储器：

（1）所有的物理存储器被看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器。

（2）每个物理存储器在这个逻辑存储器中占有一个地址段，即一段地址空间。

（3）CPU在这段地址空间中读写数据，实际上就是在相对应得物理存储器中读写数据。

最终运行程序的是CPU，我们用汇编编程的时候，必须要从CPU角度考虑问题。

（二）寄存器（CPU工作原理）

CPU：一个典型的CPU由运算器、控制器、寄存器等器件组成，这些器件靠内部总线相连。

内部总线：实现CPU内部各个器件之间的联系。

外部总线：实现CPU和主板上其他器件的联系。

1. 通用寄存器

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

8086CPU所有的寄存器都是16位的，可以存放2个字节。（一个字节=8位）

• AX,BX,CX,DX通常用来存放一般性数据被称为通用寄存器。8086上一代CPU中的寄存器都是8位的。为了保证兼容性，这四个寄存器都可以分为两个独立的8位的寄存器使用。

• AX可以分为AH和AL。（BX,CX,DX一样的道理）

1. 字（word）在寄存器中的存储

• 一个字可以存在一个16位的寄存器中，这个字的高位字节和低位字节自然就存在这个寄存器的高8位寄存器和低8位寄存器中。

1. 几条汇编指令

   MOV AX,4E20H //将4E20H放入AX中

   ADD AX,1406H //将1406H与AX相加

   MOV AX,BX //将BX的值放入AX中

当所相加的值超过16位的时候会溢出到哪呢？当超过所限制的位数，超过的位数会自动地被丢失，比如我们一个八位的寄存器，所算出来的值是0158H，这个时候它会报错58H，而丢失01。这里的丢失，是指进位制不能在8位寄存器中报错，但是CPU并不是真的丢弃这个进位值。

1. 物理地址

• CPU访问内存单元时要给出内存单元的地址。所有的内存单元构成的存储空间是一个一维的线性空间，这个唯一的地址称为物理地址。

1. 16位结构的CPU，到底什么是16位？

• 运算器一次最多可以处理16位的数据。

• 寄存器的最大宽度为16位。

• 寄存器和运算器之间的通路是16位的。

1. 8086CPU给出物理地址的方法

8086有20位地址总线，可传送20位地址，寻址能力为1M（2的20次方）。

8086内部为16位结构，它只能传送16位的地址，表现出的寻址能力却只有64K。那它如何使用内部的16位数据转换成20位的地址？8086CPU采用一种在内部用两个16位地址合成的方法来形成一个20位的物理地址。

• 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。

• 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。

• 地址加法器将两个16位地址合并成一个20位的地址。

地址加法器工作原理：地址加法器合成物理地址的方法：

物理地址=段地址*16+偏移地址

段地址*16相对于向左偏移一位。也可以说是数据左移4位。

1. 段的概念

内存并没有分段，段的划分来自于CPU，由于8086CPU用“段地址 * 16+偏移地址=物理地址”的方式给出内存单元的物理地址，使得我们可以用分段的方式来管理内存。段是我们在使用时由于需要才加以描述，在编程时可以根据需要，将若干地址连续的内存单元看作一个段，用段地址 * 16定位段的起始地址（基础地址），用偏移地址定位段中的内存单元。

注意：

• 段地址 * 16必然是16的倍数，所以一个段的起始地址也一定是16的倍数。

• 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。

8.小结与注意

• CPU可以用不同的段地址和偏移地址形成同一个物理地址。

• 给定段地址1000H，用偏移地址寻址，CPU的寻址范围为：10000H~1FFFFH。

• 在8086PC中，存储单元地址用两个元素来描述，即段地址和偏移地址。

• 数据在21F60H内存单元中，对于8086PC机的两种描述：

  • 数据存在内存2000：1F60单元中。

  • 数据存在内存的2000段中的1F60H单元中。

• 可根据需要，将地址连续、起始地址为16的倍数的一组内存单元定义为一个段。

1. 段寄存器

• 段寄存器就是提供段地址的：8086CPU有4个段寄存器：CS、DS、SS、ES

• 当8086CPU要访问内存时，由这4个段寄存器提供内存单元的段地址。

1. CS和IP

• CS和IP是8086CPU中最关键的寄存器，它们指示了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。（偏移地址）

8086PC工作过程：

（1）从CS:IP指向内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲器中。

（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，转回步骤（1）

• 在8086CPU加电启动或复位后（即CPU刚开始工作时）CS和IP被设置为CS=FFFFH，IP=0000H。即在8086PC机刚启动时，CPU从内存FFFF0H单元中读取指令执行。

• FFFF0H单元中的指令是8086PC机开机后执行的第一条指令。

• 在任何时候，CPU将CS、IP中的内容当作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。

• 如果说，内存中的一段信息曾被CPU执行过的话，那么，它所在的内存单元必然被CS:IP指向过。

1. 如何改变CS、IP的值呢？

mov指令不能用于设置CS、IP的值，8086CPU没有提供这样的功能。8086CPU为CS、IP提供了另外的指令来改变它们的值，也就是转移指令。

• 同时修改CS、IP的内容：

  JMP 段地址：偏移地址

  JMP 2AE3:3 ​
  JMP 3:0B16
  

  功能：使用指令中给出的段地址修改CS，偏移地址修改IP。

• 仅修改IP的内容：

  JMP 某一合法寄存器

  JMP AX  ;类似于mov IP，ax
  ​
  JMP BX

功能：用寄存器中的值修改IP。

举例：内存中存放的机器码和对应汇编指令情况：初始：CS=2000H，IP=0000H。当执行如下代码时，内存中的码会怎么变化？

MOV AX,6622
JMP 1000:3
MOV AX,0000
MOV BX,AX
JMP BX
MOV AX,0123H
....

最后会发现这是一个死循环，一直在内存10000H~10009H中反复横跳。

1. 代码段

• 对于8086PC机，在编程时，可以根据需要，将一组内存单元定义为一个段。

• 可以将长度为N（N<=64KB）的一组代码，存在一组地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元中，这段内存是用来存放代码的，从而定义了一个代码段。

例如以上的代码，这段长度为10字节的字节的指令，存在从123B0H~123B9H的一组内存单元中，我们就可以认为，123B0H~123B9H这段内存单元是用来存放代码的，是一个代码段，它的段地址为123BH，长度为10字节。

1. 小结以及注意

总结一下8086CPU的工作过程：

（1）从CS:IP指向内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲器。

（2）IP指向下一条指令。（IP=IP+长度）

（3）执行指令。

1. 实验

（1）学会使用debug

使用DOSBox 0.74-3+Debug.exe进行调试：

常用指令：

R命令 查看、改变CPU寄存器的内容 D命令 查看内存中的内容 E命令 改写内存中的内容 U命令 将内存中的机器指令翻译成汇编指令 T命令 执行一条机器指令 A命令 以汇编指令的格式在内存中写入一条机器指令

当我在终端输入:

之后调用d查看内存：要注意修改起始地址。

我们发现在内存中的数字比较杂乱，我们可以将其转为汇编语言：

首先修改CS和IP的值，使其指向我们想要的所在语句：

我指的值是正确的，所以无需修改，若要修改则输入：

r cs
r ip

之后我们使用t命令执行所在的语句：

其实t语句的作用就相当于是单步调试，我们可以仔细的观察到内存的变化。

最后可以使用quit，退出调试。

（2）将下面3条指令写入2000:0开始的内存单元中，利用这3条指令计算2的8次方。

修改cs，ip指向的值：

最后当t跳转到ax=0100时，才是我们需要的效果。

（3）查看内存中的内容

PC机主板上的ROM中写有一个生产日期，在内存FFF00H~FFFFFH的某几个单元中，请找到这个生产日期并试图改变它。

最后那一行就是所对应的日期。上面的数字所代表的就是ASCII码的值，比如第六个数30代表的是十进制的47，对应表中的数字1，我们可以使用命令e来改变生产日期：

最后我们再调用命令d可以发现它并没有改变：

也就是我们主板里面的bios是无法更改的。

（4）向内存从B8100H开始的单元中填写数据，如：

-e B810:0 01 01 02 02 03 03 04 04

最后会惊喜的发现我们的调试器会出现这个：

我们可以随意改变任意数字，然后会在显示屏上显示不一样的字符，其实B810是我们显存的地址。

三、寄存器（内存访问）

1. 内存中字的存储（两个字节=一个字）

在0地址处开始存放20000（4E20H），在内存中0号单元是低地址单元，1号单元是高地址单元。也就是说，0号地址存放的是20H，1号地址存放的是4EH。

字型数据：两个字节，比如0地址存放的字型数据为4E20H

字节型数据：一个字节，比如0地址存放的字节型数据为20H

那么，图中1地址字单元中存放的字型数据是多少？答案是124EH。

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，也可以看程一个地址为N的字单元中的高位字节单元和低位字节单元。

1. DS和[address]

• CPU要读取一个昵称单元的时候，必须先给出这个内存单元的地址。

• 在8086PC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的数据的段地址。

例如：我们要读取10000H单元的内容可以用如下程序段进行：

mov bx,1000H    ;会自动向左偏移一位
​
mov ds,bx
​
mov al,[0]

上面三条指令将10000H（1000：0）中的数据读到al中。

mov al,[0]这条指令有三种传送功能：

（1）将数据直接送入寄存器

（2）将一个寄存器中的内存送入另一个寄存器中

（3）mov指令还可以将一个内存单元中的内容送入一个寄存器。

mov指令格式：

mov 寄存器名，内存单元地址

“[...]”表示一个内存单元，“[0]”中的0表示内存单元的偏移地址。在执行命令时，8086CPU自动取DS中的数据为内存单元的段地址。

那如何用mov指令从10000H中读取数据？

• 10000H表示为1000：0（段地址：偏移地址）

• 将段地址1000H放入ds

• 用mov al，[0]完成传送（mov指令中的[]说明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）

那如何把1000H送入ds？

也就是在最开始的时候使用mov将1000H送入，要注意的是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，只能是通用寄存器。所以输送方式应该为：

数据->通用寄存器->段寄存器

所以反过来，如何将数据从寄存器中送入内存单元？

mov bx,1000H
mov ds,bx
mov [0],al

1. 字的传送

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。

例题：内存中的情况如下图，写出下面指令执行后寄存器ax，bx，cx中的值：

先使用e命令，将我们所需要的值存入内存中：

用命令a将我们的指令输入：

之后对指针进行修改：

之后单步调试，发现程序运行正常：

1. mov，add，sub指令

我们已经学会了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

我们也可以根据已知指令推测：

mov 段寄存器，寄存器 --> mov 寄存器，段寄存器

mov 内存单元，寄存器-->mov 内存单元，段寄存器/mov 段寄存器，内存单元

add和sub指令同mov一样，都有两个操作对象：

不可以执行add ds，ax

1. 数据段

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，可以是代码段也可以是数据段。

我们可以将一组长度为N（N<=64K）、地址连续、起始地址为16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。其实也就是我们根据需要来分配内存。

比如我们使用123B0H~123B9H这段空间来存放数据：

• 段地址：123BH

• 长度：10字节

如何访问数据段中的数据呢？

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。

1. 小结

（1）字再内存中存储时，要用两个地址连续的内存单元来存放，字的低位字节存放再低地址单元中，高位字节存放在高地址单元中。

（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。

（3）[address]表示一个偏移地址为address的内存单元。

（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。

（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。

1. 栈

从栈的角度理解栈：

栈是一种具有特殊的访问方式的存储空间。它的特殊就在于，最后进入这个空间的数据，最先出去。

栈有两个基本操作：入栈和出栈（后进先出）

• 入栈：将一个新的元素放到栈顶

• 出栈：从栈顶取出一个元素。

8086CPU提供相关的指令来以栈的方式访问内存空间。我们在基于8086CPU贬称的时候，可以将一段内存当作栈来使用。

8086CPU提供入栈和出栈指令（最基本）：

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

8086CPU的入栈和出栈操作都是以字为单位进行的。

• CPU如何知道一段内存空间被当作栈使用？

  8086CPU中，有两个寄存器：段寄存器SS 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。

• 执行push和pop的时候，如何知道哪个单元是栈顶单元？

  当我们执行push ax操作时会发生以下操作：

  （1）SP=SP-2

  （2）将ax中的内容送入SS:SP指向的内存单元处，SS:SP此时指向新的栈顶。

  当我们执行pop ax操作时会发生以下操作：

  （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。

• 如果我们将10000H~1000FH这段空间当作栈，初始状态栈是空的，此时，SS=1000H，SP=？

  栈空，SS:SP指向栈空间最高地址单元的下一个单元。

例题：我们将10000H~1000FH这段空间当作栈段，SS=1000H，栈空间大小为16字节，栈最底部的字单元地址为1000：000E。

（1）任意时刻，SS:SP指向栈顶，当栈中只有一个元素的时候：SS=1000H,SP=000EH。

（2）栈为空，就相当于栈中唯一的元素出栈，出栈后，SP=SP+2，SP原来为000EH，加2后SP=10H。

任意时刻，SS:SP指向栈顶元素，当栈为空的时候，栈中没有元素，也就不存在栈顶元素。

所以SS:SP只能指向栈的最底部单元下面的单元，该单元的偏移地址为栈最底部的字单元的偏移地址+2。

栈最底部字单元的地址为1000：000E，所以栈空时，SP=0010H。

• 注意：

  • 出栈后，SS:SP指向新的栈顶1000EH，pop操作前的栈顶元素，1000CH处的数据依然存在，但是它已不在栈中，当我们使用push等入栈指令后，会在里面写入新的数据，将它覆盖，而不是将它删除。

  • SS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。

1. 栈顶越界问题

当栈满的时候再使用push指令入栈，栈空的时候再使用pop指令出栈，都将发生栈顶超界问题。

栈顶超界是危险的。因为可能会涉及覆盖掉我们内存中一些重要的东西。

那如何解决这个问题呢？

• 比如说在CPU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。但8086并没有这个功能。

• 当8086CPU工作时，只考虑当前的情况：

  • 当前栈顶在何处

  • 当前要执行的指令是哪一条

1. push、pop指令

push和pop指令是可以在寄存器和内存之间传送数据的。

• 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。

（1）格式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。

（2）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。

如：

push ds
​
pop es

（3）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。

指令执行时，CPU要知道内存单元的地址，可以在push、pop指令中给出内存单元的偏移地址，段地址在指令执行时，CPU从ds中取得。

例子：将10000H~1000FH这段空间当作栈，初始状态是空的，将AX、BX、DS中的数据入栈。

mov ax,1000H
mov ss,ax       ;设置栈的段地址
mov sp,0010H    ;设置栈顶偏移地址，由于栈为空，所以SP=0010H
push ax
push bx
push ds

将寄存器ax和bx的数值清零有如下方法：

sub ax,ax
sub bx,bx   ;机器码为2个字节
​
mov ax,0
mov bx,0    ;机器码为3个字节

结论：

push、pop实质上就是一种内存传送指令，可以在寄存器和内存之间传送数据，与mov指令不同的是，push和pop指令访问的内存单元的地址不是在指令中给出的，而是由SS:SP指出的。

但是push和pop指令同mov指令不同，CPU执行mov指令只需一步操作，就是传送，而执行push、pop指令却要两步操作。

执行push时：先改变sp，后向ss：sp处传送

执行pop时：先读取ss：sp处的数据，后改变sp

需要注意的是：push、pop等栈操作指令，修改的只是sp，也就是说，栈顶的变化范围最大为：0~FFFFH。

提示：

SS、SP指示栈顶，改变SP后写内存的入栈指令，读内存后改变SP的出栈指令。（8086栈机制）

用栈来暂存以后需要恢复的寄存器的内容时，寄存器出栈的顺序要和入栈的顺序相反。

1. 栈段

比如我们将10010H~1001FH这段长度为16字节的内存空间当作栈来用，以栈的方式进行访问。这段空间就可以成为栈段，段地址为1000H，大小为16字节。

将一段内存当作栈段，仅仅是我们在编程时的一种安排，CPU并不会由于这种安排，就在执行push、pop等栈操作指令时就自动地将我们定义的栈段当作栈空间来访问。

问题：如果我们将10000H~1FFFFH这段空间当作栈段，初始状态是空的，此时，SS = 1000H，SP=？

我们将10000H~1FFFFH这段空间当作栈段，SS=1000H，栈空间大小为64KB，栈最底部的字单元地址为1000：FFFE。任意时刻，SS:SP指向栈顶，当栈中只有一个元素的时候，SS=1000H，SP=FFFEH。

栈为空，就相当于栈中唯一的元素出栈，出栈后，SP=SP+2，SP原来为FFFEH，加2后SP=0，所以，当栈为空的时候，SS=1000H,SP=0。（溢出为0）

总结：

• 首先从栈操作指令所完成的功能的角度上来看，push、pop等指令在执行的时候只修改SP。SS不可以改变

• 栈顶的变化范围是0~FFFFH，从栈空的时候的SP=0，一直压栈，直到栈满时SP=0；如果再次压栈，栈顶将环绕，覆盖了原来栈中的内容。

我们将一段内存定义为一个段，用一个段地址来指示段，用偏移地址访问段内的单元，这完全取决于我们的安排，如果想要存放数据，那就是数据段，如果想要存放代码，那就是代码段，如果想要设定为栈，那就是栈段，它是根据我们的需求来安排的。

• 数据段：将它的段地址放在ds中，用mov、add、sub等访问内存单元的指令时，CPU就将我们定义的数据段中的内容当作数据段来访问。

• 代码段：将它的段地址放在CS中，将段中的第一条指令的偏移地址放在ip中，这样CPU就将执行我们定义的代码段中的指令。

• 栈段：将它的段地址放在SS中，将栈顶单元的偏移地址放在SP中，这样CPU在需要进行栈操作的时候，比如执行push、pop指令等，就将我们定义的栈段当作栈空间来使用。

总而言之，CPU将内存中的某段内存当作代码，是因为CS:IP指向了那里，CPU将某段内存当作栈，是因为SS:IP指向了那里。

mov ax，1000H
mov ss,ax
mov sp,0020H    ;初始化栈顶
mov ax,cs
mov ds,ax   ;设置数据段段地址
mov ax,[0]
add ax,[2]
mov bx,[4]
add bx,[6]
push ax
push bx
pop ax
pop ax

以上的代码实现的是将ax，bx进行修改值后，入栈，出栈后交换数值的功能，一段内存可以既是代码的存储空间又可以是数据的存储空间，还可以是栈空间，也可以什么都不是，其实关键就在于CPU中寄存器的设置，即CS、IP、SS、SP、DS的指向。

四、第一个程序

汇编语言的程序可以使用编译器将它们编译成可执行文件（.exe），在操作系统中运行。

1. 编写

2. 对源程序进行编译连接

• 使用汇编语言编译程序（MASM.EXE）对源程序文件中的源程序进行编译，产生目标文件。

• 再用连接程序（LINK.EXE）对目标文件进行连接，生成可在操作系统中直接运行的可执行文件。

1. 可执行文件（两部分内容）

• 程序（从源程序中的汇编指令翻译过来的机器码）和数据（源程序中定义的数据）

• 相关的描述信息（比如：程序有多大、要占多少内存空间等）

1. 执行可执行文件中的程序

操作系统依照可执行文件中的描述信息，将可执行文件中的机器码和数据加载入内存，并进行相关的初始化（比如：设置CS:IP指向第一条要执行的指令），然后由CPU执行程序。

1. 伪指令

没有对应的机器码的指令，最终不被CPU所执行。伪指令是由编译器来执行的指令，编译器根据伪指令来进行相关的编译工作。

1. 定义一个段

• segment和ends是一对成对使用的伪指令，这是在写可被编译器编译的汇编程序时，必须要用到的一对伪指令。

• segment和ends的功能是定义一个段，segment说明一个段开始，ends说明一个段结束。

• 一个段必须有一个名称来标识，使用格式为：

  段名 segment

  段名 ends

• 一个汇编程序是由多个段组成的，这些段被用来存放代码、数据或当作栈空间来使用。

• 一个有意义的汇编程序中至少有一个段，这个段用来存放代码。

• end

End 是一个汇编程序的结束标记，编译器在编译汇编程序的过程中，如果碰到了伪指令end，就结束了对源程序的编译。

• assume（寄存器与段的关联假设）

它假设某一段寄存器和程序中的某一个用segment...ends定义的段相关联。

通过assume说明这种关联，在需要的情况下，编译程序可以将段寄存器和某一个具体的段相联系。例如：

assume cs:codesg    ;代码段
codesg segment
start:  mov ax,0123H
        mov bx,0456H
        add ax,bx
        add ax,ax
        mov ax,4c00h
        int 21h
codesg ends
end

1. 汇编源程序

汇编源程序：

伪指令 （编译器处理）

汇编指令 （编译为机器码）

程序：源程序中最终由计算机执行、处理的指令或数据。可以将源程序文件中的所有内容称为源程序，将源程序中最终由计算机执行处理的指令或数据，成为程序。程序最先以汇编指令的形式存在源程序中，经编译、连接后转变为机器码，存储在可执行文件中。

1. 源程序

（1）标号

• 一个标号指代了一个地址。

• codesg：放在segment的前面，作为一个段的名称，这个段的名称最终将被编译、连接程序处理为一个段的段地址。

（2）Dos中的程序运行

• DOS是一个单任务操作系统。

一个程序P2在可执行文件中，则必须有一个正在运行的程序P1，将P2从可执行文件中加载入内存后，将CPU的控制权交给P2，P2才能得以运行。P1暂停运行。而当P2运行完毕后，应该将CPU的控制权交还给使它得以运行的程序P1，此后，P1继续运行。

• 程序返回

一个程序结束后，将CPU控制权交还给使它得以运行的程序，这个过程称为程序返回。

应该在程序的末尾添加返回的程序段：

mov ax,4c00H
int 21H

以上两条指令所实现的功能就是程序返回。

（3）汇编程序运行

下载软件MASM，之后写入程序：

.486
.model flat, stdcall
option casemap :none
includelib \masm32\lib\kernel32.lib
includelib \masm32\lib\user32.lib
includelib \masm32\lib\gdi32.lib
includelib \masm32\lib\msvcrt.lib
includelib \masm32\lib\masm32.lib
​
include \masm32\include\kernel32.inc
include \masm32\include\user32.inc
include \masm32\include\gdi32.inc
include \masm32\include\windows.inc
include \masm32\include\msvcrt.inc
include \masm32\include\masm32.inc
include \masm32\macros\macros.asm
​
.data
.code
start:
    print chr$("Hello Wordld!")
    print chr$(" ",13,10)
    mov eax, sval(input("Enter any press to continue..."))
end start

• 创建文件： File -> New， 然后Ctrl+S保存(此处的文件的路径应与刚刚安装的盘符相同, 文件名格式为：xxx.asm)

• 编译

点击Project -> Assemble ASM file进行编译，编译之后会在同级目录下生成后缀名为obj的文件

• 链接

点击Project -> Assemble && file进行链接，链接之后会在同级目录下生成后缀名为exe的文件

• 运行

点击Project -> Run Program， 出现如下图结果

• .486

告诉汇编器应该生成486处理的伪代码，也可以使用.386。

• .model flat, stdcall

使用平坦内存模式并使用stdcall调用习惯（stdcall指函数的参数从右往左压入，即最后的参数先压入，且函数在结束时清栈），这几乎是所有Windows API函数和dll的标准

• option casemap :none

控制字符的映射为大写。为使“Windows.inc”文件正常工作，这里应用为“none”

• includelib include

为了使用Windows API的函数, 需要导入dll文件。这里由静态库(.lib)完成，它们使系统能在内存的动态基地址处动态的载入dll。Includelib \masm32\lib\kernel32.lib我们不只需要包含静态库，还需要包含.inc文件，这是由l2inc工具根据库文件自动生成的。include \masm32\include\kernel32.inc 特殊的包含文件Windows.inc，其中包含了Windows API的所有常量和结构的定义。

• .data

定义变量的地方

• .code

代码区域

• start ... end start

表示程序的开始/结束标签。这里不一定要用start， 可以使用任何单词和“end”语句后相同的标签。

转载链接：汇编环境搭建 -- MASM32 - 简书

由于我的系统不兼容，所以无法使用MASM.EXE/LINK.EXE等插件T T。

（4）关于编译和链接

编译：就是将指令转换为机器码。

链接：当源程序很大时，可以将它分为多个源程序文件夹编译，每个源程序编译成为目标文件后，再用链接程序将它们连接到一起，生成一个可执行文件。程序中调用了某个库文件中的子程序，需要将这个库文件和该程序生成的目标文件连接到一起，生成一个可执行文件。一个源程序编译后，得到了存有机器码的目标文件，目标文件中的有些内容还不能直接用来生成可执行文件，连接程序将这此内容处理为最终的可执行文件。

1. 操作系统的外壳

操作系统是由多个功能模块组成的庞大、复杂的软件系统。任何通过的操作系统，都要提供一个称为shell（外壳）的程序，用户（操作人员）使用这个程序来操作计算机系统工作。

DOS中有一个程序command.com，这个程序再DOS中称为命令解释器，也就是DOS系统的shell。

• 当在DOS中直接执行.exe时，是正在运行的command将.exe中的程序加载入内存。

• command设置CPU的CS:IP指向程序的第一条指令（即程序的入口），从而使程序得以运行。

• 程序运行结束后，返回到command中，CPU继续运行command。

1. 汇编程序从写出到执行的过程：

编程（edit）-->1.asm-->编译（masm）-->1.obj-->连接（link）-->1.exe-->加载-->内存中的程序-->运行（CPU）

1. EXE文件中的程序的加载过程

也就是说，我们程序的指令，是在SA+10H开始的。

这个内城区的前256个字节中存放的是PSP，dos用来和程序进行通信。从256字节处向后的空间存放的是程序。

所以，我们从ds中得到的PSP的段地址SA，PSP的段地址SA，PSP的偏移地址为0，则物理地址为SA*16+0。因为PSP占256（100H）字节，所以程序的物理地址是SA16+0+256=SA16+16 * 16=(SA+16) * 16+0。可用段地址和偏移地址表示为：SA+10:0。

1. 程序执行注意

要使用P命令执行int 21。（否则跑飞，下一句为NOP）如果显示“Program terminated normally”，返回到debug中。表示程序正常结束。

返回顺序：从.exe中的程序返回到debug，从debug返回到command。