汇编语言程序设计第二章.ppt

第二章 32位PC汇编程序设计环境,2.1 32位可编程寄存器体系,32位CPU包含有通用寄存器、段寄存器、标志寄存器EFLAGS、指令指针寄存器EIP、算术逻辑单元（ALU）及控制部件等。,图2.1 CPU与编程相关的寄存器,2.1.1 通用寄存器,32位寄存器的低16位分别包含AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP,SP寄存器。同样，16位的寄存器又分别包含AH，AL，BH,BL,CH,CL,DH,DL寄存器，分别对应AX，BX，CX，DX的高8位与低8位。 例2.1 已知AH的内容为75H，AL的内容为72H，则AX的内容为7572H；BX的内容为4612H，BL的内容为12H。求执行传送指令 MOV BX,AX 之后，BX、BH、BL、AH、AL的值。 例2.2 已知DH=10H, CL=48H, 求执行加法指令 ADD CL,DH 之后CL和DH的值。,通用寄存器的用途(1),累加器AX（Accumulator）：存放每次算法运算的结果，字节累加器为AL。 基址器BX（Base）：地址计算时，用作存放基地址的寄存器。 计数器CX（Count）：某些指令隐含的计数器，个别指令隐含用CL作计数器。 数据寄存器DX（Data）:即端口地址寄存器，某些输入/输出(I/O)操作用来存放外部设备的I/O地址。 源变址器SI(Source Index)和目的变址器DI(Destination Index)均是变址寄存器，可对地址进行增量或减量计算，方便于变址的管理。 基址指针BP(Base Pointer)：作为堆栈数据存取操作的基本地址指针寄存器。 栈指针SP(Stack Pointer)：堆栈指针寄存器，指示堆栈的当前偏移地址。即从堆栈当前存储单元的地址到堆栈底端的距离(字节数)。,通用寄存器的用途(2),32位通用寄存器是在16位通用寄存器AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP,SP的基础上向左扩展16位寄存器而形成的。 例2.3 已知EAX的内容为98765432H，EBX的内容为12340011H，求执行减法指令 SUB EAX，EBX之后EAX，AX， AL， EBX， BX， BH的值。,解：指令SUB EAX,EBX表示EAX-EBXEAX，且EBX的内容不变。即 EAX-EBX= 98765432H- 12340011H=86425421H EAX 因而各顶的值为：EAX=86425421H，AX=5421H，AL=21H， EBX=12340011H，BX=0011H，BH=00H,2.1.2 基本控制寄存器(1),标志寄存器EFLAGS又称为程序状态字寄存器PSW(Program Status Word)，如图2.1所示。每一位代表程序的某种状态。 基本标志寄存器是指011的标志位，分为条件标志和控制标志。 (1)条件标志用来反映ALU中算术逻辑运算后的结果特征，共有6个，分别为： 符号标志位SF(Sign Flag)：设置成运算操作结果的符号状态。当结果为负时，SF=1；否则SF=0， 零标志ZF(Zero Flag)：运算结果为0时，ZF=1，否则ZF=0 辅助进位标志AF(Auxiliary Carry Flag)：运算过程中第3位有进位值，置AF=1，否则AF=0,2.1.2 基本控制寄存器(2),奇偶标志PF(Parity Flag)：当结果操作数中有偶数个“1”时，置PF=1；否则，PF=0,这个标志位可用于检验机器代码传送是否出错。 进位标志CF(Carry Flag)：记录运算操作时由最高有效位产生的进位值。例如，执行加法指令时，如果向高位有进位，则CF=1，否则CF=0 溢出标志OF(OverFlow Flag)： 运算时，或结果操作数结果超出了机器能表示的范围，则产生溢出，置OF=1, 否则,OF=0,图2.2 EFLAG寄存器各个位的含义,基本控制寄存器(3),例2.4 执行下面两个加法后，判定各个条件标志位值。,基本控制寄存器(4),控制标志的功能是控制执行特殊的功能，包括3个标志。 1. 方向标志DF(Direction Flag)用于字符串操作指令的控制。DF设置为0，则串操作控制处理的方向，是从带有最低地址的第一个元素开始逐个处理；若DF1，则串操作从高地址向低地址方向逐个进行处理串元素。,10000H,10001H,10002H,10003H,10004H,10005H,10000H,10001H,10002H,10003H,10004H,10005H,附加段,数据段,SI,DI,SI,DI,DF0,DF1,a,b,c,d,e,f,基本控制寄存器(5),中断允许标志IF(Interrupt Enable Flag) IF1时，CPU允许中断；IF=0,则CPU关闭中断。 跟踪标志TF(Trap Flag) 如果TF=1,机器进入单步工作方式，每条指令执行后，显示结果及寄存器等有状态；若TF0，则机器处于连续工作方式。此标志为调试机器或调试程序发现故障而设置。,基本控制寄存器(6),指令指针IP(Instruction Pointer)指出了程序执行过程中的当前要取出的下条指令的地址。当取出一条指令后，IP自动的加上该指令的长度或者形成转移地址，又指示下一条指令的地址。从而控制指令的执行流程。 在主存中采用分段管理方法。段寄存器存放段的起始地址。6个16位段寄存器如下： 代码段寄存器CS(Code Segment) 存放当前正在执行代码的段的起始地址。 数据段寄存器DS(Data Segment) 存放当前正在执行的程序所用数据的段的起始地址。,基本控制寄存器(7),堆栈段寄存器SS(Stack Segment) 存放当前正在执行程序暂时保留信息的段的起始地址。 附加段寄存器ES(Extra Segment)、FS、GS存放程序的数据段的起始地址。为程序设计使用多个数据段提供方便。,2.2 实方式存储器寻址机制,在实方式下，对于16位微处理器，只能寻址1MB存储空间。 存储器中以字节为基本单位进行数据的存储。每个字节单元都有一个编号，称为地址。 16位微处理器有20条地址线，就有220个字节地址，能表示存储器的容量是220（相当于1MB）个字节。32位处理器有32条地址线，则有232个字节地址，存储容量为4GB。,1、单元地址,存储单元的类型有字节单元、字单元和双字单元。存储字节单元的地址是字节地址，字单元的地址是连续2个字节地址中较低的字节地址，双字单元则是4个连续字节中最低字节地址。,AH,AL,21H,98H,在存放字或双字类型的数据时，按照“低对低，高对高”的存储原则。,2、存储单元的内容,存储单元的内容是指该单元存放的二进制数据（常用16进制表示）。有时这些数据可以是另一存储单元的地址。 例如： （1）设字单元的地址为100H，100H地址的内容是1869H，则表示为(100H)=1869H，则字单元包含2个连续字节单元的内容是（100H）69H，（101H）18H （2）设一个存储单元的地址为M，M单元的内容表示为(M)，设M单元中存放N，而N又是一个单元的地址，则N单元的内容可表示为(N)=(M) 例2.5 若M=0CA0H，N=0BF9H，(M)=N ， (0BF9H)=2630H，求(M)=?,2.2.2 存储器的分段寻址(1),1、分段寻址的原因 多任务、多作业并行时便于共享存储器的需要；方便程序的重定位。 、分段寻址的计算方法 每个存储单元的物理地址用“段地址：偏移地址”来表示。 实方式下段寄存器只有16位，偏移地址也只有16位。 20位的物理地址=段寄存器的内容24+偏移地址 注意：存储器的分段结构是一种逻辑结构。物理地址是唯一确定的，但是它可以不同段地址与偏移地址组合而成。,2.2.2 存储器的分段寻址(1),、物理地址的形成 存储单元的物理地址(PA)段寄存器里的数值向左移位(即在最右边加4个0)+偏移地址,341CH,图a: 地址计算,图b: 存储地址空间,2.2.2 存储器的分段寻址(2),例2.6 设数据1000放在存储器的数据段里，段地址80480H的前位在DS中，该数据所在的存储地址PA到段地址的距离为EA=0602H,求PA=?,(PA)=?,解：因为段地址8048 PA=804824+EA=80480H+0602H=80A82H (PA)=1000H,2.2.3 段的分配方式（）,在实方式下，每一个存储段最大可达64K,最小为16B。对于1M的内存空间，最多可以216个段，最少也有24个段。 通常段的分配由操作系统负责。 段重叠是指每个段的大小允许根据实际情况分配。,2.2.3 段的分配方式（）,0150,4200,850,000,段寄存器,CS,DS,ES,SS,存储器,64K代码,64K代码,64K代码,64K代码,段地址,01500H,42000H,8C500H,C0000H,代码区,数据区,附加段区,堆栈区,2.3 堆栈存储技术（）,堆栈可用于传递参数或临时保留和恢复有关信息的情形。 堆栈单元的物理地址SS24+SP，其中SS是堆栈段寄存器，SP是栈顶指针。 堆栈的压入(PUSH)和弹出(POP)操作都是针对字类型数据。 堆栈的压入指令格式： PUSH 源操作数 ；将源操作数压入堆栈 执行的操作：SP-2SP ；先将SP指针减后送SP 源操作数 SP ；将操作数送至SP表示的单元。SP表示SP的内容作为地址。,2.3 堆栈存储技术（）,例2.7 设AX=7809H, SP=0100H，执行完PUSH AX指令之后，SP=?, SP=? 解：因为SP-2=0100H-2=00FEHSP 所以SP=00FEH, AX=7809 SP,SP,?,?,SP,09H,78H,0100H,00FFH,00FEH,2.3 堆栈存储技术（3）,堆栈弹出指令POP指令格式 POP 目的操作数 ;将当前SP指向堆栈单元的内容弹出到目的操作数 执行的操作：(SP) 目的操作数 ；先将SP单元的内容送入目的操作数 SP+2 SP ；后修改SP，即S