汇编语言之寄存器(内存访问)

举报
chenyu 发表于 2021/07/27 01:13:31 2021/07/27
【摘要】 1、内存中字的存储 2、ds和【address】 CPU要读写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, 其中,段地址存放在段寄存器DS中,DS称作数据段寄存器。 如果我们要将内存地址为14A70的内存单元中的数据送入AL中,可以用如下的程序段进行: Mov bx,1000H  &n...

1、内存中字的存储

2、ds和【address】

CPU要读写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,

其中,段地址存放在段寄存器DS中,DS称作数据段寄存器。

如果我们要将内存地址为14A70的内存单元中的数据送入AL中,可以用如下的程序段进行:

Mov bx,1000H    ;把段地址1000H送入bx中。

mov ds,bx        ;把bx中的数值送入ds中。

Mov al,[4a70]     ;把段地址为1000H,偏移地址位4a70H的内存单元中的数据送入al中。

[address]表示一个内存单元,内存单元中的address表示偏移地址,它的中文翻译就是地址的意思。

内存单元[address],我们可以知道它的地址是多少,但它的数值是多少,我们并不知道。

3、mov指令

传送指令mov可以完成以下4种传送:

1:将数据直接送入寄存器。    如:mov ax,1230H。

2:将一个寄存器中的数据送入另一个寄存器。    如:mov ax,bx

3:将一个内存单元中的数据送入一个寄存器。    如:mov ax,[27b0]

4:将一个寄存器中的数据送入内存单元中。    如:mov [607c],bx

注意:不能直接用数据送给段寄存器,如:mov ds,1230H 是错误的,必须要用一个寄存器来进行中转。比如:

Mov bx,1230H

Mov ds,bx

这样就行了。为什么8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器呢?这属于8086CPU硬件设计的问题,我们只要知道这一

点就行了。

4、add和sub指令

Mov指令有两个操作对象,add和sub同样有两个操作对象。

Add为加法指令,格式:add 操作对象1,操作对象2。功能:两数相加,并把结果保存到操作对象1中。

Add有以下几种形式:

Add 寄存器,数据    如:add ax, 8

Add 寄存器,寄存器    如:add ax, bx

Add 寄存器,内存单元    如:add ax, [27a0]

Add 内存单元,寄存器    如:add [46e9], bx

 

Sub为减法指令,格式:sub 操作对象1,操作对象2。功能:两数相减,即从操作对象1减去操作对象2,其结果保存到

操作对象1中。

Sub 也有以下几种形式:

Sub 寄存器,数据    如:sub ax, 9

Sub 寄存器,寄存器    如:sub ax, bx

Sub 寄存器,内存单元    如:sub ax, [b027]

Sub 内存单元,寄存器    如:sub [8601], bx

5、数据段

前面讲过(参见2.7节),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。我们可以将一组长度

为N(N≤64KB)、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。

比如:用123B0H~123B9H这段内存空间来存放数据,我们就可以认为123B0H~123B9H这段内存是一个数据段,长度

为10个字节。

如何访问数据段中的数据呢?首先用DS存放数据段的段地址,然后用相关的指令访问数据段中的内存单元。

比如,将123B0H~123B9H的内存单元定义为数据段,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:

Mov ax, 123BH

Mov ds, ax    ;将123BH送入ds中,作为数据段的段地址。

Mov al, 0      ;用al存放累加结果,先把al中的数据清零。

Add al, [0]     ;将数据段第一个单元(偏移地址为0)中的数值加到al中。

Add al, [1]     ;将数据段第二个单元(偏移地址为1)中的数据加到al中。

Add al, [2]     ;将数据段第三个单元(偏移地址为2)中的数据加到al中。

 

在1.5节中,我们说过,在内存中指令和数据没有任何区别,都是二进制信息,CPU在工作的时候,把有的信息看作指令,

把有的信息看作数据,那么CPU在什么时候把它看作指令?在什么时候把它看作数据呢?在2.5节中我们回答了第一个问题,现

在可以回答第二个问题了。

答:只要把这一段内存单元的段地址放到DS中,在用mov、add、sub等访问内存单元的指令时,CPU就会将这些内存单

元看作数据来访问。

6、栈

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。可以用一个盒子和3本书

来描述栈的这种操作方式。

入栈:把A放入栈中,再把B放入栈中,然后再把C放入栈中。就形成了A、B、C

出栈:先出栈顶C,然后是B,然后A,

特点:先进后出

入栈和出栈。入栈就是将一个新的元素放到栈顶,出栈就是从栈

顶取出一个元素。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,栈的这种操作规则被称为LIFO(last in first out,

后进先出)

 

7、cpu提供的栈机制 

现今的CPU中都有栈的设计。8086CPU提供的入栈和出栈指令,最基本的两个是push(入栈)和pop(出栈)。比如:

Push ax 表示将寄存器ax中的数据送入栈中,pop ax 表示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。

下面两张图描述了push和pop指令的执行过程。

上面两张图指令的执行过程,写成代码如下:

Mov ax, 123H

Push ax

Mov bx, 2266H

Push bx

Mov cx, 1122H

Push cx

Pop ax

Pop bx

Pop cx

注意:字型数据用两个内存单元存放,高地址单元存放高8位,低地址单元存放低8位。

看了上面两张图后,现在提出两个问题。问题1:我们将10000H~1000FH这段内存当作栈来使用,CPU是如何知道这段空

间是栈?关于这个问题将在3.10节解答。

问题2:push ax等入栈指令执行时,要将寄存器中的数据放入当前栈顶单元的上方,成为新的栈顶元素;pop ax等指令执

行时,要从栈顶单元取出数据送入寄存器中。显然,push、pop在执行的时候,CPU必须要知道哪个单元是栈顶单元,可是,如

何知道?

答:8086CPU中,有两个寄存器,堆栈段寄存器SS,堆栈指针寄存器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和pop指令在执行时,CPU从SS和SP中得到栈顶单元的地址。

现在,我们可以完整地描述push和pop指令的功能了,例如:push ax。push ax的执行,由以下两步完成:

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中的数据送入SS:SP指向的内存单元处,SS:SP此时指向新栈顶。

下图描述了push ax的执行过程。

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,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,栈为空,就相当于栈中唯一的元素出栈后,

SP=SP+2,原来为000EH,加2后SP=0010H,所以,当栈为空的时候,SS=1000H,SP=0010H。

换一个角度看,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。

接下来,我们描述pop指令的功能,例如:pop ax。Pop ax的执行过程和push ax刚好相反,由以下两步完成:

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。

下图描述了pop ax的执行过程。

注意:上图中,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,将它覆盖。

8、push指令 pop指令

Push和pop指令的格式有如下两种形式:

第一种形式: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。

这一种形式,它们可以在栈和寄存器之间传送数据。

注意:上面的寄存器可以是段寄存器,比如,可以是:push ds、pop ds。

第二种形式:push 内存单元    ;将一个内存单元中的字型数据入栈(注意,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。

比如:mov ax, 1000H

      Mov ds, ax    ;将内存单元的段地址放在DS中。

      Push [2a38]    ;将内存单元[2a38]中的字型数据入栈。

      Pop [2a3a]    ;出栈,出栈的数据送入内存单元[2a3a]。

这一种形式,它们可以在栈和内存单元之间传送数据。

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。

Push和pop实质上是一种内存传送指令,与mov指令不同的是,push和pop指令访问的栈空间的地址不是在指令中给出

的,而是由SS:SP指出的。同时,push和pop指令还要改变SP中数值。Mov指令只需一步操作,就是传送,而执行push、

Pop指令需要两步操作,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。

9 、 栈段

前面讲过(参见2.7节),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。我们可以将长度为N

(N≤64KB)的一组地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元,当作栈空间来用,从而定义了一个栈段。

比如,我们将10010H~1001FH这段内存空间当作栈来用,以栈的方式进行访问,这段空间就可以认为是一个栈段,大小为

16个字节。

如何使得如push、pop等栈操作指令访问我们定义的栈段呢?那就是要将SS:SP指向我们定义的栈段。

现在我们来回答3.8节中的第一个问题。答:只要这段内存单元被SS:SP指向,那么,CPU就会把这段空间当作栈来使用。

文章来源: chenyu.blog.csdn.net,作者:chen.yu,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:chenyu.blog.csdn.net/article/details/52975884

【版权声明】本文为华为云社区用户转载文章,如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,欢迎发送邮件进行举报,并提供相关证据,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容,举报邮箱: cloudbbs@huaweicloud.com
  • 点赞
  • 收藏
  • 关注作者

评论(0

0/1000
抱歉,系统识别当前为高风险访问,暂不支持该操作

全部回复

上滑加载中

设置昵称

在此一键设置昵称,即可参与社区互动!

*长度不超过10个汉字或20个英文字符,设置后3个月内不可修改。

*长度不超过10个汉字或20个英文字符,设置后3个月内不可修改。