汇编语言学习笔记

格鲁吉亚军少 發表於 2023-9-21 19:17:00

<h1 id="汇编语言">汇编语言</h1>
主要知识点来自《汇编语言》速成指南(全程敲代码)，配套材料：
<ul>
<li>王爽老师的《汇编语言》</li>
<li>使用DOSbox模拟运行8086CPU汇编语言</li>
</ul>
<hr>
<h1 id="1-入门">1. 入门</h1>
简单引入关于8086CPU的知识。
CPU内部主要由运算器、控制器、寄存器三大部分组成。 
运算器: 负责算术运算（+ - * / 基本运算和附加运算）和逻辑运算（包括移位、逻辑测试或比较两个值等）。 
控制器: 负责应对所有的信息情况，调度运算器把计算做好。 
寄存器: 它们可用来暂存指令、数据和地址。既要对接控制器的命令，传达命令给运算器；还要帮运算器记录处理完或者将要处理的数据。
8086 CPU 中寄存器总共为 14 个，且均为 16 位。它们分为：
通用寄存器
<ul>
<li>
AX，BX，CX，DX称作为数据寄存器：
<ul>
<li>AX (Accumulator)：累加寄存器，也称之为累加器；</li>
<li>BX (Base)：基地址寄存器；</li>
<li>CX (Count)：计数器寄存器；</li>
<li>DX (Data)：数据寄存器；</li>
</ul>
</li>
<li>
SP和BP又称作为指针寄存器：
<ul>
<li>SP (Stack Pointer)：堆栈指针寄存器；</li>
<li>BP (Base Pointer)：基指针寄存器；</li>
</ul>
</li>
<li>
SI和DI又称作为变址寄存器：
<ul>
<li>SI (Source Index)：源变址寄存器；</li>
<li>DI (Destination Index)：目的变址寄存器；</li>
</ul>
</li>
</ul>
控制寄存器：
<ul>
<li>IP (Instruction Pointer)：指令指针寄存器；</li>
<li>FLAG：标志寄存器；</li>
</ul>
段寄存器：
<ul>
<li>CS (Code Segment)：代码段寄存器；</li>
<li>DS (Data Segment)：数据段寄存器；</li>
<li>SS (Stack Segment)：堆栈段寄存器；</li>
<li>ES (Extra Segment)：附加段寄存器；</li>
</ul>
其中，通用寄存器和段寄存器是我们最常用的寄存器。8086CPU可以使用H和L来表示寄存器的高8位和低8位，如AX寄存器的高8位为AH，低8位为AL。但是这只针对于AX、BX、CX、DX这四个寄存器，其他的寄存器没有这样的表示方法。
挂载DOSBox的C盘到本地的<code>D:\masm</code>目录
<pre><code class="language-asm">mount c d:\masm\
</code></pre>
切换到C盘
<pre><code class="language-asm">c:
</code></pre>
查看文件
<pre><code class="language-asm">dir
</code></pre>
<h2 id="11-使用debug">1.1 使用Debug</h2>
<pre><code class="language-asm">debug
</code></pre>
R D E U T A
<ul>
<li>R: 显示或更改寄存器的内容</li>
<li>D: 显示内存内容</li>
<li>E: 修改内存内容</li>
<li>U: 汇编指令，将机器码转换为汇编指令</li>
<li>T: 单步执行</li>
<li>A: 以汇编指令的格式显示内存内容</li>
</ul>
<blockquote>
记忆方法：ture ad 
R: read 
D: display 
E: edit 
U: unassemble 
T: trace 
A: assemble
</blockquote>
<h3 id="r-表示显示或更改寄存器的内容">R 表示显示或更改寄存器的内容</h3>
显示：
<pre><code class="language-asm">R
</code></pre>
更改
<pre><code class="language-asm">R [寄存器名]
</code></pre>
<h3 id="d-表示显示内存内容">D 表示显示内存内容</h3>
<pre><code class="language-asm">D
</code></pre>
D指令默认显示内存中的128个字节，从0000开始，每行显示16个字节，每个字节用两个十六进制数表示，每行的最后显示这16个字节对应的ASCII码。
<pre><code class="language-asm">D [地址]
</code></pre>
<pre><code class="language-asm">D [地址] [长度]
</code></pre>
<h3 id="e-表示修改内存内容修改内存中的数据">E 表示修改内存内容，修改内存中的数据</h3>
<pre><code class="language-asm">E [地址] [数据]
</code></pre>
连续修改内存中的数据，从某个地址开始，修改多个数据
<pre><code class="language-asm">E [地址]
</code></pre>
<h3 id="a-表示以汇编指令的格式在内存中写入指令">A 表示以汇编指令的格式在内存中写入指令</h3>
<pre><code class="language-asm">A [地址]
</code></pre>
<h3 id="t-表示单步执行搭配a使用">T 表示单步执行（搭配A使用）</h3>
<pre><code class="language-asm">T
</code></pre>
<h3 id="u-表示将机器码转换为汇编指令">U 表示将机器码转换为汇编指令</h3>
<pre><code class="language-asm">U [地址]
</code></pre>
<h2 id="12-常用指令">1.2 常用指令</h2>
<h3 id="mov-add-sub">mov add sub</h3>
<code>mov</code>: move，移动，赋值
<pre><code class="language-asm">mov ax, 1
</code></pre>
表示将1赋值给ax寄存器，然后ax寄存器的值为1
<pre><code class="language-asm">mov ax, bx
</code></pre>
表示将bx寄存器的值赋值给ax寄存器
<code>add</code>: 加法
<pre><code class="language-asm">add ax, 1
</code></pre>
表示将ax寄存器的值加1，然后将结果赋值给ax寄存器
<pre><code class="language-asm">add ax, bx
</code></pre>
表示将ax寄存器的值加bx寄存器的值，然后将结果赋值给ax寄存器
<code>sub</code>: 减法
<pre><code class="language-asm">sub ax, 1
</code></pre>
表示将ax寄存器的值减1，然后将结果赋值给ax寄存器
<pre><code class="language-asm">sub ax, bx
</code></pre>
表示将ax寄存器的值减bx寄存器的值，然后将结果赋值给ax寄存器
<h3 id="mul-div-and-or乘除指令及所有寄存器英文名">mul div and or乘除指令及所有寄存器英文名</h3>
<code>mul</code>: 乘法
<pre><code class="language-asm">mul [源操作数]
</code></pre>
<code>mul</code>指令进行乘法运算有两种形式：
若操作数为8位，则乘数在AL中，被乘数在指定的源操作数中，乘积在AX中。
<div class="math display">\ = AX
\]</div>若操作数为16位，则乘数在AX中，被乘数在指定的源操作数中，乘积在<code>DX:AX</code>中。
<div class="math display">\ = DX:AX
\]</div><pre><code class="language-asm">mul [源操作数]
</code></pre>
<code>div</code>: 除法
<pre><code class="language-asm">div [源操作数]
</code></pre>
<code>div</code>指令进行除法运算有两种形式：
除数为8位，被除数为16位，默认在AX中存放。结果的商在AL中，余数在AH中。
<div class="math display">\ = AL \ldots\ldots AH
\]</div>除数为16位，被除数为32位，默认在DX和AX中存放，DX存放高16位，AX存放低16位。结果的商在AX中，余数在DX中。
<div class="math display">\ = AX \ldots\ldots DX
\]</div><code>and</code>: 与运算
<pre><code class="language-asm">and [目的操作数], [源操作数]
</code></pre>
<code>or</code>：或运算
<pre><code class="language-asm">or [目的操作数], [源操作数]
</code></pre>
<h3 id="shl-shr-inc-dec-xchg-neg指令中断int指令">shl shr inc dec xchg neg指令，中断int指令</h3>
<code>shl</code>: 逻辑左移
<pre><code class="language-asm">shl [目的操作数], [移动位数]
</code></pre>
表示将目的操作数的值左移移动位数位，然后将结果赋值给目的操作数。 
逻辑左移：左移后，右边补0
<code>shr</code>: 逻辑右移
<pre><code class="language-asm">shr [目的操作数], [移动位数]
</code></pre>
表示将目的操作数的值右移移动位数位，然后将结果赋值给目的操作数。 
逻辑右移：右移后，左边补0
<blockquote>
除了逻辑左移和逻辑右移，还有算术左移和算术右移，算术左移和算术右移的区别在于，算术左移和算术右移在移动位数位的时候，左边补的是0，右边补的是符号位。 
指令：<code>sal</code> <code>sar</code>
此外，还有循环左移和循环右移，循环左移和循环右移在移动位数位的时候，左边或者右边补的是移动前的最后一位。 
指令：<code>rol</code> <code>ror</code>
</blockquote>
<code>inc</code>: 自增
<pre><code class="language-asm">inc [目的操作数]
</code></pre>
表示将目的操作数的值加1，然后将结果赋值给目的操作数。
<code>dec</code>: 自减
<pre><code class="language-asm">dec [目的操作数]
</code></pre>
表示将目的操作数的值减1，然后将结果赋值给目的操作数。
<code>xchg</code>: 交换
<pre><code class="language-asm">xchg [操作数1], [操作数2]
</code></pre>
表示将操作数1和操作数2的值进行交换。
<code>neg</code>: 取反
<pre><code class="language-asm">neg [目的操作数]
</code></pre>
表示将目的操作数的值取反，然后将结果赋值给目的操作数。
<code>int</code>: 中断
<pre><code class="language-asm">int [中断号]
</code></pre>
表示执行中断号对应的中断程序。
<blockquote>
比如：<code>int 0</code>表示执行中断号为0的中断程序。在使用<code>div</code>指令的时候，如果除数为0，就会触发中断号为0的中断程序。 
只要进入中断程序，就会跳转到中断程序的入口地址，然后执行中断程序的代码，执行完中断程序的代码后，再跳转回来继续执行中断指令后面的代码。
</blockquote>
<h1 id="2-基础知识">2 基础知识</h1>
<h2 id="ds寄存器段地址偏移地址物理地址">ds寄存器，段地址，偏移地址，物理地址</h2>
<div class="math display">\[段地址 \times 16 + 偏移地址 = 物理地址
\]</div>一个物理地址可以通过段地址和偏移地址表示。且表示不是唯一的，比如：
<pre><code class="language-asm">物理地址 段地址 偏移地址
21F60H 2000H 1F60H
 2100H 0F60H
 21F0H 0060H
 21F6H 0000H
 1F00H 2F60H
</code></pre>
DS：数据段寄存器
DS寄存器存放的是段地址，偏移地址存放在指令中。
<pre><code class="language-asm">r ds
</code></pre>
然后将DS寄存器的值修改为段地址
<pre><code class="language-asm">mov ax, [偏移地址]
</code></pre>
通过上述操作就可以将某一物理地址里的数据赋值给ax寄存器。
<blockquote>
这里可能会涉及到大小端存储的问题 
首先解释一下大小端存储： 
大端存储：高位字节存放在低位地址，低位字节存放在高位地址 
小端存储：高位字节存放在高位地址，低位字节存放在低位地址
高位字节是指在一个字节中，数值高的那部分。低位字节是指在一个字节中，数值低的那部分。比如：<code>0x1234</code>，高位字节就是<code>0x12</code>，低位字节就是<code>0x34</code>。
当我们在内存里从低地址向高地址扫描时，如果先扫描到的是高位字节，那么就是大端存储，如果先扫描到的是低位字节，那么就是小端存储。 
8086CPU是小端存储，所以在使用<code>mov</code>指令的时候，需要注意大小端存储的问题。
</blockquote>
注意DS不能<code>mov</code>赋值立即数，只能<code>mov</code>赋值寄存器。
举例：
<pre><code class="language-asm">mov ax, 21F0
mov ds, ax
mov al,
</code></pre>
表示将21F60H这个物理地址里的数据赋值给ax寄存器的低8位。
<h2 id="csip寄存器">CS，IP寄存器</h2>
CS : 代码段寄存器；IP : 指令指针寄存器。在8086机中，任意时刻，CPU将CS:IP指向的内容当作指令来执行。
CPU执行指令的过程：
<ol>
<li>CPU从CS:IP指向的地址读取指令，读取的指令进入到指令缓冲器中；</li>
<li>IP = IP + 所读取的指令长度，从而指向下一条指令；</li>
<li>执行指令。转到步骤 1，重复这个过程。</li>
</ol>
由此我们可以看出，代码存储在内存中，CPU靠CS:IP来指向代码的位置，然后执行代码。代码也是数据，只不过是CPU执行的数据。所以代码也可以进行对应的运算，比如加法、减法等。
<h2 id="jmp指令">jmp指令</h2>
<code>jmp</code>指令用于无条件跳转，跳转到指定的地址。
<code>jmp</code>指令有两种形式：
<pre><code class="language-asm">jmp [目的操作数]
</code></pre>
这种形式的<code>jmp</code>指令，目的操作数是一个寄存器，表示将寄存器的值赋值给IP寄存器，然后CPU执行下一条指令的时候，就会从IP寄存器指向的地址开始执行。
<pre><code class="language-asm">jmp [段地址]:[偏移地址]
</code></pre>
这种形式的<code>jmp</code>指令，目的操作数是一个物理地址，段地址和偏移地址都是直接地址。表示将段地址赋值给CS寄存器，将偏移地址赋值给IP寄存器，然后CPU执行下一条指令的时候，就会从CS:IP指向的地址开始执行。
<h2 id="sssp-寄存器">SS，SP 寄存器</h2>
SS: 堆栈段寄存器；SP: 堆栈指针寄存器。在8086机中，任意时刻，CPU将SS:SP指向的内容当作堆栈来使用。
SS:SP指向的内容是堆栈的栈顶，堆栈的栈顶是指堆栈中最后一个数据的地址。堆栈是一种特殊的数据结构，它是一种先进后出的数据结构。
入栈：
<pre><code class="language-asm">push [源操作数]
</code></pre>
表示将源操作数的值入栈，然后将SP寄存器的值减2，然后将结果赋值给SP寄存器。
出栈：
<pre><code class="language-asm">pop [目的操作数]
</code></pre>
表示将栈顶的值出栈，然后将SP寄存器的值加2，然后将结果赋值给SP寄存器。
需要注意的是，数据以字为单位入栈和出栈，在内存中的存储方式是小端存储，所以在入栈和出栈的时候，需要注意大小端存储的问题。
越界问题：
计算机对于出栈和入栈的操作，是不会检查栈的大小的，所以在使用栈的时候，需要注意栈的大小，防止越界。
<hr>
<hr>
参考与注释：
<hr class="footnotes-sep">
<section class="footnotes">
<ol class="footnotes-list">
<li id="fn1" class="footnote-item">CPU运算器、控制器、寄存器_CSDN ↩︎
</li>
<li id="fn2" class="footnote-item">x86汇编之——8086寄存器讲解_知乎 ↩︎
</li>
<li id="fn3" class="footnote-item">CS和IP_知乎 ↩︎ ↩︎
</li>
</ol>
</section> 
来源：https://www.cnblogs.com/BryceAi/p/17720742.html

頁: [1]

琼殿技术论坛's Archiver

汇编语言学习笔记