前言

从0开始的汇编语言系列，选用的参考书籍是清华大学出版社，王爽老师的《汇编语言第四版》。该系列属于博主的笔记系列，文中会采用一些书中的例子，图片以及思考题供读者阅读，如需详细学习汇编语言可以购入一本，谢谢。

学习之前我们做如下约定（随着学习深入还会出现新的约定）：

  1. 十六进制数均以H结尾
  2. 使用8086CPU作为案例
  3. 我们使用(地址或寄存器名称)表示一个寄存器或一个内存单元的内容，()内地址是且一定是物理地址
  4. 我们将idata视作常量
  5. 我们以reg表示一个寄存器包括ax、ah、sp、bp、si、di等，sreg表示一个段寄存器包括ds、ss、cs、es。

话不多说我们马上开始。

数据处理的两个基本问题

这一篇可以算的上是一篇总结性的文章。我们知道，计算机是进行数据处理、运算的机器，那么有两个基本的问题就包含其中：

  1. 处理的数据在哪里？
  2. 要处理的数据有多长？

这两个问题，在机器指令中必须给明确或者隐含的说明，要不然是没有办法工作的，所以我们这篇文章就在8086CPU的基础上进行讨论。

bx、si、di、bp

前面三个寄存器我们都已经见过啦，我们来总结一下它们的用法：

  1. 在8086CPU中只有这四个寄存器可以用在[…]中来进行内存单元的寻址。
  2. 在[…]中，这4个寄存器可以单个出现，或者只能以这四种组合出现：bx和si、bx和di、bp和si、bp和di。
  3. 只要在[…]中使用寄存器bp且指令中没有显性的给出段地址，那么段地址就默认在SS中。

机器指令：我的数据在哪里？

绝大部分的机器指令都是进行数据处理的指令，处理大致分为三类：读取、写入、运算。但从机器指令这一层来讲，它并不关心数据的值是多少，而关心指令执行前一刻，它要处理的数据在哪里？在指令执行前，所要处理的数据可以在三个地方：CPU内部、内存、端口。

汇编语言中数据位置的表达

在汇编语言中如何表达数据的位置呢？我们有三个概念来表达数据的位置。

1.立即数（idata）

对于直接包含在机器指令中的数据（执行前在CPU的指令缓冲器中），在汇编语言中成为：立即数（idata），在汇编指令中直接给出，例如：

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mov ax,1
add bx,2000H
or bx,00100000B
mov AL,'a'

2.寄存器

指令要处理的数据在寄存器中，在汇编指令中给出相应的寄存器名，例如：

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mov ax,bx
mov ds,ax
push bx
mov ds:[0],bx
push ds
mov ss,ax
mov sp,ax

3.段地址（SA）和偏移地址（EA）

指令要处理的数据在内存中，在汇编指令中可以使用[X]的格式给出EA,SA在某个段寄存器中，例如：

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mov ax,[0]
mov ax,[di]
mov ax,[bx+8]
mov ax,[bx+si]

mov ax,[bp]
mov ax,[bp+8]
mov ax,[bp+si]
mov ax,[bp+si+8]

mov ax,ds:[bp]
mov ax,es:[bx]
mov ax,cs:[bx+si]
mov ax,ss:[bx+si+8]

存放段地址的寄存器可以是默认的，1到4条指令的段地址默认在ds中，5到8条指令的段地址默认在ss中，当然存放段地址的寄存器也可以显性给出，就像9到12条指令所做的。

寻址方式

当数据存放在内存中，我们有很多方式给顶这个内存单元的偏移地址，这种定位内存单元的方法一般被称为寻址方式。我们用一张图片来总结一下这些寻址方式。

寻址方式

指令要处理的数据有多长？

8086CPU可以处理两种尺寸的数据，byte和word。所以在机器指令中要指明到底是字操作还是字节操作，我们有如下方式处理：

1.通过寄存器名指明要处理的数据的尺寸，例如：

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mov ax,1
mov bx,ds:[0]
mov ds,ax
inc ax

mov AL,1
mov AL,BL
mov AL,ds:[0]
inc AL

其中1到4条指令指明了是字操作，5到8条指明了是对字节操作。

2.用操作符 X ptr 指明内存单元的长度，X在汇编指令中可以为word或byte，例如：

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mov word ptr ds:[0],1
inc word ptr [bx]
inc word ptr ds:[0]
add word ptr [bx],2

mov byte ptr ds:[0],1
inc byte ptr [bx]
inc byte ptr ds:[0]
add byte ptr [bx],2

其中1到4条指令指明了是字操作，5到8条指明了是对字节操作。在没有寄存器指明数据尺寸时，使用操作符指明时非常必要的，如果没有指明是无法正常工作的。

3.其他方法

有些指令默认了访问的是字节单元还是字单元，比如push [1000H]就不需要指明访问单元是字单元还是字节单元，push指令只进行字操作。

寻址方式的综合应用

我们通过一个问题来体验一下各种寻址方式的作用。

1982年，DEC公司有一条数据如下：

公司名称：DEC

总裁姓名：Ken Oslen

排 名：137

收 入：40（40亿美元）

著名产品：PDP

这些数据在内存中存放方式如下：

DEC公司数据

根据图片可以知道，数据被存放在seg段中从偏移地址60H起始的位置，从seg:60+0开始存放了3个字节的公司名称；从seg:60+3开始存放了9个字节的总裁姓名；从seg:60+C开始存放了一个字型数据，排名；从seg:60+E开始存放了一个字型数据，公司的收入；从seg:60+10开始存放了3个字节的著名产品。

直到1988年DEC公司的信息有了如下变化：

  1. Ken Olsen在富豪榜上上升到了38位。
  2. DEC的收入增加了70亿美元。
  3. 该公司的著名产品已变为VAX系列计算机。

我们的任务就是把过时的数据修改掉。

我们直接看code段的关键代码：

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mov ax,seg
mov ds,ax
mov bx,60H
mov word ptr [bx+0CH],38
add word ptr [bx+0EH],70
mov si,0
mov byte ptr [bx+10H+si],'V'
inc si
mov byte ptr [bx+10H+si],'A'
inc si
mov byte ptr [bx+10H+si],'X'

为了让大家对这段代码有更好的理解，我们用C语言写一下该程序：

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#include<stdio.h>
struct company
{
    char cn[3];
    char hn[9];
    int pm;
    int sr;
    char cp[3];
};
struct company dec={"DEC","Ken Oslen",137,40,"PDP"};
int main()
{
    int i=0;
    dec.pm=38;
    dec.sr=dec.sr+70;
    dec.cp[i]='V';
    i++;
    dec.cp[i]='A';
    i++;
    dec.cp[i]='X';
    return 0;
}

我们可以将两种代码的一些部分对应起来：

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mov word ptr [bx+0CH],38				dec.pm=38;
add word ptr [bx+0EH],70				dec.sr=dec.sr+70;
mov si,0										   
mov byte ptr [bx].10H[si],'V'				dec.cp[i]='V';
inc si    						i++;
mov byte ptr [bx].10H[si],'A'     			dec.cp[i]='A';
inc si   						i++;
mov byte ptr [bx].10H[si],'X'				dec.cp[i]='X';

怎么样是不是很直观，根据对比的结构，我们可以得知8086CPU提供如[bx+si+idata]的寻址方式为结构化数据的处理提供了方便。一个结构化的数据包含了多个数据项，而且数据项的类型又不相同。这个时候我们就可以使用[bx+si+idata]来访问结构体中的数据。用bx定位整个结构体，用idata定位结构体中的某一个数据项，用si定位数组项中的每一个元素。所以汇编语言提供了更为贴切的书写格式如[bx].idata、[bx].idata[si]。

在C语言中我们又可以看到，如dec.cp[i]，dec是一个变量名，指明了结构体变量的地址，cp是结构体中的一个变量，指明了数据项cp的地址，而i用来定位cp中的每一个字符。所以看看dec.cp[i]和[bx].10H[si]是不是很像呢？

div指令

div指令是除法指令，使用div要注意如下事情：

  1. 除数：有8位和16位，在一个reg或内存单元中。
  2. 被除数：默认放在AX或者DX和AX中，如果除数是8位，被除数为16位，默认存放在AX中；如果除数为16位，被除数则为32位，在DX和AX中存放，DX存放高16位，AX存放低16位。注意！被除数的位数一定是除数的两倍。
  3. 结果：如果除数为8位，则AL存储除法操作的商，AH存储除法操作的余数；如果除数为16位，则AX存储除法操作的商，DX存储除法操作的余数。

div指令的格式是这样的：div reg 或 div 内存单元

我们举几个例子来看一下div指令：

div byte ptr ds:[0]

首先，我们根据操作符确定了除数是8位的，所以被除数是16位的，被存放在AX中了，执行后商被存储在AL中，余数被存放在AH中。用符号表达就是 (AL)=(AX)/((ds)×16+0)的商， (AH)=(AX)/((ds)×16+0)的余数。

div word ptr es:[0]

首先，我们还是根据操作符确定了除数是16位的，所以被除数就是32位的，需要AX和DX共同存储，其中DX存储了高16位，AX存储了低16位，执行时DX中的数据要先乘10000H（左移四位）再加上AX中的数据才能组成被除数，例如被除数是8b1d7eecH那么就意味着(DX)=8b1dH,(AX)=7eecH，所以被除数就等于(DX)×10000H+(AX)。用符号表达就是 (AX)=[(DX)×10000H+(AX)]/((es)×16+0)的商， (DX)=[(DX)×10000H+(AX)]/((es)×16+0)的余数。

伪指令dd

前面我们用db和dw定义字节型数据和字型数据，dd是用来定义dword（双字）型数据的，例如：

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data segment
	db 1
	dw 1
	dd 1
data ends

在data段定义了3个数据：

第一个数据为01H,在data:0处，占1个字节；

第一个数据为0001H,在data:1处，占1个字；

第一个数据为00000001H,在data:3处，占2个字。

dup

dup是一个操作符，在汇编语言中和db、dw、dd等一样，也是编译器识别处理的符号。它是和db、dw、dd等数据定义伪指令配合使用的，用来数据的重复。例如：

db 3 dup(0) 就是定义了三个字节，它们的值都是0，相当于db 0,0,0

db 3 dup(1,2,3) 就是定义了九个字节，它们的值是0,1,2,0,1,2,0,1,2，相当于db 0,1,2,0,1,2,0,1,2

可见dup的使用格式如下：

db 重复的次数 dup （重复的字节型数据）

dw 重复的次数 dup （重复的字型数据）

dd 重复的次数 dup （重复的双字型数据）

dup是一个非常实用的操作符，比如要定义一个200个字节大小的栈段，原本你需要使用dw声明100个字型数据，但现在你可以这样：

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stack segment
	db 200 dup(0)
stack ends