匯編語言中段如何定義和應用

這篇文章主要為大家展示了“匯編語言中段如何定義和應用”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“匯編語言中段如何定義和應用”這篇文章吧。

段

將一段內存定義為一個段，用一個段地址指示段，用偏移地址訪問段內的單元

種類

代碼段

定義

對于8086PC機，在編程時，可以根據需要，將一組內存單元定義為一個段。

可以將長度為 N（ N≤64KB ）的一組代碼，存在一組地址連續、起始地址為 16的倍數的內存單元中，這段內存是用來存放代碼的，從而定義了一個代碼段。

例如

這段長度為 10 字節的字節的指令，存在從123B0H~123B9H的一組內存單元中，我們就可以認為，123B0H~123B9H這段內存單元是用來存放代碼的 ，是一個代碼段 ，它的段地址為123BH，長度為10字節。

如何使得代碼段中的指令被執行

• CPU 只認被 CS:IP 指向的內存單元中的內容為指令。

• 所以要將CS:IP指向所定義的代碼段中的第一條指令的首地址。

• CS = 123BH，IP = 0000H。

數據段

定義

我們可以將一組長度為N（N≤64K）、地址連續、起始地址為16的倍數的內存單元當作專門存儲數據的內存空間，從而定義了一個數據段。

比如我們用123B0H~123B9H這段空間來存放數據：

• 段地址：123BH

• 長度：10字節

將一段內存當作數據段，是我們在編程時的一種安排，我們可以在具體操作的時候 ，用 ds 存放數據段的段地址，再根據需要，用相關指令訪問數據段中的具體單元。

DS和[address]

我們要讀取10000H單元的內容

CPU要讀取一個內存單元的時候，必須先給出這個內存單元的地址

• 在8086PC中，內存地址由段地址和偏移地址組成。

• 8086CPU中有一個 DS寄存器，通常用來存放要訪問的數據的段地址。

將10000H（1000:0）中的數據讀到al中。

mov bx,1000H

mov ds,bx

mov al,[0]

mov 指令可以將一個內存單元中的內容送入一個寄存器。

mov指令的格式：

• mov 寄存器名，內存單元地址

• “[…]”表示一個內存單元， “[…]”中的0表示內存單元的偏移地址。

如何用mov指令從10000H中讀取數據？

• 10000H表示為1000:0（段地址:偏移地址）

• 將段地址1000H放入ds

• 用mov al,[0]完成傳送（mov指令中的[]說明操作對象是一個內存單元，[]中的0說明這個內存單元的偏移地址是0，它的段地址默認放在ds中）

如何把1000H送入ds？

• 8086CPU不支持將數據直接送入段寄存器的操作，ds是一個段寄存器。（硬件設計的問題）

• mov ds,1000H 是非法的。

• 數據>>一般的寄存器>>段寄存器

例如

我們將123B0H~123BAH的內存單元定義為數據段，我們現在要累加這個數據段中的前3個單元中的數據，

代碼如下：

棧段

棧

棧空間當然也是內存空間一部分，它只是一段可以以一種特殊方式進行訪問的內存空間。

操作方式

棧有兩個基本的操作

入棧：將一個新的元素放到棧頂

出棧：從棧頂取出一個元素

棧頂的元素總是最后入棧，需要出棧時，又最先被從棧中取出

棧的操作規則：LIFO（Last In First Out，后進先出）

8086CPU的入棧和出棧操作都是以字為單位進行的。

注意：字型數據用兩個單元存放，高地址單元放高 8 位，低地址單元放低8 位。

8086CPU提供入棧和出棧指令

 SS:SP 　

8086CPU中，有兩個寄存器：

• 段寄存器SS 　存放棧頂的段地址

• 寄存器SP 　存放棧頂的偏移地址

任意時刻，SS:SP指向棧頂元素。

SS和SP只記錄了棧頂的地址，依靠SS和SP可以保證在入棧和出棧時找到棧頂。

棧頂超界的問題

種類

• 當棧滿的時候再使用push指令入棧，

• 棧空的時候再使用pop指令出棧，

8086CPU不保證對棧的操作不會超界。

8086CPU 只知道棧頂在何處（由SS:SP指示），而不知道讀者安排的棧空間有多大。

8086CPU的工作機理，只考慮當前的情況：

• 當前棧頂在何處；

• 當前要執行的指令是哪一條。

解決辦法

• 要根據可能用到的最大棧空間，來安排棧的大小，防止入棧的數據太多而導致的超界

• 執行出棧操作的時候也要注意，以防棧空的時候繼續出棧而導致的超界。

push、pop指令

定義

push和pop指令是可以在寄存器和內存之間傳送數據的。

PUSH（入棧）

push ax：將寄存器ax中的數據送入棧中；

執行過程 push ax

（1）SP=SP–2；

（2）將ax中的內容送入SS:SP指向的內存單元處，SS:SP此時指向新棧頂。

圖示

入棧時，棧頂從高地址向低地址方向增長

POP（出棧）

pop ax ：從棧頂取出數據送入ax。執行過程 （1）將SS:SP指向的內存單元處的數據送入ax中；（2）SP = SP+2，SS:SP指向當前棧頂下面的單元，以當前棧頂下面的單元為新的棧頂。

圖示

注意：

出棧后，SS:SP指向新的棧頂 1000EH，pop操作前的棧頂元素，1000CH 處的2266H 依然存在 ，但是，它已不在棧中。

當再次執行push等入棧指令后，SS:SP移至1000CH，并在里面寫入新的數據，它將被覆蓋。

格式

（1）

push 寄存器：將一個寄存器中的數據入棧

pop 寄存器：出棧，用一個寄存器接收出棧的數據

例如：push axpop bx

（2）

push 段寄存器：將一個段寄存器中的數據入棧 pop

段寄存器：出棧，用一個段寄存器接收出棧的數據

例如：push dspop es

（3）

push 內存單元：將一個內存單元處的字入棧（棧操作都是以字為單位）

pop 內存單元：出棧，用一個內存字單元接收出棧的數據

例如：push [0] pop [2]

指令執行時 ，CPU 要知道內存單元的地址，可以在 push、pop 指令中給出內存單元的偏移地址，段地址在指令執行時，CPU從ds中取得。

注意

與mov指令不同的是，push和pop指令訪問的內存單元的地址不是在指令中給出的，而是由SS:SP指出的。

CPU執行mov指令只需一步操作，就是傳送，而執行push、pop指令卻需要兩步操作

執行push時：先改變SP，后向SS:SP處傳送。

執行pop時： 先讀取SS:SP處的數據，后改變SP。

push、pop 等棧操作指令，修改的只是SP。也就是說，棧頂的變化范圍最大為：0~FFFFH。

提供：SS、SP指示棧頂；改變SP后寫內存的入棧指令；讀內存后改變SP的出棧指令。

棧段定義

• 可以根據需要 ，將一組內存單元定義為一個段

• 比如我們將10010H~1001FH 這段長度為 16 字節的內存空間當作棧來用，以棧的方式進行訪問。

• 我們可以將長度為 N（N ≤64K ）的一組地址連續、起始地址為16的倍數的內存單元，當作棧來用，從而定義了一個棧段

• 這段空間就可以成為棧段，段地址為1000H，大小為16字節

• 如何使的如push、pop 等棧操作指令訪問我們定義的棧段

• 將SS:SP指向我們定義的棧段。

思考

我們將10000H~1FFFFH這段空間當作棧段 ，SS=1000H ，棧空間大小為64KB ，棧最底部的字單元地址為1000:FFFE。

任意時刻，SS:SP指向棧頂，當棧中只有一個元素的時候，SS=1000H，SP=FFFEH。

棧為空，就相當于棧中唯一的元素出棧，出棧后，SP=SP+2。

SP原來為FFFEH，加2后SP=0，所以，當棧為空的時候，SS=1000H，SP=0。

任意時刻，SS:SP指向棧頂元素，當棧為空的時候 ，棧中沒有元素 ，也就不存在棧頂元素，所以SS:SP只能指向棧的最底部單元下面的單元 ，該單元的偏移地址為棧最底部的字單元的偏移地址+2 ，棧最底部字單元的地址為1000:FFFE，所以棧空時，SP=0000H。

訪問

對于數據段，將它的段地址放在 DS中，用mov、add、sub等訪問內存單元的指令時，CPU就將我們定義的數據段中的內容當作數據段來訪問；

對于代碼段，將它的段地址放在 CS中，將段中第一條指令的偏移地址放在IP中，這樣CPU就將執行我們定義的代碼段中的指令；

對于棧段，將它的段地址放在SS中，將棧頂單元的偏移地置放在 SP 中，這樣CPU在需要進行棧操作的時候，比如執行 push、pop 指令等，就將我們定義的棧段當作棧空間來用。

可見，不管我們如何安排 ，CPU 將內存中的某段內存當作代碼 ，是因為CS:IP指向了那里；CPU將某段內存當作棧 ，是因為 SS:IP 指向了那里

比如我們將10000H~1001FH安排為代碼段，并在里面存儲如下代碼：

設置CS=1000H，IP=0，這段代碼將得到執行。

可以看到，在這段代碼中，我們又將10000H~1001FH 安排為棧段和數據段。

10000H~1001FH這段內存，既是代碼段，又是棧段和數據段。

一段內存，可以既是代碼的存儲空間，又是數據的存儲空間，還可以是棧空間，也可以什么也不是。

關鍵在于CPU中寄存器的設置，即：CS、IP、SS、SP、DS的指向。

段前綴

在訪問內存單元的指令中，用于顯式地指明內存單元的段地址的“ds:”、“cs:”、“ss:”或“es:”

應用

場景1

問題：將內存ffff:0~ffff:b段元中的數據拷貝到 0:200~0:20b單元中。

分析

（1） 0:200~0:20b單元等同于0020:0~0020:b單元，它們描述的是同一段內存空間

（2）拷貝的過程應用循環實現，簡要描述如下：

• 初始化：X=0 循

• 環12次

將ffff:X單元中的數據送入0020:X（需要用一個寄存器中轉）

X=X+1

（3）在循環中，源單元ffff:X和目標單元的0020:X的偏移地址X是變量。我們用bx來存放

（4）我們用將0:200~0:20b用0020:0~0020:b描述，就是為了使目標單元的偏移地址和源始單元的偏移地址從同一數值0開始。

問題

因源單元ffff:X和目標單元0020:X 相距大于64KB，在不同的64KB段里，程序中，每次循環要設置兩次ds。

這樣做是正確的，但是效率不高。

解決

我們可以使用兩個段寄存器分別存放源單元ffff:X和目標單元0020:X的段地址，這樣就可以省略循環中需要重復做12次的設置ds的程序段。

改進的程序中，使用 es 存放目標空間0020:0~0020:b的段地址，用ds存放源空間ffff:0~ffff:b的段地址。

在訪問內存單元的指令“mov es:[bx],al”中 ，顯式地用段前綴 “es:” 給出單元的段地址，這樣就不必在循環中重復設置ds

場景2

Debug和匯編編譯器Masm對指令的不同處理

Debug中

• mov ax,[0]

• 表示將ds:0處的數據送入al中。

在匯編源程序中，指令“mov ax,[0]”被編譯器當作指令“mov ax,0”處理。

解決：利用段前綴顯性的指出段地址

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