X86的寻址方式和指令系统.ppt

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:MOVAL,2000H物理地址为：16x(DS)+2000数据在DS段中MOVAL,ES：2000HES：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:MOVAX,imAx: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:MOVAL,5(AL)=05Hex3.2:MOVAX,0B34CH(AX)=0B34CH,AHAL,OP,imL,imH,CS段,Im:立即数，可以是8位或16位。,OP,4C,B3,AHAL,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：ex3.3MOVEAX,12345678H(EAX)=12345678H,立即数寻址的功能,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、BP8位：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。32位：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP、EBP（2）ex:MOVDS,AXDSAX,EX3.4(a)MOVAX，BX执行前：（AX）=3064H(BX)=1234H执行后：（AX）1234H（BX）不变。Ex3.4(b)MOVECX,EDX执行前：（ECX）=01237541H(EDX)=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：MOVAX，VALUE或MOVAX，VALUE若VALUE在ES段，则：MOVAX，ES：VALUE或MOVAX，ES：VALUE(3)用于处理单个变量,AHAL,30000H,32000H,50,30,OP,00,20,CS,DS,EX3.5MOVAX,2000HDS:3000HEA：2000H物理地址：30000H2000H32000H（32000H)=3050H（AX）3050H,Ex3.6MOVEAX,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：MOVAX，SS：BX物理地址16X(SS)+(BX)操作数在SS段,采用段超越。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,AHAL,20000H,21000H,A0,50,OP,Ex3.7MOVAX，BX操作数在DS段DS=2000HBX=1000H物理地址20000100021000H（21000H）50A0H(AX)50A0H,CS,DS,Ex3.8MOVECX,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(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:MOVAX，ES：STRINGDI物理地址16x(ES)+(DI)+STRING,AHAL,30000H,35000H,34,12,OP,Ex3.9：MOVAX，COUNTSI（MOVAX，SICOUNT）(DS)3000H(SI)2000HCOUNT3000H（符号地址）物理地址30000+2000+3000=35000H(35000H)=1234H（AX）=1234H,CS,DS,00,30,位移量(count),OP,32位寻址Ex:MOVEAX,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：MOVAX，ES：BXSI段超越,34,12,DS,21000H,221FDH,AHAL,EX3.11：MOVAX，BXDI(或MOVAX，BX+DI)(DS)=2100H(BX)=0158H(DI)=10A5H物理地址21000+0158+10A5=221FDH(221FDH)=1234H（AX）=1234H,对于32位寻址方式：Ex:MOVEDX,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：MOVAX，MASKBXSI(或MOVAX，MASK+BX+SI或MOVAX，MASKBXSI)(DS)3000H(BX)=2000H(SI)=1000HMASK=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,AHAL,对于32位寻址方式：Ex:MOVEAX,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:MOVEAX,COUNTESI*49.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:MOVECX,EAXEDX*810.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:MOVEAX,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IP16位偏移量（2）用于有条件转移D8无条件转移D8（128+127SHORT）或D16(-32768+32767NEAR),ex:JMPNEARPTRPROGA无条件转移&D16JMPSHORTQUEST&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：JMPBX(BX)=1256HEA(BX)执行后：BX不变，(IP)1256H转至CS：1256H执行。ex3.16：JMPTABLEBX（等价于JMPWORDPTRTABLEBX）物理地址16X(DS)+(BX)+TABLE=20000+1256+20A1=232F7H(232F7H)=3280H（新的IP）转至CS：3280H,ex3.17JMPBXSI(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:JMPECXex3.19JMPWordPtrTableESI,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：JMPFARPTRNEXTRONTfarptr: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,新（C