汇编语言第一章

汇编语言第一章第1页，课件共75页，创作于2023年2月教学内容第1章汇编语言入门第2章寻址方式和指令第3章汇编语言的要素第4章程序逻辑与控制第5章子程序和宏第6章输入输出与中断第7章键盘、鼠标和视频的操纵第8章磁盘文件存取第9章汇编语言扩展第10章Win32汇编

2第2页，课件共75页，创作于2023年2月教学特点强调对基本指令的理解和掌握重点介绍汇编系统和伪指令的基本内容强调上机实践，要求熟练进行编程和调试运用多媒体教学手段考核要求考试成绩（课堂教学内容）：70％上机成绩（考勤及编程情况）15％平时成绩（考勤及作业情况）15％3第3页，课件共75页，创作于2023年2月教师建议目标：●了解汇编语言的特性及其编程技术，●建立起“机器”和“程序”、“空间”和“时间”的概念。建议：●充分注意“汇编”课实践性强的特点，●多读程序,多写程序,多上机调试程序,●熟悉PC机的编程结构，●掌握汇编语言及其程序设计的基本概念、方法和技巧。4第4页，课件共75页，创作于2023年2月相关课程先修课计算机导论高级语言程序设计后续课计算机组成原理微机原理及接口技术5第5页，课件共75页，创作于2023年2月第1章汇编语言入门1.1认识汇编语言1.2数据在计算机中的表示1.380X86微处理器1.4存储器与堆栈6第6页，课件共75页，创作于2023年2月本章教学要求1.熟悉汇编语言的基本概念和应用特点；2.掌握80X86的寄存器组织；3.掌握存储器组织和堆栈。7第7页，课件共75页，创作于2023年2月1.1认识汇编语言

机器语言FORTRANBASICCOBOLPASCALC/C++JAVA...汇编语言高级语言8第8页，课件共75页，创作于2023年2月汇编语言的特点

面向机器的低级语言，通常是为特定的计算机或计算机系列专门设计的。保持了机器语言的优点，具有直接和简捷的特点。可有效地访问、控制计算机的各种硬件设备,

如磁盘、存储器、CPU、I/O端口等。目标代码简短，占用内存少，执行速度快，是高效的程序设计语言。经常与高级语言配合使用，应用十分广泛。9第9页，课件共75页，创作于2023年2月

#include"stdafx.h"#include"stdio.h"intmain(intargc,char*argv[]){inta,b,c;a=1; b=2; c=a+b; printf(“c=%d\n",c); return0;}编程实现c=a+b，并在屏幕上显示出结果。例1编译后的目标文件达到3.59KB10第10页，课件共75页，创作于2023年2月datasegmentadb?bdb?cdb?stringdb'c=$'dataendscodesegmentmainprocfarassumecs:code,ds:data,es:datastart:pushdssubax,axpushaxmovax,datamovds,axmoves,ax

mova,1movb,2moval,aaddal,bmovc,al

leadx,stringmovah,09int21h

addc,30hmovdl,cmovah,2int21hmovdl,0ahint21hmovdl,0dhint21hretmainendpcodeends

endstart例2.C=a+b汇编后的目标文件只有208字节11第11页，课件共75页，创作于2023年2月汇编语言的应用系统程序、效率代码、I/O驱动程序

70%以上的系统软件是用汇编语言编写的。某些快速处理、位处理、访问硬件设备等高效程序是用汇编语言编写的。高级绘图程序、视频游戏程序一般是用汇编语言编写的。12第12页，课件共75页，创作于2023年2月1.2数据在计算机中的表示

计算机中正负数的表示

76543210符号位

数值位假设机器字长为16位：符号位=0正数

数值位

=

1负数1514131211109876543210假设机器字长为8位：H.O.ByteL.O.ByteH.O.NibbleL.O.Nibble13第13页，课件共75页，创作于2023年2月数的常用表示法

——

原码反码补码原码表示法：符号+绝对值例：n=8bit[+3]原码=0000,0011=03H[-3]原码=1000,0011=83H[+0]原码=0000,0000=00H[-0]原码=1000,0000=80H0的表示不惟一反码表示法：正数的反码同原码，负数的反码数值位与原码相反例：n=8bit[+5]反码=0000,0101=05H[-5]反码=1111,1010=FAH[+0]反码=0000,0000=00H[-0]反码=1111,1111=FFH0的表示不惟一14第14页，课件共75页，创作于2023年2月例：机器字长8位，[-46]补码=?[46]补码=001011101101000111010010=D2H机器字长16位，[-46]补码=FFD2H

[+0]补码=000000001111111100000000=[-0]补码0的表示惟一按位求反末位加一按位求反末位加一补码（Two’sComplement）表示法：正数的补码：同原码负数的补码：（1）写出与该负数相对应的正数的补码

（2）按位求反

（3）末位加一15第15页，课件共75页，创作于2023年2月十进制二进制十六进制十进制十六进制

n=8n=16+127011111117F+327677FFF+126011111107E+327667FFE......……...+20000001002+20002+10000000101+100010000000000000000-111111111FF-1FFFF-211111110FE-2FFFE......……...-1261000001082-327668002-1271000000181-327678001-1281000000080-327688000n位二进制补码的表数范围：

-2n-1≤N≤2n-1-1无符号整数的表数范围：

0≤N≤2n-116第16页，课件共75页，创作于2023年2月补码的加法和减法：求补运算：对一个二进制数按位求反、末位加一

[X]补码

[-X]补码

[X]补码加法规则：[X+Y]补码

=[X]补码

+[Y]补码减法规则：[X-Y]补码

=[X]补码

+[-Y]补码

补码减法可转换为补码加法

64(-46)18＋010000001101001000010010＋例：17第17页，课件共75页，创作于2023年2月进位和溢出进位:由于运算结果超出了位数,最高有效位向前的进位，这一位自然丢失，一般不表示结果的对错。溢出：表示结果超出了字长允许表示的范围，一般会造成结果出错。例：(－64)1100000012701111111

＋6401000000+1000000010100000000128

10000000

进位溢出18第18页，课件共75页，创作于2023年2月BCD码表示

二进制编码的十进制数(Binary-CodedDecimal)，简称BCD码。十进制数字BCD编码01234567890000000100100011010001010110011110001001正数负数无符号数11001101111119第19页，课件共75页，创作于2023年2月字符的表示ASCII码：用一个字节来表示一个字符，低7位为字符的ASCII值，最高位一般用作校验位。

例：‘A’41H‘a’61H‘1’31H换行0AH

回车0DH空格20H20第20页，课件共75页，创作于2023年2月统一字符编码标准统一字符编码空间字符类型字符集说明字符数目16进制数值字母表拉丁字母、希腊字母等81920000-1FFF符号特殊符号、数学符号等40962000-2FFFCJK中文、日文、韩文语音符号和标点符号等40963000-3FFFHan统一的中文、日文和韩文409604000-DFFFHan的扩展4096E000-EFFF用户定义4095F000-FFFE21第21页，课件共75页，创作于2023年2月1.380X86微处理器

中央处理器在微型机中称为微处理器，是微型机的硬件核心主要包含指令执行的运算和控制部件，还有多种寄存器对程序员来说，微处理器抽象为以名称存取的寄存器22第22页，课件共75页，创作于2023年2月16/32位PC机本课程采用16位或32位个人计算机;16位PC机是指采用16位80x86CPU的IBMPC/XT/AT这三款个人微机或它们的兼容机;32位PC机是指采用32位80x86CPU而形成的微机，其基本结构仍然源于PC/AT机;人们日常谈论的PC机或微机是上述微型计算机系统的统称。23第23页，课件共75页，创作于2023年2月微机的硬件中央处理单元CPU（Intel80x86）对汇编语言程序员，最关心其中的寄存器存储器（主存储器）呈现给汇编语言程序员的，是存储器地址外部设备（接口电路）汇编语言程序员看到的是端口（I/O地址）24第24页，课件共75页，创作于2023年2月微处理器飞速发展8038680486奔腾奔腾2代奔腾4代802868086奔腾3代IA-64（安腾）4004不是我不明白，这世界变化太快。扎扎实实掌握知识，以不变应万变！25第25页，课件共75页，创作于2023年2月8086/8088寄存器组数据寄存器：指针及变址寄存器：SP、BP、SI、DI段寄存器：CS、DS、SS、ES控制寄存器：IP、FLAGSAXBXCXDXAHALBHBLCHCLDHDL高8位低8位26第26页，课件共75页，创作于2023年2月80x86的寄存器结构80x86的程序可见寄存器组通用寄存器专用寄存器段寄存器

AHAXALBHBXBLCHCXCLDHDXDLSPBP

SIDI

IPFLAGSCSDSSSES8086/8088/80286

寄存器EAXEBXECXEDXESPEBPESIEDIEIPEFLAGS

FSGS

31161587027第27页，课件共75页，创作于2023年2月1.8086的通用寄存器8086的16位通用寄存器是：

AX BX CX DX SI DI BP SP其中前4个数据寄存器都还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器8086的8位通用寄存器是：AH BH CH DHAL BL CL DL对其中某8位的操作，并不影响另外对应8位的数据28第28页，课件共75页，创作于2023年2月数据寄存器数据寄存器用来存放计算的结果和操作数，也可以存放地址每个寄存器又有它们各自的专用目的AX－－累加器，使用频度最高，用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等；BX－－基址寄存器，常用做存放存储器地址；CX－－计数器，作为循环和串操作等指令中的隐含计数器；DX－－数据寄存器，常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址。29第29页，课件共75页，创作于2023年2月变址寄存器变址寄存器常用于存储器寻址时提供地址SI是源变址寄存器DI是目的变址寄存器串操作类指令中，SI和DI具有特别的功能30第30页，课件共75页，创作于2023年2月指针寄存器指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据SP为堆栈指针寄存器，指示栈顶的偏移地址SP不能再用于其他目的，具有专用目的BP为基址指针寄存器，表示数据在堆栈段中的基地址SP和BP寄存器与SS段寄存器联合使用以确定堆栈段中的存储单元地址31第31页，课件共75页，创作于2023年2月堆栈（Stack）堆栈是主存中一个特殊的区域它采用先进后出FILO（FirstInLastOut）或后进先出LIFO（LastInFirstOut）的原则进行存取操作，而不是随机存取操作方式。堆栈通常由处理器自动维持。在8086中，由堆栈段寄存器SS和堆栈指针寄存器SP共同指示32第32页，课件共75页，创作于2023年2月指令指针IP指令指针寄存器IP，指示代码段中指令的偏移地址它与代码段寄存器CS联用，确定下一条指令的物理地址计算机通过CS:IP寄存器来控制指令序列的执行流程IP寄存器是一个专用寄存器33第33页，课件共75页，创作于2023年2月2.标志寄存器标志（Flag）用于反映指令执行结果或控制指令执行形式8086处理器的各种标志形成了一个16位的标志寄存器FLAGS（程序状态字PSW寄存器）OF111512DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0

程序设计需要利用标志的状态34第34页，课件共75页，创作于2023年2月标志的分类状态标志－－用来记录程序运行结果的状态信息，许多指令的执行都将相应地设置它CFZFSFPFOFAF控制标志－－可由程序根据需要用指令设置，用于控制处理器执行指令的方式DFIFTF35第35页，课件共75页，创作于2023年2月进位标志CF（CarryFlag）当运算结果的最高有效位有进位（加法）或借位（减法）时，进位标志置1，即CF=1；否则CF=0。3AH+7CH＝B6H，没有进位：CF=0AAH+7CH＝（1）26H，有进位：CF=136第36页，课件共75页，创作于2023年2月零标志ZF（ZeroFlag）若运算结果为0，则ZF=1；否则ZF=03AH+7CH＝B6H，结果不是零：ZF=084H+7CH＝（1）00H，结果是零：ZF=1

注意：ZF为1表示的结果是037第37页，课件共75页，创作于2023年2月符号标志SF（SignFlag）运算结果最高位为1，则SF=1；否则SF=03AH+7CH＝B6H，最高位D7＝1：SF=184H+7CH＝（1）00H，最高位D7＝0：SF=0

有符号数据用最高有效位表示数据的符号所以，最高有效位就是符号标志的状态38第38页，课件共75页，创作于2023年2月奇偶标志PF（ParityFlag）当运算结果最低字节中“1”的个数为零或偶数时，PF=1；否则PF=03AH+7CH＝B6H＝10110110B结果中有5个1，是奇数：PF=0

PF标志仅反映最低8位中“1”的个数是

偶或奇，即使是进行16位字操作39第39页，课件共75页，创作于2023年2月溢出标志OF（OverflowFlag）若算术运算的结果有溢出，则OF＝1；否则OF＝03AH+7CH＝B6H，产生溢出：OF=1AAH+7CH＝（1）26H，没有溢出：OF=040第40页，课件共75页，创作于2023年2月溢出标志OF（OverflowFlag）问题什么是溢出？溢出和进位有什么区别？处理器怎么处理，程序员如何运用？如何判断是否溢出？41第41页，课件共75页，创作于2023年2月什么是溢出处理器内部以补码表示有符号数8位表达的整数范围是：＋127～－12816位表达的范围是：＋32767～－32768如果运算结果超出这个范围，就产生了溢出有溢出，说明有符号数的运算结果不正确3AH＋7CH＝B6H，就是58＋124＝182，已经超出－128～＋127范围，产生溢出，故OF＝1；另一方面，补码B6H表达真值是-74，显然运算结果也不正确42第42页，课件共75页，创作于2023年2月溢出和进位溢出标志OF和进位标志CF是两个意义不同的标志进位标志表示无符号数运算结果是否超出范围，运算结果仍然正确；溢出标志表示有符号数运算结果是否超出范围，运算结果已经不正确。请看例子43第43页，课件共75页，创作于2023年2月溢出和进位的对比例1：3AH+7CH＝B6H无符号数运算： 58＋124＝182 范围内，无进位有符号数运算： 58＋124＝182 范围外，有溢出例2：AAH+7CH＝（1）26H无符号数运算： 170＋124＝294 范围外，有进位有符号数运算： －86＋124＝28 范围内，无溢出44第44页，课件共75页，创作于2023年2月如何运用溢出和进位处理器对两个操作数进行运算时，按照无符号数求得结果，并相应设置进位标志CF；同时，根据是否超出有符号数的范围设置溢出标志OF。应该利用哪个标志，则由程序员来决定。也就是说，如果将参加运算的操作数认为是无符号数，就应该关心进位；认为是有符号数，则要注意是否溢出。45第45页，课件共75页，创作于2023年2月溢出的判断判断运算结果是否溢出有一个简单的规则：只有当两个相同符号数相加（包括不同符号数相减），而运算结果的符号与原数据符号相反时，产生溢出；因为，此时的运算结果显然不正确其他情况下，则不会产生溢出46第46页，课件共75页，创作于2023年2月辅助进位标志AF（AuxiliaryCarryFlag）3AH+7CH＝B6H，D3有进位：AF=1运算时D3位（低半字节）有进位或借位时，AF=1；否则AF=0。

这个标志主要由处理器内部使用，用于十进制算术运算调整指令中，用户一般不必关心47第47页，课件共75页，创作于2023年2月方向标志DF（DirectionFlag）用于串操作指令中，控制地址的变化方向：设置DF＝0，存储器地址自动增加；设置DF＝1，存储器地址自动减少。CLD指令复位方向标志：DF＝0STD指令置位方向标志：DF＝148第48页，课件共75页，创作于2023年2月中断允许标志IF（Interrupt-enableFlag）用于控制外部可屏蔽中断是否可以被处理器响应：设置IF＝1，则允许中断；设置IF＝0，则禁止中断。CLI指令复位中断标志：IF＝0STI指令置位中断标志：IF＝149第49页，课件共75页，创作于2023年2月陷阱标志TF（TrapFlag）用于控制处理器进入单步操作方式：设置TF＝0，处理器正常工作；设置TF＝1，处理器单步执行指令。单步执行指令——处理器在每条指令执行结束时，便产生一个编号为1的内部中断这种内部中断称为单步中断所以TF也称为单步标志利用单步中断可对程序进行逐条指令的调试这种逐条指令调试程序的方法就是单步调试50第50页，课件共75页，创作于2023年2月OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

8086/8088OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

IOPLNT

80286

RF

OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

IOPLNTVM

80386

RF

OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

IOPLNTVMAC

80486

RF

OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CF

IOPLNTVMACIDVIPVIF313029282726252423222120191817161514131211109876543210Pentium80x86的标志寄存器

(P.23)IOPL：I/O特权级VIP：虚拟中断未决标志

NT：嵌套任务标志

VIF：虚拟中断标志

RF：重新启动标志VM：虚拟8086模式位

AC：对准检查方式位

ID：标识标志

51第51页，课件共75页，创作于2023年2月1.4存储器寄存器是微处理器内部暂存数据的存储单元，以名称表示存储器则是微处理器外部存放程序及其数据的空间程序及其数据可以长久存放在外存，在程序需要时才进入主存主存需要利用地址区别52第52页，课件共75页，创作于2023年2月数据信息的表达单位计算机中信息的单位二进制位Bit：存储一位二进制数：0或1字节Byte：8个二进制位，D7～D0字Word：16位，2个字节，D15～D0双字DWord：32位，4个字节，D31～D0最低有效位LSB：数据的最低位，D0位最高有效位MSB：数据的最高位，对应字节、字、双字分别指D7、D15、D31位图示53第53页，课件共75页，创作于2023年2月1.数据的存储格式

D7D0字节D15D0字D31D0双字D7D000006H78H00005H56H00004H12H00003H34H00002H00001H00000H低地址54第54页，课件共75页，创作于2023年2月存储单元及其存储内容每个存储单元都有一个编号；被称为存储器地址每个存储单元存放一个字节的内容0002H单元存放有一个数据34H表达为 [0002H]＝34H图示55第55页，课件共75页，创作于2023年2月多字节数据存放方式多字节数据在存储器中占连续的多个存储单元：存放时，低字节存入低地址，高字节存入高地址；表达时，用它的低地址表示多字节数据占据的地址空间。图示中2号“字”单元的内容为：[0002H]=1234H2号“双字”单元的内容为：[0002H]=78561234H

80x86处理器采用“低对低、高对高”的存储形式，被称为“小端方式LittleEndian”。相对应还存在“大端方式BigEndian”。图示56第56页，课件共75页，创作于2023年2月数据的地址对齐同一个存储器地址可以是字节单元地址、字单元地址、双字单元地址等等字单元安排在偶地址（xxx0B）、双字单元安排在模4地址（xx00B）等，被称为“地址对齐（Align）”对于不对齐地址的数据，处理器访问时，需要额外的访问存储器时间应该将数据的地址对齐，以取得较高的存取速度视具体情况来确定57第57页，课件共75页，创作于2023年2月2.存储器的分段管理8086CPU有20条地址线最大可寻址空间为220＝1MB物理地址范围从00000H～FFFFFH8086CPU将1MB空间分成许多逻辑段（Segment）每个段最大限制为64KB段地址的低4位为0000B这样，一个存储单元除具有一个唯一的物理地址外，还具有多个逻辑地址58第58页，课件共75页，创作于2023年2月物理地址和逻辑地址对应每个物理存储单元都有一个唯一的20位编号，就是物理地址，从00000H～FFFFFH。分段后在用户编程时，采用逻辑地址，形式为段基地址:段内偏移地址分隔符59第59页，课件共75页，创作于2023年2月逻辑地址段地址说明逻辑段在主存中的起始位置8086规定段地址必须是模16地址：xxxx0H省略低4位0000B，段地址就可以用16位数据表示，就能用16位段寄存器表达段地址偏移地址说明主存单元距离段起始位置的偏移量每段不超过64KB，偏移地址也可用16位数据表示60第60页，课件共75页，创作于2023年2月物理地址和逻辑地址的转换将逻辑地址中的段地址左移4位，加上偏移地址就得到20位物理地址一个物理地址可以有多个逻辑地址逻辑地址 1460:100、1380:F00物理地址 14700H14700H14600H＋100H14700H13800H＋F00H14700H段地址左移4位加上偏移地址得到物理地址61第61页，课件共75页，创作于2023年2月3.段寄存器8086有4个16位段寄存器CS（代码段）指明代码段的起始地址SS（堆栈段）指明堆栈段的起始地址DS（数据段）指明数据段的起始地址ES（附加段）指明附加段的起始地址每个段寄存器用来确定一个逻辑段的起始地址，每种逻辑段均有各自的用途62第62页，课件共75页，创作于2023年2月代码段（CodeSegment）代码段用来存放程序的指令序列代码段寄存器CS存放代码段的段地址指令指针寄存器IP指示下条指令的偏移地址处理器利用CS:IP取得下一条要执行的指令63第63页，课件共75页，创作于2023年2月堆栈段（StackSegment）堆栈段确定堆栈所在的主存区域堆栈段寄存器SS存放堆栈段的段地址堆栈指针寄存器SP指