汇编语言基础ppt课件.ppt

,第五章汇编语言基础5.1汇编语言的基本概念汇编语言是用指令助记符，符号地址和标号书写的语言。用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序。汇编语言源程序必须进行加工翻译转换为机器语言程序。将源程序翻译成机器语言程序的过程叫汇编。完成这种工作的语言程序称为汇编程序。汇编程序是一种系统软件。IBMPC系统配置了两种汇编程序：一种称为小汇编的ASM,另一种是宏汇编MASM。目前，一般多用宏汇编MASM。,1,*程序设计语言机器语言汇编语言：机器语言的符号化，与机器密切相关。高级语言*汇编语言的意义速度：对于同一个问题，用汇编语言设计出的程序能达到“运行速度最快”。空间：对于同一个问题，用汇编语言设计出的程序能达到“占用空间最少”。功能：汇编语言可以实现高级语言难以胜任甚至不能完成的任务。知识：学习汇编语言，有助于对计算机系统的理解、写出更好的程序。,2,511汇编语言的基本语法1字符集8086/8088宏汇编语言规定可以使用的字符详见P77-782标示符标示符在程序中用作变量名，常量名，记录名和段名等具体規定见P783保留字8086/8088中指令助记符，伪指令，寄存器名，表达式运算符及属性操作符等均为保留字。保留字不能当作标示符使用。4语句80X86宏汇编有两种基本语句：指令语句和伪指令语句指令语句对应机器的一种操作，汇编后产生一个目标代码；伪指令是帮助汇编的，不产生目标代码，与机器操作无关；一条语句在源程序中一般只占一行，长度超过一行时必须用续行符号（(BL)ALMOVAL,DHMOVAX,SI要注意数据匹配。3.内存寻址方式操作数寻址方式主要分为三类，其中内存寻址方式最复杂。在内存寻址方式中，操作数是某个内存单元的内容（值），指令中给出的是内存单元的有效地址EA（即偏移地址），段地址通常在隐含的某个段寄存器中。,17,一直接寻址：直接寻址方式的操作数地址的16位偏移量（又称有效地址EA）直接包含在指令中。例如：MOVAX,DS:2000H假设(DS)=3000H,则物理地址为32000H.如果指令无前缀，则默认操作数存放在数据段寄存器DS中。它存放在代码段中指定操作码之后，但操作数一般存放在存储器的数据段中，所以必须先求出操作数的物理地址，然后再访问存储器才能取得操作数。例如：MOVAX,2000HMOVAX,ES:2000H在汇编语言中，经常使用符号地址代替数值地址。,18,例如：Movax,3000h寻址示意图,19,二寄存器间接寻址：在这种寻址方式中，寄存器中存放的是操作数地址的16位偏移量，注意这里使用的寄存器只有4个。基址寄存器(BX、BP)和变址寄存器(SI、DI)(BX、SI、DI、BP)前三个寄存器对应的缺省段寄存器是DS；BP对应的缺省段寄存器是SS。如果需要，寄存器间接寻址方式也可以使用段跨越例如：MOVAL，DS:BPMOVAL，ES:BXMOVAL，SS:DI,20,例如：MOVAX,BP寻址示意图,21,操作数在存储器中，指令中寄存器内容作为操作数所在单元的有效地址。（BX）（SI）（DI）（BP）,有效地址=,段寄存器为DS,段寄存器为SS,物理地址计算方法：物理地址=（DS）*16+（BX）或（SI）或（DI）物理地址=（SS）*16+（BP）,22,例：已知：（DS）=2100H，（DI）=2000H指令：MOVAX，DI；（AX）（DI）物理地址=（DS）*16+（DI）=2100H*16+2000H=21000H+2000H=23000H指令结果：将23000H单元内容送AL中，将23001H单元内容送AH中。,23,直接寻址和寄存器间接寻址，是汇编语言中内存型操作数最常用的两种方式。如果与高级语言相比，直接寻址相当于高级语言中的整数，字符等类型的简单变量，而寄存器间接寻址则相当于指向某种数据类型的指针变量。(地址）,24,三、寄存器相对寻址方式（变址寻址）（BX）DISP8（SI）（DI）（BP）DISP16,有效地址=,段寄存器为DS,段寄存器为SS,+,又称变址寻址，是将一个基址或变址寄存器中的值，与一个8或16位数据相加，其结果作为偏移地址（有效地址）。相见书85页举例,25,物理地址=（DS）*16+（BX）+DISP8（SI）、（DI）、DISP16类同。物理地址=（SS）*16+（BP）+DISP16,寄存器相对寻址的缺省段寄存器按下列规则处理：*变量+寄存器形式，以变量对应的缺省段寄存器为准；*寄存器+数值形式，以寄存器对应的缺省段寄存器为准;*不允许同时出现两个或两个以上的变量相加的情况;,26,但可以出现两个定义在同一段中的变量相减，减法表示两个变量偏移地址的差值，这个差值不再作变量看待，此时缺省段寄存器则以基址或变址寄存器的缺省段寄存器为准。逻辑地址中的段与偏移的对应关系是非常重要的，如果搞错对应关系，就无法从内存正确的位置取出正确的操作数，或将操作数放到内存中一个错误的位置，这种错误不是可以指出的语法错误，而属于逻辑错误，这个错误是很难查出的。寄存器相对寻址的主要用途是针对类似高级语言中定义的数组，以一个通用寄存器放下标值实现对数组元素的直接访问。例如：在汇编语言中，设ARR是一个整型数组变量，其中存放了10个字型带符号整数，用ARR+BX得形式可访问各元素，BX的取值分别为0，2，4，6，8，10，12，14，16，18；,27,例：如果(DS)=3000H,(SI)=2000H,COUNT=3000H,执行指令MOVAX，CONUTSI，求出此种寻址方式对应的有效地址和物理地址。有效地址=2000H+3000H=5000H物理地址=（DS）*16+5000H=30000H+5000H=35000H例如：MOVAX,COUNTBP若（SS)=5000H;（BP）=3000H；COUNT=2040H有效地址=3000H+2040H=5040H物理地址=50000H+5040H=55040H,28,四基址加变址寻址：又称基址变址寻址，使用一个基址寄存器和一个变址寄存器的值相加，计算结果作为操作数的偏移地址。缺省时的对应关系是：当基址寄存器是BX时，段寄存器是DS；当基址寄存器是BP时，段寄存器是SS；如果需要，基址变址寻址方式也可以使用段跨越。例如：MOVAX,BXSIMOVAX,BX+SI这种寻址方式同样适用于数组或表格处理，首地址可存放在基址寄存器中，而用变址寄存器来访问数组中的各个元素。由于两个寄存器都可以修改，所以使用比较灵活。,29,（BX）（SI）（BP）（DI）,有效地址=,+,物理地址=（DS）*16+（BX）+（SI）或（DI）物理地址=（SS）*16+（BP）+（SI）或（DI）例：MOVAX，BX+DI或MOVAX，BXDIDS:(BX)+(DI)字存储单元内容送AX。例：MOVAX，BP+SI或MOVAX，BPSISS:(BP)+(SI)字存储单元内容送AX。在高档机中，可用的寄存器更多，参见书85页举例,30,例：如果(DS)=2100H,(BX)=0158H,(DI)=10A5H,EA=11FDH,执行指令MOVAL，BXDI有效地址：EA=（BX）+（DI）=0158H+10A5H=11FDH物理地址：（DS）*16+有效地址=21000H+11FDH=221FDH执行结果：将221FDH单元内容送入寄存器AL中。,31,五相对的基址加变址寻址：又称相对基址变址，操作数的有效地址，是在基址变址的基础上再加上一个8位或16位的偏移量。这种寻址方式用起来比较灵活，尤其是对堆栈数据的访问提供了较大的方便。访问堆栈数组时，将BP指向栈顶，位移量用来表示栈顶到数组首地址的距离，变址寄存器DI(或SI)用来指向数组中的某一个元素。,32,例：已知：（DS）=3000H，（BX）=2000H，（SI）=1000H，MK=0250H指令：MOVAX，MKBXSI或MOVAX，MKBX+SI或MOVAX，MK+BX+SI有效地址：MK+（BX）+（SI）=0250H+2000H+0100H=3250H物理地址：（DS）*16+有效地址=30000H+3250H=33250H执行结果：将33250H单元内容送AL，33251H内容送AH。,33,*比例变址寻址只出现在80386以上的机器中，是指一对寄存器中的第二个比例因子用2，4，或8来乘，产生操作数的内存地址。见书86页。,34,5.380X86指令系统5.3.1数据传送指令1通用数据传送指令（1）MOV指令格式：MOVOPRD1,OPRD2功能：将字节或字从源传送到目的地。(2)PUSH指令格式：PUSHOPRD功能：将字压入堆栈。(3)POP指令格式：POPOPRD功能：将字从堆栈弹出到目的操作数。,35,PUSE指令执行的操作:先将(SP)2，然后将操作数指明的字型数据放入以SS为段地址，SP为偏移地址所对应的内存单元中去，包括移动栈顶和存入数据两部分，两部分连续完成，密不可分。POP指令执行的操作:从以SS为段地址，SP为偏移地址对应的内存中取出一个字型数据，送到操作数指定的位置，然后(SP)+2。举例:设AX=4F8AH，BX=307CH，SP=1000H；分别执行下列指令，用内存图的形式画出堆栈的变化，并分析程序段执行后AX和BX寄存器的值。PUSHAXPUSHBXPOPAXPOPBX,36,XX,XX,YY,XX,XX,0FFC0FFD0FFE0FFF1000,SP,XX,XX,8A,4F,YY,SP,7C,30,8A,4F,YY,SP,XX,XX,8A,4F,YY,SP,XX,XX,XX,XX,YY,SP,执行前PUSHAX后PUSHBX后POPBX后POPAX后注:XX表示栈空闲区填充的无用数据,YY表示栈中已存放的有效数据.,AX=(),BX=(),37,（4）XCHG指令格式：XCHGOPRD1,OPRD2功能：可在源，目的操作数之间交换一个字节或字的数据可在寄存器与寄存器之间，或寄存器与存储器之间交换，但不允许使用段寄存器。(5)XLAT指令格式：XLATOPRD或XLAT功能：这是一条隐含操作数指令，将BX寄存器内容加上AL寄存器内容作为操作数的偏移地址，从这个地址取一字节内容送入AL寄存器。该指令的功能概括地说就是“查表转换”。在内存中预先放置一张表，每个表项由一个字节构成，最多不超过256字节。将表的起始偏移地址放在BX中，要想取出表的第N项，可以先将N放到AL中，然后用该指令取出指定表项放在AL中。,38,2输入/输出数据传送指令可分为两大类：直接输入/输出指令；间接输入/输出指令；1）输入指令（1）直接输入指令IN格式：IN累加器，端口地址功能：将数据从输入端口传送到累加器。例如：INAL,PORT;将PORT端口的字节内容AL(2)间接输入指令:将外设地址放在DX寄存器中，类似寄存器间接寻址，但不需加括号，当外设地址大于255时，必须放在寄存器DX中，小于或等于255时，两种寻址方式都有效。例如：INAL,DX;从DX所指的端口中读取一个字节。,39,2）输出指令（1）直接输出指令OUT格式：OUT端口地址，累加器功能：将数据从累加器传送到输出端口中。例如：OUTPORT,AL;将AL的内容送入PORT端口（2）间接输出指令执行指令时，端口地址已传送到DX寄存器中。其它规定和输入指令相同。详见书中例子输入/输出指令在接口设计中用的较多。,40,3、地址传送指令（1）LEA指令格式：LEAOPRD1,OPRD2功能：取有效地址，原操作数必须是一个内存单元地址，目的操作数必须是16位的通用寄存器，此指令将原操作数的地址偏移量送入目的操作数。例如：LEADI,ADDR;将ADDR地址偏移量送入DILEABX,BP+SI;指令执行后，BX中的内容为BP+SI的值,41,（2）LDS指令格式：LDSOPRD1,OPRD2功能：完成一个地址指针的传送。地址指针包括段地址部分和偏移量部分。指令将段地址送入DS,将偏移量送入一个16位的指针寄存器或变址寄存器中。例如：LDSSI,BX;将BX指向的32位地址指针的高16位送入DS,低16位（偏移量）送入SI.(3)LES指令格式：LESOPRD1,OPRD2功能：同LDS,区别在将段地址传送给ES.例如：LESDI,BX+BUF;请加注释,42,地址传送指令的操作功能（1）LEA指令格式:LEAREG,OPRD功能：有效地址送寄存器指令执行的操作：OPRD(REG)（2）LDS指令格式：LDSREG,OPRD功能：指针送寄存器和DS指令执行的操作：(OPRD)(REG)(OPRD+2)(DS)（3）LES指令格式：LESREG,OPRD功能：指针送寄存器和ES指令执行的操作：(OPRD)(REG)(OPRD+2)(ES),43,以上三条指令指定的寄存器不能使用段寄存器，且源操作数必须使用除立即数及寄存器方式以外的其他寻址方式。本组指令把变量的偏移地址（LEA）或段地址和偏移地址（LDS和LES）送给寄存器，以提供访问变量的工具。状态标志位传送指令（1）LAHF指令将标志寄存器的低8位送入AH（2）SAHF指令将AH寄存器内容送入标志寄存器的低8位。（3）PUSHF指令将16位标志寄存器内容压栈。（4）POPF指令将当前栈顶内容弹出至标志寄存器。,44,5.3.2算术运算指令1.加法一般形式：ADDoprd1,oprd2;oprd1=oprd1+oprd2ADCoprd1,oprd2;oprd1=oprd1+oprd2+CFINCoprd;oprd=oprd+1语法格式：ADDreg/mem,reg/mem/immADCreg/mem,reg/mem/immINCreg/mem对标志位的影响：ADD、ADC：按一般规则影响CF、OF、SF和ZF。INC：不影响CF，其它同ADD。说明：ADD与ADC的2个操作数必须类型匹配，且不能同时是内存操作数。,45,其他加法指令*AAA非压缩BCD码加法调整指令执行的操作：将AL中的和调整到非压缩的BCD格式（AL)(AH)+调整产生的进位和（AH)这条指令之前必须执行ADD或ADC指令，加法指令必须把两个非压缩的BCD码相加，并将结果存放在AL寄存器中。具体调整过程如下：（1）AL的低4位为0H-9H之间，且标志AF为“0，执行(3)(2)AL的低4位为AH-FH之间，或标志AF=1,则(AL)+06(AL);(AH)+1(AH)；AF置“1”（3）AL寄存器的高4位被清除；（4）将AF的值送CF标志位；,46,举例：(AX)=0008H,(BL)=09H;执行下列指令ADDAL,BL;(AL)=11H,(BL)=09H;AF=1AAA;(AL)=07H,(AH)=01H或(AX)=0107H,CF=1,*DAA加法的十进制调整指令执行的操作：把AL中的和调整到压缩的BCD格式(AL),这条指令之前必须执行ADD或ADC指令。具体操作如下:(1)AF=1或AL寄存器的低4位为AH-FH时，(AL)+06H,并将标志AF置“1”（调整低4位）。（2）CF=1或(AL)的高4位为AH-FH时，(AL)+60H,并将标志CF置“1”（调整高4位）。,47,例如：当(AL)=26H,(CL)=26H;分析以下指令的执行情况：ADDAL,CL;(AL)=4CH,CF=0,AF=0DAA;(AL)=52H,CF=0,AF=1可以看到DAA指令是将(AL)+06(AL),使得(AL)=52,使结果调整为正确的BCD码，并将标志AF置1。2减法指令（1）SUB指令格式：SUBOPRD1,OPRD2功能：完成两个操作数相减，结果放在目的操作数中。详见书中实例,48,SBB指令格式：SBBOPRD1,OPRD2功能：与SUB基本相同，区别在于在两个操作数相减时，还要减去借位标志CF的当前值。DEC指令格式：DECOPRD功能：完成对操作数OPRD减1运算后返回操作数中，操作数可以是寄存器或存储器。(4)NEG指令格式：NEGOPRD功能：完成对操作数取补，即用零减去操作数，再将结果送回操作数。详见书中例子,49,CMP指令格式：CMPOPRD1,OPRD2功能：完成两个操作数相减，但不回送结果，结果只影响标志状态。详见书中讲解。其他减法指令AAS非压缩BCD码减法调整指令格式：AAS功能：将AL中的差调整为非压缩的BCD码，AAS指令用在SUB,SBB指令之后。调整过程如下：（1）AL寄存器的低4位为0H-9H时，且标志AF=0则执行（3）（2）AL的低4位为AH-FH时，或标志AF=1,(AL)-06H(AL),(AH)-1(AH),AF置1；（3）AL寄存器的高4位被清除。（4）将AF的值送CF标志位。,50,*DAS压缩BCD码减法调整指令格式：DAS功能：将AL寄存器中的差调整为压缩的BCD码具体操作：（1）当AF=1或者AF的低4位为AH-FH时，AL寄存器的内容减去06H,并将标志AF置“1”。（2）当CF=1或者AL寄存器的高4位为AH-FH时，AL寄存器内容减去60H,并将标志CF置“1”。,51,3。乘法指令（1）MUL无符号数乘法指令格式：MULOPRD功能：完成两个无符号数的乘法运算。要求被乘数放在AL或者AX寄存器中，用于字节运算和字运算，另一乘数可通过指令中的OPRD（除立即数寻址方式以外）获得。（不允许为立即数）详见书中例子（2）IMUL带符号数乘法指令格式：IMULOPRD功能：完成两个带符号数的乘法运算，其操作数与结果的存放方式与MUL指令相同，如果为负数时，则用补码表示，其结果也用补码表示。,52,（3）AAM非压缩BCD码乘法调整指令格式：AAM功能：将存放在AX中的积调整为非压缩的BCD码。该指令用在MUL指令对两个非压缩BCD码的数进行乘法之后。其调整方法是将AL寄存器中的内容除以0AH，商放在AH寄存器中，余数放在AL寄存器中。例如：(AL)=08H,(BL)=08H执行下列指令MOVAL,08HMULBL;(AX)=0080HAAM;(AH)=06H,(AL)=04H通过上例，可以看出十进制调整指令使结果为一个BCD码。,53,4、除法指令（1）DIV无符号除法指令格式：DIVOPRD功能：完成两个无符号数的除法运算，分为字和字节操作。字节操作时，被除数放在AX中，8位除数由指令给出，结果商放在AL中，余数放在AH中。字操作时，被除数放在DX,AX中，16位除数由指令给出，结果商放在AX中，余数放在DX中。（2）IDIV格式：IDIVOPRD功能：完成两个带符号数的除法操作。执行该指令时，要求操作数为带符号数，商及余数也为带符号数，规定余数与被除数符号相同。,54,（3）AAD非压缩BCD码除法调整指令格式：AAD功能：将AX寄存器中非压缩的BCD码形式的被除数调整为二进制数，并存放在AL中。用于DIV指令之前。具体执行的操作：10*(AH)+(AL)(AL)(AH)=0;AH清为0（4）CBW字节转换为字（字节型符号扩展）格式：CBW功能：对AL中的带符号数进行符号扩展该指令一般与IDIV指令配合使用。（5）CWD字转换为双字（字形符号扩展）格式：CWD功能：对AX中的带符号数进行扩展到DX中。该指令一般与IDIV指令配合使用。在除法字节操作中要求被除数为16位，字操作中被除数为32位。,55,5.3逻辑运算和移位指令1逻辑运算指令（参见书93-94页举例）（1）NOT指令格式：NOTOPRD功能：对操作数按位取反，结果送回原处。例如：MOVAL,12HNOTALAND指令格式：ANDOPRD1,OPRD2功能:对两个操作数按位“与”运算，结果放回目的操作数。（3）OR指令格式：OROPRD1,OPRD2功能:对两个操作数按位“或”运算，结果送回目的操作数。,56,（4）XOR指令格式：XOROPRD1,OPRD2功能：对俩操作数进行按位“异或”运算，结果送回目的操作数。（5）TEST指令格式：TESTOPRD1,OPRD2功能：该指令的操作和AND指令完全相同，但结果不回送。逻辑运算指令对标志位的影响详见书中的说明及实例。,57,2、移位指令（1）SAL/SHL（算术左移/逻辑左移）格式：SAL/SHLOPRD,m,CF,0,SAR算术右移指令格式：SAROPRD,m,CF,其中：OPRD可以是除立即数以外的任何寻址方式，移位次数由m决定，为1时可用立即数，如果大于1则可在移位指令前将移位次数送到CL寄存器中。,58,（3）SHR逻辑右移指令格式：SHROPRD,m,CF,0,（4）循环移位指令,CF,CF,CF,CF,循环左移循环右移,带进位循环左移带进位循环右移,59,5.3.4串操作指令串可以是字节串或字串。串指令有两类：串操作指命令，控制操作重复执行的前缀命令。串操作时，下列寄存器及标志位起着特定作用，程序应根据操作的具体要求赋予初值。SI寄存器源串变址用DI寄存器目的串变址用CX寄存器重复次数寄存器AL/AX寄存器扫描值（关键字）标志寄存器中：DF0表示重复操作中DI,SI应自动增量；1表示自动减量。ZF用于控制扫描或比较操作结果。,60,1、基本串操作指令（1）MOVS串传送指令格式：MOVSOPRD1,OPRD2执行的操作：1）(DI)(SI)2)字节操作当DF=0,(SI)(SI)+1,(DI)(DI)+1当DF=1,(SI)(SI)-1,(DI)(DI)-13)字操作当DF=0,(SI)(SI)+2,(DI)(DI)+2当DF=1,(SI)(SI)-2,(DI)(DI)-2在使用MOVS指令之前，必须将源，目的操作数的偏移地址分别送SI,DI;并设置DF.,61,（2）MOVSB/MOVSW串传送指令格式：