汇编语言第一章预备知识

1、第一章预备知识汇编语言是面向机器的低级语言：和其他计算机语言相比，能够充分利用计算机硬件特性；随机 器的不同而不同。学习汇编语言必须做到：了解特定机器的硬件；了解其数据类型的表示方法；了解其指 令系统等。本章的内容包括：什么是汇编语言；汇编源程序举例；汇编和调试过程；寄存器组1.1机器语言与汇编语言人们用计算机语言操纵计算机，和计算机交流信息。一般来说, 计算机语言可以分为以下几类：低级语言是面向机器的，为特定机器提出的；高级语言是面相人的，接近于自然语言，为了方便人们使用提出的。,针对特定机器的机器语言，低级语言（ 8031汇编语言U汇编语言 Z Z80汇编语言 8086汇编语言BASIC语

2、言FORTRAN 语言C语言计算机语言 高级语言 5四代语言（VB、PB、ASP等）机器语言机器指令：能够被计算机识别，并能直接加以执行的语句。机器语言：由机器指令构成的集合。机器指令也叫做硬指令，不同类型的CPUTB有自己特有的、一 定数量的基本指令，组成其特有的机器语言。机器指令用二进制代码来表示，这样才能够被计算机识别并直 接执行。机器指令的一般形式为：操作码 地址码例如:1011 1000 操作码：1011, MOV0111 1111 目的操作数：1000, AX0000 0000 源操作数：0000 0000 0111 1111 立即数I完成操作：MOV AX, 7FH; 7FH A

3、X操作码指出了运算的种类，如数据传送、加减运算等。地址码指出了参与运算的操作数和运算结果的存放位置。用机器语言编程，就意味着要用二进制数0和1编写程序。这 样做效率很低，而且容易出错。但为了能够充分利用硬件特性，在 一些时候仍然需要用低级语言编程，因此人们想办法对机器语言进 行改进，提出了汇编语言。此后很少直接使用机器语言了。汇编语言从本质上看，汇编语言是一种符号化的机器语言：用助记符表示机器指令的操作码；用变量代替操作数的存放地址；用在语句前加一个标号，来代表该指令的存放地址。汇编语言的主要操作与机器指令一一对应，是一种用符号书写 的（不再是二进制代码）、并遵循一定语法规则的计算机语言。例

4、如：MOV AX, 7FHMOV BX, 1234HADD AX, BX汇编语言是为了方便用户使用而设计的一种符号语言， 并不能 直接被计算机识别，必须将汇编语言程序翻译成机器语言程序 （也 叫目标程序），才能由计算机所执行。翻译过程的图形表示：汇编程序不同于汇编语言程序。汇编语言程序是用汇编语言写 的程序，汇编程序是翻译汇编语言程序的加工程序。汇编程序可分为：ASI小汇编程序，占有较小的存贮区，但功能较弱，没有宏功能。MAS宏汇编程序，需要较大的存贮区，但功能强大，具有 宏能力。这门课使用的是宏汇编程序。宏，是指用一个宏指令名字代替程序中重复出现的一组语句,在其它的地方， 可以用宏指令名字及

5、不同的参数来调用。宏的功能类似于子函数，但实现方式不同。此外，汇编语言还必须指出：程序从什么地方开始、什么时候结束、数据放在哪里、数据类型是什么、临时存贮区等，这需要一组另外的指令指示 MASM 工作，这种指令叫做伪指令。为什么要学习汇编语言？汇编程序产生的目标程序简短， 占用的存贮空间小，执行速度快，适合于编写过程控制、多媒体接口、通讯程序。有些无法用高级语言实现的操作，可以由汇编完成。汇编源程序举例举例完整源程序为了对汇编语言有具体的理解，下面编写一个简单的程序：.386;堆栈段STACK SEGMENT USE16 STACK ;段名和组合类型DB 200 DUP(0);堆栈的大小为 2

6、00 个字STACK ENDS;数据段DATA定DATA;代码段CODEES:DATASTART:SEGMENT USE16SUM DW ?; 段为 16 位段;SUM 为字变量，初值不NEXT:ENDSSEGMENT USE16ASSUME CS:CODE, SS:STACK, DS:DATA,MOV AX, DATAMOV DS, AXMOV CX, 50MOV AX, 0MOV BX, 1ADD AX, BXINC BXINC BXDEC CX;数据段首址送DS;循环计数器置初值;累加器置初值;1 7 BX;(AX)+(BX) -AX;(BX)+2 - BX;(CX)-1 -CXJNE

7、NEXT ;(CX)?转 NEXT MOV SUM, AX ;(CX)=0 累力口结果-SUM MOV AH, 4CHINT 21H;返回 DOSCODE ENDSEND START;源程序结束语句。程序运行时，启动地址为 START分段在该例中，一共定义了三个段：堆栈段、数据段和代码段。.386;堆栈段STACK SEGMENT USE16 STACK STACK ENDS;数据段DATA SEGMENT USE16 DATA ENDS;代码段CODE SEGMENT USE16ASSUME CS:CODE, SS:STACK, DS:DATA, ES:DATASTART: MOV AX ，

8、 DATAMOV DS， AX MOV AH ， 4CHINT 21HCODE ENDSEND START语句该例中的源程序由一系列语句组成。语句的一般格式为：名字 操作符 操作数或地址;注释 操作符可分为 3 类：指令伪指令宏操作数也可分为 3 类：数值寄存器内存常用指令：MOV AX, 0ADD AX, BXINC AXDEC CX等汇编和调试过程一、 汇编过程必备软件MASM.EXELINK.EXETD.EXE其他：文本编辑器、 DOSBOX 等命令MASM DEMO.ASM汇编 DEMO.ASM ，应该生成MASM.OBJLINK DEMO.OBJ连接DEMO.OBJ ,应该生成 MA

9、SM.EXETD DEMO.EXE调试 DEMO.EXE调试程序Turbo Debugger的使用1.如图，TD的界面可分为:菜单代码操作区 数据操作区寄存器操作区标记寄存器操作区 堆栈段操作区标记有：当前指令标记当前栈顶标记TD 的主要操作单步执行：F7， F8设置（取消）断点： F2直接执行：F9查看数据区查看用户界面修改数据、指令、寄存器内容1.4 Intel 8086 微处理器简介汇编语言是一种面向机器的低级语言，要学好它，必须对计算机硬件结构有一个初步了解。微型计算机的组成微型计算机主要由微处理器（ CPU） 、主存贮器（ MM ） 、外部设备及互连部件组成。如下图所示：存贮器：存放

10、程序以及数据、信息、中间结果外设：I/O设备和大容量存贮器。I/O设备包括显示器、打印机、 键盘等。Intel 80 x86内部结构个人电脑的发展，经过了 8086、80186、8028& 80386等几代 产品，Intel 80 x86是1985年推出的32位处理器，按功能可分为执 行部件（EU）和总线接口部件（BIU）。其中运算器执行所有的算 术和逻辑运算指令；控制器负责计算机的控制工作（如取出指令、 发出各种控制命令）。其内部结构如下所示：分页部件执行部件寄存器组标志寄存器算避部件总线接口部件*主存*外部设备各部分的功能：.总线接口部件：是CPU与整个计算机系统之间的高速接口功能：接受所

11、有的总线操作请求，并按优先权进行选择，最大限度地利用本身的资源为这些请求服务。.执行部件：寄存器组、标志寄存器、算逻部件、控制部件等组成功能：从译码指令队列中取出指令并且执行（1）数据寄存器组（EAX, EBX, ECX, EDX）EAX （累加器）AccumulatorEBX （基址寄存器）BaseECX （计数寄存器）CountEDX (数据寄存器)Data作用：用来保存操作数、运算结果或作指示器、变址寄存器,减少存取操作数所需要的访问总线和主存储器的时间，加快运行速度。EAXAHAL累加器(AX)EBXBHBL基址寄存器(BX)ECXCHCL计数寄存器(CX)EDXDHDL数据寄存器(D

12、X)ESISI源变址寄存器EDIDI目的变址存存器EBPBP堆栈基址茅存器ESPSP堆栈指示器3116158 70汪息：它们既可作32位、16位寄存器，也可作8位寄存器使用16位和8位的寄存器不能作指示器或变址寄存器。(2)指示器变址寄存器组(ESI、EDI、ESP、EBP)作用：一般用来存放操作数的偏移地址，用作指示器或变址寄 存器。ESP (Stack Pointe”称为堆栈指示器，存放的是当前堆 栈段中栈顶的偏移地址；EBP(Base Pointer)为对堆栈操作的基址寄存器;ESI(Source Index),称为源变址寄址器；字符串指令源操 作数的指示器；EDI(Destinatio

13、n Index),称为目的变址寄存器；字符串指 令目的操作数的指示器.指令预取部件和指令译码部件指令预取部件：通过总线接口部件，把将要执行的指令从主存 中取出，送入指令排队机构中排队。指令译码部件：从指令预取部件中读出指令并译码，再送入译 码指令队列排队供执行部件使用。IP3116 150指令指示器：它总是保存着下一条将要被CPU执行的指令的偏 移地址，其值为该指令到所在段首址的字节距离。.分段部件和分页部件(1)使用分段部件和分页部件实现虚拟存储空间映射到物理存 储空间程序员使用二维地址，即“段地址：段内偏移地址”分段部件段地址：段内偏移地址 一维的线性的地址分页部件虚拟的线性的地址主存储器

14、的物理地址(2)段寄存器用来保存段首地址代码段寄存器CS堆栈段寄存器SS数据段寄存器DS附加段寄存器ES附加段寄存器FS附加段寄存器GS.指令执行过程：(1)指令预取部件和指令译码部件由EIP取得指令的偏移地址EIP增量，形成下一条指令的地址(2)分段部件和分页部件由分段部件和分页部件，将“ CS : EIP”转换为指令的物理地(3)总线接口部件从主存中取指令送到预取指令队列4) CPU 按序从预取指令队列中取出指令送到指令译码部件。5) 指令译码部件译码，执行部件执行指令;6) 执行过程中若需要取主存操作数，从指令中取得操作数偏移地址7) 分段部件和分页部件由分段部件和分页部件，将“段首址: 偏移地址”转换为操作数的物理地址) 总线接口部件从主存中取数据送到执行部件80 x86 的三种工作方式实方式(实际地址)操作相当于一个可进行32 位快速运算的8