X86的寻址方式和指令系统.ppt

1、第三章80X86的寻址方式和指令系统,主要内容 寻址方式 指令系统,3.1 概述,计算机解决问题：通过执行指令序列完成（一条指令对应一种基本操作，如：加、减、传送等）。每种计算机都提供一组指令集给用户，这组指令集称为计算机的指令系统。 一条指令由操作码、操作数组成。 操作码：指示计算机要执行的操作。 操作数：指出指令在执行过程中所需要的操作数（也可是 操作数的地址）。 指令的一般格式：操作码、操作数 （操作数字段可以有一个或两个，称为一地址、二地 址或三地址指令。） 如何寻找操作数就是寻址方式。,3.2 寻址方式,有效地址EA和段超越 有效地址EA、段超越 与数据有关的寻址方式 立即寻址、寄存

2、器寻址、直接寻址、 寄存器间接寻址、寄存器相对寻址 基址变址寻址、相对基址变址寻址 比例变址寻址、基址比例变址寻址、 相对基址比例变址寻址 与转移有关的寻址方式 段内直接、间接寻址 段间直接、间接寻址,3.2.1有效地址EA和段超越,1.有效地址（EA） 当操作数存在mem中，其物理地址由段地址和偏移地址组成。其中偏移地址称EA。 EA由以下四部分组成： （1）位移量：存在指令中的一个8位/16位、32位的数，不是 立即数，是地址。 （2）基址：存放在基址寄存器中的内容。 （3）变址：存放在变址寄存器中的内容。 （4）比例因子：其值为1、2、4、8，主要用于访问元素长度为1、2、4、8字节的数

3、组有用。（386以后机型） EA基址（变址*比例因子）位移量,2.段超越,寻址时，由EA中基址寄存器来规定段寄存器。正常情况下，PC机有个基本约定:一般是DS寄存器的内容作为段地址，若BP作基址，则段地址在SS中。若操作数存放在数据段以外的其他段中（允许），则应指明，这种情况称为段超越。 例: MOV AL,2000H 物理地址为：16x(DS)+2000 数据在DS段中 MOV AL,ES：2000H ES：段超越前缀 物理地址为：16x(ES)+2000H 数据在ES段(超越） 注意! 不允许段超越的有：堆栈操作,只能用SS,取指令,只能用CS,目的串只能用ES！(P39),3.2.2 与

4、数据有关的寻址 1.立即寻址,操作数直接包含在指令中，紧跟在操作码的后面，与操作码一起放在代码段。 Ex:MOV AX,im Ax:目的操作数 im:源操作数,（2）主要用来给寄存器/存储单元赋初值 ex3.1: MOV AL,5 (AL)=05H ex3.2: MOV AX,0B34CH (AX)=0B34CH,AH AL,OP,imL,imH,CS段,Im:立即数，可以是8位或16位。,OP,4C,B3,AH AL,CS段,注意! 立即数以AF开头的十六进制数，必须 在字母前加数字0。 32位寻址时： ex3.3 MOV EAX,12345678H (EAX)=12345678H,立即数寻

5、址的功能,立即数寻址的执行,2.寄存器寻址（速度快）,(1)操作数包含在CPU内部寄存器中, 寄存器可以是8位或16位,也可以是32位。 16位： AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP 8位：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。 32位： EAX、EBX、ECX、EDX、 ESI、EDI、ESP、EBP （2）ex: MOV DS,AX DS AX,EX3.4(a) MOV AX，BX 执行前：（AX）=3064H (BX)=1234H 执行后：（AX）1234H （BX）不变。 Ex3.4(b) MOV ECX,EDX 执行前：（ECX）=01237541H (EDX)

6、=12345678H 执行后：（ECX）12345678H (EDX)不变,寄存器寻址的功能,寄存器寻址的执行,3直接寻址,(1)操作数的EA只含位移量一部分，其值存放在CS段(Mem)中，放在OP之后，操作数一般在DS段。 实模式下，其物理地址为：16x(Ds)+EA 可以进行段超越。 cs段 (2)允许用符号地址代替数值 EX：MOV AX，VALUE 或 MOV AX，VALUE 若VALUE在ES段，则：MOV AX，ES：VALUE 或 MOV AX，ES：VALUE (3)用于处理单个变量,AH AL,30000H,32000H,50,30,OP,00,20,CS,DS,EX3.5

7、 MOV AX,2000H DS:3000H EA：2000H 物理地址： 30000H2000H32000H （32000H)=3050H （AX）3050H,Ex3.6 MOV EAX, DATA （ 32位位移量）,直接寻址的功能,直接寻址的执行,4.寄存器间接寻址,(1)操作数的EA只包含基址寄存器内容或变址寄存器内容，操作数在存储器中。 16位寻址，可用的寄存器是BX、BP、SI、DI,其物理地址为： (SI) 16x(Ds)+ (DI) 16x(SS)+(BP) 可以进行段超越。 (BX) Ex： MOV AX，SS：BX 物理地址16X(SS)+(BX) 操作数在SS段,采用段超

8、越。 32位寻址：EAX、EBX、ECX、EDX、ESP、EBP、ESI、EDI8个通用寄存器，ESP、EBP默认段为SS段。 （2） 用于表格处理,AH AL,20000H,21000H,A0,50,OP,Ex3.7 MOV AX，BX 操作数在DS段 DS=2000H BX=1000H 物理地址20000100021000H（21000H）50A0H (AX)50A0H,CS,DS,Ex3.8 MOV ECX, EDX,寄存器间接寻址的执行,5.寄存器相对寻址,(1)操作数的EA是基址寄存器或变址寄存器的内容和指令中指定的位移量之和。 16位寻址，操作数在存储器中 (BX) (BP) EA

9、(SI) 位移量 (DI) (2)物理地址为： (SI) 16x(Ds)+ (DI)位移量 16x(SS)+(BP)位移量 (BX) (3)允许段超越，用于表格处理。 EX: MOV AX，ES：STRINGDI 物理地址16x(ES)+(DI)+STRING,AH AL,30000H,35000H,34,12,OP,Ex3.9：MOV AX，COUNTSI （MOV AX，SICOUNT） (DS)3000H (SI)2000H COUNT3000H（符号地址） 物理地址30000+2000+3000 =35000H (35000H)=1234H （AX）=1234H,CS,DS,00,30

10、,位移量 (count),OP,32位寻址 Ex: MOV EAX, TABLEESI,寄存器相对寻址的功能,寄存器相对寻址的执行,6.基址、变址寻址,（1）操作数的EA是一个基址寄存器与一个变址寄存器内容之和。操作数在存储器中 16位寻址，其物理地址为： (SI) (SI) 16x(Ds)(BX)+(DI) 16x(SS)+(BP)(DI) (2）允许段超越，用于数组和表格处理 EX：MOV AX，ES：BXSI 段超越,34,12,DS,21000H,221FDH,AH AL,EX3.11：MOV AX，BXDI (或MOV AX，BX+DI) (DS)=2100H (BX)=0158H

11、(DI)=10A5H 物理地址21000+0158+10A5 =221FDH (221FDH)=1234H （AX）=1234H,对于32位寻址方式： Ex: MOV EDX, EBXESI,基址变址寻址的功能,基址变址寻址的执行,7.相对基址、变址寻址,(1)操作数的EA是一个基址寄存器变址寄存器指令中指定的位移量之和， 操作数在存储器中。 (2) 16位寻址方式中，物理地址为： (SI) 16x(Ds)+(BX)+(DI)+位移量 (SI) 16x(SS)+(BP)+(DI)+位移量 （3）允许段超越，用于堆栈处理。,EX3.8：MOV AX，MASKBXSI (或MOV AX，MASK+

12、BX+SI 或MOV AX，MASKBXSI ) (DS)3000H (BX)=2000H (SI)=1000H MASK=0250H 物理地址=30000+2000+1000+0250 =33250H (33250H)=1234H (AX)=1234H,30000H,33250H,34,12,OP,50,02,位 移量 (mask),cs,ds,AH AL,对于32位寻址方式： Ex: MOV EAX,ARRAYEBXECX,相对基址变址寻址的功能,相对基址变址寻址的执行,8.比例变址寻址方式 操作数EA变址寄存器的内容*指令中指定的比例因子 位移量 Ex3.12:MOV EAX,COUNT

13、ESI*4 9.基址比例变址寻址方式 操作数EA基址寄存器的内容变址寄存器的内容*指令 中指定的比例因子 Ex3.13:MOV ECX, EAXEDX*8 10.相对基址比例变址寻址方式 操作数EA基址寄存器的内容变址寄存器的内容*指令中指定的比 例因子位移量 Ex3.14: MOV EAX,TABLEEBPEDI*4,3.2.3 与转移地址有关的寻址方式 用来确定转移指令和CALL指令的转向地址。 有效地址存入IP，段地址在CS中。 1. 段内直接寻址,（1） EA当前的（IP） 8位偏移量 用EA作为新的IP 16位偏移量 （2）用于有条件转移 D8 无条件转移 D8（128+127 SH

14、ORT ） 或 D16(-32768+32767 NEAR ),ex: JMP NEAR PTR PROGA 无条件转移 &D16 JMP SHORT QUEST &D8 对于386及其后继机型，EA放入EIP， 偏移量是8位或32位。 8位是短转移 （-128+127） 32位是近转移（2G）,2.段内间接转移,(1)EA：寄存器或存储单元中的内容。用EA作为新的IP (2) 不能用于条件转移 ex3.15：JMP BX (BX)=1256H EA(BX) 执行后：BX不变，(IP)1256H 转至CS：1256H执行。 ex3.16：JMP TABLEBX （等价于 JMP WORD PT

15、R TABLEBX） 物理地址16X(DS)+(BX)+TABLE=20000+1256+20A1=232F7H (232F7H)=3280H（新的IP） 转至CS：3280H,ex3.17 JMP BXSI (基址变址寻址) 物理地址16X(DS)+(BX)+(SI)=20000+1256+528F=264E5H (264E5H)=2450H (新的IP) 转至CS:2450H 对于386及其后继机型，可允许16位或32位寻址。 ex3.18: JMP ECX ex3.19 JMP Word Ptr TableESI,3 段间直接寻址,（1）指令中提供了转向的段地址和偏移地址，用于取代CS、IP的内容，完成一个段到另一个段的转移 (2)不能用于条件转移 ex：JMP FAR PTR NEXTRONT far ptr :段间转移操作符 NEXTROUT：符号地址 (IP、CS的值跟在OP之后）,OP,50,02,00,20,JMP 指令,新（IP）0250H,