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汇编语言

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汇编语言学习第三章的学习笔记

Intel x86微处理器的组成结构

汇编语言源程序的结构

简化段定义的程序结构

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内存模型

在实际函数调用的过程中，函数的参数是从右向左依次压入栈中的。

内部寄存器

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通用寄存器

功能：主要用于算术计算和数据传送。

AX,BX,CX,DX寄存器可以作为两个单独的8位使用。但SI,DI,BP,SP不可分开使用。

汇编语言的基本元素

定义数据

BYTE 8bit无符号整数，关键词DB。

WORD 16bit无符号整数，关键词DW。WORD中的数据采用小端存储的方式。

符号常量，不占用任何实际的存储空间。只有在data段定义了大小的量才是变量。符号常量就相当于C中的宏定义，本质上是一个常量。

PTR操作符

有一个16bit的存储空间，名字为space。在读取数据的时候，可以将它理解为一个16bit的数据:

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MOV AX,WORD PTR space

也可以把它理解为两个8bit的数据：

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MOV AL,BYTE PTR space

数据传送指令

MOV指令

MOV指令需要遵循的规则：

  • 两个操作数的尺寸必须一致。
  • 两个操作数不能同时为内存操作数。中间可以通过寄存器暂存。
  • 目的操作数不能是CS，EIP和IP。
  • 立即数不能直接送至段寄存器。要取段地址，使用SEG关键词。

XCHG指令

含义：exchange data，交换两个操作数的内容。

注意：交换两个内存中操作数，需要将一个操作数移到寄存器中。

直接寻址

使用内存地址去内存中寻找操作数。

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MOV al,arrayB
MOV al,[arrayB+1]

寄存器间接寻址

间接操作数可以是任何用方括号括起来的16位通用寄存器，AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP,SP。

实地址模式下只能使用SI，DI，BX，BP。通常尽量避免使用BP，因为BP常用来寻址堆栈而不是数据段。

PTR与间接操作数的联合使用:

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INC [SI];error:operand must have size
INC BYTE PTR [SI]

寄存器相对寻址

形如：

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MOV AL,[Array+SI]
MOV AL,Array[SI];两种表达方式等价

实模式下只能使用SI，DI，BX，BP寄存器，同时要尽量避免使用BP寄存器。

加法和减法

INC和DEC指令

格式：

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INC reg/mem
DEC reg/mem

注意：INC和DEC指令不影响进位标志。

ADD指令

将同尺寸的源操作数和目的操作数相加，结果在目的操作数中，不改变源操作数。

格式：

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ADD 目的，源

SUB指令

将源操作数从目的操作数中减掉，结果在目的操作数中，不改变源操作数。

格式：

1
SUB 目的，源

影响标志位：CF、ZF、SF、OF、AF、PF

NEG指令

含义：negate，求负

格式：

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NEG reg/mem

影响标志位：CF、ZF、SF、OF、AF、PF

算术运算影响的进位标志

ZF和SF

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注意符号位，为正数则SF=0，为负数则SF = 1。

CF

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注意，若在第二种情况中，如下写法，则CF= 1。即目的操作数为AL而不是AX。

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MOV AL,0FFH
ADD AL,1

溢出标志

OF = $C_n\oplus C_{n-1}$，其中，$C_n$为符号位产生的进位，即标志位CF；$C_{n-1}$为最高有效位符号位产生的进位。

CPU如何知道一个数字是有符号的还是无符号的？

  • CPU并不知道——只有程序员才知道。
  • CPU在执行指令之后机械地设置各种状态标志，它并不知道哪些对程序员是重要的，程序员自己来选择解释哪些标志和忽略哪些标志。

JMP和LOOP指令

控制转移可分为两种：

  • 无条件转移：以JMP指令为例。
  • 条件转移：以LOOP指令为例。

LOOP指令

格式：

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LOOP 目的地址

在实地址模式下，用做默认循环计数器的是CX而不是ECX。

循环的目的地址与当前地址只能在相距-128到+127字节的范围之内。

循环的嵌套格式：

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L1:
PUSH CX
MOV CX,20
L2:
...
LOOP L2
POP CX
LOOP L1

布尔和比较指令

AND指令

功能：在操作数的对应数据位之间执行布尔(位)”与“操作，并将结果保存在目的操作数中。

格式：

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AND 目的，源
AND reg,reg
AND reg,mem
AND mem,reg
AND reg,imm
AND mem,imm

两个操作数可以是8bit，或16bit，但它们的尺寸必须相同。

影响的标志位：

  • 总是清除OF和CF；
  • 根据结果修改SF、ZF、PF。

主要用途：对特定的位清”0“，同时保留其它的位。

OR指令

功能：按位取“或”。

格式：与AND指令相同。

主要用途：对特定位置“1”，并保留其他位。

例：将0到9之间的整数转换成对应的ASCII码数字。方法：将位4和位5设置为1.

XOR指令

功能：按位取“异或”。

格式：与AND及OR指令相同。

用途：

  1. 对某些位按位取反（与1做异或），同时不影响其他的位。
  2. 判断16位或32位值的奇偶性。和0异或，看PF标志位。
  3. 简单数据加密。

NOT指令

功能：将操作数所有数据位取反，结果为反码。

格式：

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NOT reg
NOT mem

NOT指令不影响任何状态标志。

TEST

功能：两操作数按位“与”，根据结果设置标志位，但不回送结果（不修改目的操作数）。

格式：与AND指令相同。

用途：测试操作数的某一位是“0”还是“1”。

例如，测试AL中低0位、第3位是否同时为“0”。

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test al,00001001b

然后判断ZF是否等于1。

影响的标志：清除OF、CF；修改SF、ZF、PF。

CMP指令

格式：与AND指令相同