汇编语言程序设计期末复习

创始人

2024-03-24 17:41:53

汇编期末复习

第一章汇编语言基础知识

机器指令：cpu能直接识别并遵照执行的指令，用二进制编码表示，由操作码，操作数组成，编码只含二进制0或1

机器语言：用二进制编码组成的机器指令的集合和一组使用机器指令的规则

汇编语言：对机器指令中的操作码用英文单词的缩写描述（助记符），对操作数用符号、变量、常量描述

汇编语言是一种符号语言。汇编语言源程序要翻译成机器语言程序才可以由计算机执行。这个翻译的过程称为“汇编”，这种把汇编源程序翻译成目标程序的语言加工程序称为汇编程序

重点一汇编语言的组成

汇编语言由以下三类指令组成

汇编指令：机器码的助记符，有对应的机器码。它是汇编语言的核心
伪指令：没有对应的机器码，由编译器执行，计算机并不执行
其他符号：如+、-、*、/等，由编译器识别，没有对应的机器码

l在书写不同进位计数制数时，常常在尾部用一个字母来表示该数是什么进位计数制的数。结尾用B（2进制数）、O（8进制数）、D（10进制数）、H（16进制数）、缺省为十进制数。

十进制转换为二进制：

对于十进制的小数部分除了可以使用降幂法也可采用乘法，即不断乘2，并计下整数，而小数部分再乘2，直到结果为0为止。

l并非所有的十进制小数都能用二进制完全表示，可按需要取一定精度即可。

typoraImage

十进制转换为十六进制：、

对于十进制数的小数部分除了可以使用降幂法也可采用乘法，即不断乘16，并计下整数，而小数部分再乘16，直到结果为0为止

并非所有的十进制小数都能用十六进制完全表示，可按需要取一定精度即可

十六进制的乘法例子：

typoraImage

数的补码的具体操作是：

正数不变，负数则用绝对值取反+1

字符的表示：

typoraImage

基本逻辑运算：

逻辑运算按位操作
与运算AND
或运算OR
异或运算XOR
非运算NOT

第二章计算机基本原理

16位结构的CPU具有以下几方面的结构特征：

数据总线为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为16位

CPU对内存的读写操作

通用数据寄存器

8086 CPU的所有寄存器都是16位的，可以存放两个字节。AX、BX、CX、DX这4个寄存器通常用来存放一般性的数据，有时候也可以存放地址，被称为通用数据寄存器
AX：累加寄存器，运算时较多使用这个寄存器，有些指令规定必须使用它
BX：基址寄存器，除了存放数据，它经常用来存放一段内存的起始偏移地址
CX：计数寄存器，除了存放数据，它经常用来存放重复操作的次数
DX：数据寄存器，除了存放数据，它有时存放32位数据的高16位

地址寄存器

16位的8086处理器有4个16位的通用地址寄存器。它们的主要作用是存放数据的所在偏移地址，也可以存放数据。这4个寄存器不能再拆分使用
SP：堆栈指针，这是一个专用的寄存器，存放堆栈栈顶的偏移地址
BP：基址指针，可以用来存放内存中数据的偏移地址
SI：源变址寄存器，它经常用来存放内存中源数据区的偏移地址，所谓变址寄存器，是指在某些指令作用下它可以自动地递增或递减其中的值
DI：目的变址寄存器，它经常用来存放内存中目的数据区的偏移地址，并在某些指令作用下可以自动地递增或递减其中的值

段寄存器、

16位8086处理器有4个16位的段寄存器，分别命名为CS，SS，DS，ES。它们用来存放4个段的段基址
CS：代码段寄存器，用来存放当前正在执行的程序段的段基址
SS：堆栈段寄存器，用来存放堆栈段的段基址
DS：数据段寄存器，用来存放数据段段基址
ES：附加段寄存器，用来存放另一个数据段的段基址

指令指针寄存器

IP：指令指针寄存器，存放即将执行指令的偏移地址
FLAGS：存放CPU的两类标志
- 状态标志：反映处理器当前的状态，如有无溢出，有无进位等
- 状态标志有6个：CF、PF、AF、ZF、SF和OF
- 控制标志：用来控制处理器的工作方式，如是否响应可屏蔽中断等
- 控制标志有3个：TF、IF和DF

8086CPU的工作过程

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
IP＝IP＋所读取指令的长度，从而指向下一条指令
执行指令，转到步骤１，重复这个过程

CS和IP的内容提供了CPU要执行指令的地址

堆栈

堆栈区就是这样一个特殊的存储区，它的末单元称为栈底，数据先从栈底开始存放，最后存入的数据所在单元称为栈顶。当堆栈区为空时，栈顶和栈底是重合的。数据在堆栈区存放时，必须以字存入，每次存入一个字，后存入的数据依次放入栈的低地址单元中。栈指针SP每次减2，由栈指针SP指出当前栈顶的位置，数据存取时采用后进先出的方式

根据不同用途,接口中的寄存器端口分为以下三类

数据端口
控制端口
状态端口

CPU与I/O接口中端口的信息传输也都是通过数据总线进行的

第三章汇编语言程序实例及上机操作

系统工作过程

使用编辑程序编辑源程序文件
使用汇编程序（MASM）将源程序文件（.asm）汇编成目标文件（.obj）
使用连接程序（LINK），将目标文件（.obj）连接成可执行文件（.EXE）
使用调试程序（DEBUG），调试可执行文件

常用DOS命令

盘：；选择盘符
CD；选择目录
DIR；显示目录和文件
REN；改变文件名
CLS；清除屏幕
DEL；删除文件
MD；建立目录
RD；删除目录
COPY；复制文件
TYPE；显示文本文件的内容
》；输出的重定向操作符
SET PATH；设置或显示可执行文件的搜索路径
HELP；显示命令格式和用法

在Win7系统中执行汇编

DosBox为Windows环境下Dos模拟器，可以将Dos程序放置在该环境中运行。其过程即为挂载，挂载命令为mount

重点二几个常用的Dos系统功能调用

21H号中断是Dos提供给用户的用于调用系统功能的中断，它有近百个功能供用户选择使用，主要包括设备管理、目录管理和文件管理三个方面的功能
汇编语言程序设计需要采用系统的各种功能程序

功能调用的格式通常按照如下4个步骤进行

在AH寄存器中设置系统功能调用号
在指定寄存器中设置入口参数
执行指令INT 21H，实现中断服务程序的功能调用
根据出口参数分析功能调用执行情况

第四章操作数寻址方式

计算机中的指令由操作码和操作数组成

操作数字段可以有一个、两个或三个，通常称为一地址、二地址或三地址指令
二地址指令中两个操作数分别称为源操作数和目的操作数
所谓寻址方式就是指令中寻找操作数的方式

8086汇编语言指令的一般格式为：【标号：】指令助记符【操作数】【；注释】

【】中的内容为可选项
标号：符号地址，表示指令在内存中的位置
指令助记符：指令名称，是指令功能的英文缩写
操作数：指令要操作的数据或数据所在的地址。寄存器，常量，变量，表达式
注释：每行以分号“；”开头，汇编程序不处理

立即寻址方式：操作数就在指令中，紧跟在操作码之后，操作数作为指令的一部分存放在代码段

执行时无需去内存取数，因此称为立即数
主要用于寄存器赋初值
立即数只能作为源操作数，并且长度与目的操作数一致

寄存器寻址方式：操作数就是寄存器中的值，指令中给出寄存器名

偏移地址也成为有效地址（EA）

直接寻址方式：操作数的有效地址EA就在指令中，机器默认段地址在DS中

存储器读操作
存储器写操作
- 如果要实现CPU写内存操作，只要把MOV指令的目的操作数变为存储单元，源操作数为CPU的寄存器即可
符号地址
- 直接寻址方式除了用数值作为有效地址之外，还可以用符号地址的形式。为存储单元定义一个名字，该名字就是符号地址。如果把存储单元看成变量，该名字也是变量名
段前缀
- 在与内存有关的寻址方式中，操作数的段地址默认为数据段，8086规定除了数据段之外，数据还可以存放在其他三种段中，如果操作数在其他段中存放，称为段超越，需要在指令中用段超越前缀指出，即用操作数前加上段寄存器名和冒号表示。

寄存器间接寻址方式：操作数的有效地址在寄存器中，只允许使用BX、BP、SI和DI寄存器

寄存器相对寻址方式：操作数的有效地址是一个寄存器和位移量之和

基址变址寻址方式：操作数的有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器的内容之和

基址寄存器BX和BP，变址寄存器SI和DI
默认段寄存器搭配和寄存器间接寻址方式一样

相对基址变址寻址方式：操作数的有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器以及一个位移量之和

基址寄存器BX和BP，变址寄存器SI和DI
默认段寄存器搭配和寄存器间接寻址方式一样

第五章常用指令

8086汇编语言指令的一般格式为：【标号】指令助记符【操作数】【；注释】

8086指令系统可以分为5组

数据传送指令
算术运算指令
逻辑指令与移位指令
串操作指令
程序转移指令

数据传送指令

通用数据传送指令
- MOV 传送
  - 双操作数指令的规定
- PUSH 进栈
- POP 出栈
- XCHG 交换
累加器专用传送指令

其中I/O端口是CPU与外设传送数据的接口，单独编址，不属于内存，端口地址范围0000~FFFFH，这组指令只限于AX，AL累加器
- IN；从I/O端口输入
- OUT；向I/O端口输出
- XLAT；换码（查表）
地址传送指令
- LEA有效地址送寄存器指令
- LDS指针送寄存器和DS指令
- LES指针送寄存器和ES指令
标志寄存器传送指令
算术运算指令
- 加减乘除四则运算是计算机经常进行的基本操作。算术运算指令主要实现二进制（和十进制）数据的四则运算
类型扩展指令
加法指令
- ADD加法指令
- ADC带进位加法指令
- INC 加1指令
减法指令
- SUB减法指令
- SBB带借位减法指令
- DEC减1指令
- NEG求补指令
  
  可以看出，NEG指令实际上就是求数X的相反数，即求0-X，只有当X=0时，CF=0，其它情况CF=1
- CMP比较指令

typoraImage

CMP指令虽作减法，但不回送结果，只是产生标志位，为程序员比较两个数的大小提供判断依据![typoraImage](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/6593f4f7e4d20915c95a393c4d0f453c.png)

乘法指令
- MUL无符号数乘法指令
- IMUL带符号数乘法指令
  
  两个相乘的数必须长度相同
  
  SRC不能是立即数
除法指令
- DIV无符号数除法指令
- IDIV带符号数除法指令

BCD码的十进制调整指令

前面所介绍的所有算术运算指令都是二进制数的运算，为便于十进制运算，计算机提供了十进制调整指令，在二进制数计算的基础上，给予十进制调制，直接得到十进制结果
BCD（8421码）：用二进制编码表示十进制数
十进制数转换为BCD码：
压缩的BCD码调整指令主要有两条：
- DAA；加法十进制调整指令
- DAS；减法十进制调整指令

逻辑指令

AND；与指令
OR；或指令
NOT；非指令
XOR；异或指令
TEST；测试指令

移位指令

SHL；逻辑左移
SAL；算术左移
SHR；逻辑右移
SAR；算术右移
ROL；循环左移
ROR；循环右移
RCL；带进位循环左移
RCR；带进位循环右移
算术移位指令适用于带符号数运算，SAL用来乘以2，SAR用来除以2；逻辑移位指令适用于无符号数运算，SHL用来乘以2，SHR用来除以2

串操作指令

MOVS；串传送
CMPS；串比较
SCAS；串扫描
STOS；存入串
LODS；从串取
串操作指令每次处理的是字节或字，因此需要重复执行串操作指令才能处理完一个数据串
- REP的作用：重复执行串操作指令，直到CX=0为止，串操作指令每执行一次，使CX自动减1
- REPE/REPZ的作用：当CX≠0并且ZF=1时，重复执行串操作指令，直到CX=0或者ZF=0为止，串操作指令每执行一次，使CX自动减1
- REPNE/REPNZ的作用：当CX≠0并且ZF=0时，重复执行串操作指令，直到CX=0或者ZF=1为止，串操作指令每执行一次，使CX自动减1

程序转移指令

无条件转移指令

JMP跳转指令：无条件转移到指令指定的地址去执行程序，转移的目标地址和本跳跳转指令在同一个代码段，则为段内转移；否则是段间转移。转移的目标地址在跳转指令中直接给出，则为直接转移；否则是间接转移
段内直接转移
段内间接转移
段间直接转移
段间间接转移

条件转移指令

条件转移指令根据上一条指令所设置的标志位来判别测试条件，从而决定程序转向，通常在使用条件转移指令之前，应有一条能产生标志位的前导指令，如CMP指令。汇编指令格式中，转向地址由标号表示，所有的条件转移指令都不影响标志位
根据单个条件标志的设置情况转移
测试CX寄存器的值为0则转移
比较两个无符号数，根据结果转移
比较两个带符号数，根据结果转移