引言:

本章对前面的所有nei'内容是具有总结性的。我们知道,计算机时进行数据处理、运算的机器,那么有两个基本的问题就包含在其中:

(1)处理的数据在什么地方?

(2)要处理的数据有多长?

这两个问题,在机器指令中必须给以明确或隐含的说明,否则计算机就无法工作。

本章的学习将针对8086CPU对这两个基本问题进行讨论。虽然讨论是在8086CPU的基础上进行的,但是这两个基本问题确实普遍的,对任何一个处理器都存在的。

在以后的学习中,我们将使用两个描述性符号reg(寄存器的缩写)来表示一个寄存器,用sreg(段寄存器的缩写)表示一个段寄存器。

reg的集合包括:ax、bx、cx、dx、ah、al、bh、bl、ch、cl、dh、dl、sp、bp、si、di;

sreg的集合包括:ds、ss、cs、es。

 

8.1 bx、si、di、bp

前面三个寄存器已经有过接触,总结一下:

(1)在8086CPU中,只有这4个寄存器(bx、bp、si、di)可以用在“[……]”中来进行内存单元的寻址。

正确的指令:                                             错误的指令:

mov ax,[bx]                                                mov ax,[cx]

mov ax,[bx+si]                                           mov ax,[ax]

mov ax,[bx+di]                                           mov ax,[dx]

mov ax,[bp]                                                mov ax,[ds]

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

mov ax,[bp+di]

(2)在“[……]”中,这四个寄存器(bx、bp、si、di)可以单个出现,或只能以四种组合出现:

bx和si、bx和di、bp和si、bp和di。

错误的用法:

mov ax,[bx+bp]

mov ax,[si+di]

正确的用法:

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

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

mov ax,[di]                      mov ax,[bx+si+idata]

mov ax,[bp]                     mov ax,[bx+di+idata]

mov ax,[bx+si]                 mov ax,[bp+si+idata]

mov ax,[bx+di]                 mov ax,[bp+di+idata]

(3)只要在[……]中使用寄存器bp,而指令中没有显性的给出段地址,段地址就默认在ss中。比如:

mov ax,[bp]                              含义:(ax)=((ss)*16+(bp))

mov ax,[bp+idata]                    含义:(ax)=((ss)*16+(bp)+idata)

mov ax,[bp+si]                         含义:(ax)=((ss)*16+(bp)+(si))

mov ax,[bp+si+idata]               含义:(ax)=((ss)*16+(bp)+(si)+idata)

 

8.2机器指令处理的数据所在位置

绝大部分机器指令都是进行数据处理的指令,处理大致可分为三类:

读取、写入、运算

在机器指令这一层来讲,并不关心数据的值是多少,而关心指令执行前一刻,他将要处理的数据所在的位置。

指令在执行前,所要处理的数据可以在三个地方:

CPU内部、内存、端口

举例:

汇编语言个人学习笔记——第八章 数据处理的两个问题

汇编语言中用三个概念来表达数据的位置。

1、立即数(idata)

2、寄存器

3、段地址(SA)和偏移地址(EA)

1、立即数

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),在汇编语言中称为立即数(idata),在汇编指令中直接给出,例如:

mov ax,1

对应机器码:B80100

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:

mov ax,bx

对应机器码:89D8

执行结果:(ax)=(bx)

3、段地址(SA)和偏移地址(EA)

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

存放段地址的寄存器可以是默认的。

示例:

mov ax,[bx]

mov ax,[bx+8]

mov ax,[bx+si]

mov ax,[bx+si+8]

段地址默认在ds中

mov ax,[bp]

mov ax,[bp+8]

mov ax,[bp+si]

mov ax,[bp+si+8]

段地址默认在ss中

存放段地址的寄存器也可以显性的给出。

示例:

mov ax,ds:[bp]             含义:(ax)=((ds)*16+(bp))

mov ax,es:[bx]             含义:(ax)=((es)*16+(bx))

mov ax,ss:[bx+si]         含义:(ax)=((ss)*16+(bx)+(si))

mov ax,cs:[bx+si+8]     含义:(ax)=((cs)*16+(bx)+(si)+8)

 

8.4寻址方式

当数据存放在内存中的时候,可以用多种方式来给定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。

8086CPU有多种寻址方式,在之前的学习中已经用到了,这里总结下:

汇编语言个人学习笔记——第八章 数据处理的两个问题

 

8.5指令要处理的数据有多长?

8086CPU的指令,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,指令进行的是字操作还是字节操作。

对于这个问题,汇编语言中用以下方法处理。

(1)通过寄存器名指明要处理的数据的尺寸。

下面的指令中,寄存器指寄存器指明了指令进行的是字操作:

mov ax,1

mov bx,ds:[0]

mov ds,ax

mov ds:[0],ax

inc ax

add ax,1000

下面的指令中,寄存器指明了指令进行的是字节操作:

mov al,1

mov al,bl

mov al,ds:[0]

mov ds:[0],al

inc al

add al,100

 

(2)在没有寄存器名的情况下,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。

下面的指令中,用word ptr指明了指令访问的内存单元是一个字单元:

mov word ptr ds:[0],1

inc word ptr [bx]

inc word ptr ds:[0]

add word ptr [bx],2

下面的指令中,用byte ptr指明了指令访问的内存单元是一个字节单元:

mov byte ptr ds:[0],1

inc byte ptr [bx]

inc byte ptr ds:[0]

add byte ptr [bx],2

在没有寄存器参与的内存单元访问指令中,用word ptr或byte ptr显性地指明所要访问的内存单元的长度是很有必要的。

否则,CPU无法得知所要访问的单元是字单元,还是字节单元。

假设我们用Debug查看内存的结果如下:

2000:1000 FF FF FF FF FF FF……

那么指令:

mov ax,2000H

mov ds,ax

mov byte ptr [1000H],1

将使内存中的内容变为:

2000:1000 01 FF FF FF FF FF……

而指令:

mov ax,2000H

mov ds,ax

mov word ptr [1000H],1

将使内存中的内容变为:

2000:1000 01 00 FF FF FF FF……

(3)其他方法

有些指令默认了访问的是字单元还是字节单元

比如:push [1000H]就不用指明访问的是字单元还是字节单元,因为push指令只进行字操作。

 

8.6寻址方式的综合应用

我们先通过一个实例来进一步讨论各种寻址方式的作用。

关于DEC公司的一条记录(1982年):

公司名称:DEC

总裁姓名:Ken Olsen

排       名:137

收       入:40

著名产品:PDP

1988年DEC公司的信息有了变化:

1、Ken Olse在富翁榜上的排名已升至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。

任务:编程修改内存中的过时数据。

汇编语言个人学习笔记——第八章 数据处理的两个问题

首先,我们应该分析一下要修改的数据:

(1)(DEC公司记录)的(排名字段)

(2)(DEC公司记录)的(收入字段)

(3)(DEC公司记录)的(产品字段)的(第一个字符)、(第二个字符)、(第三个字符)

从要修改的内容,我们就可以逐步地确定修改的方法:

(1)我们要访问的数据是DEC公司的记录,所以,首先要确定DEC公司记录的位置:R=seg:60

确定了公司记录的位置后,我们下面就进一步确定要访问的内容在记录中的位置。

(2)确定排名字段在记录中的位置:0CH。

(3)修改R+0CH处的数据。

(4)确定收入字段在记录中的位置:0EH。

(5)修改R+0EH处的数据。

(6)确定产品字段在记录中的位置:10H。要修改的产品字段是一个字符串(或一个数组),需要访问的zi'f字符串中的每一个字符。所以我们要进一步确定每一个字符在字符串中的位置。

(7)确定第一个字符在产品字段中的位置:P=0。

(8)修改R+10H+P处的数:P=P+1。

(9)修改R+10H+P处的数据:P=P+1。

(10)修改R+10H+P处的数据。

根据上面的分析,程序如下:

汇编语言个人学习笔记——第八章 数据处理的两个问题

如果用C语言来描述,大概是这样的;

汇编语言个人学习笔记——第八章 数据处理的两个问题

在按照C语言的风格,用汇编语言写一下这个程序,和C语言进行对比:

汇编语言个人学习笔记——第八章 数据处理的两个问题

汇编语言个人学习笔记——第八章 数据处理的两个问题

我们可以看到,8086CPU提供的如[bx+si+idata]的寻址方式为结构化数据的处理提供了方便。

使得我们可以在编程的时候,从结构化的角度去看待所要处理的数据。

从上面我们可以看到,一个结构化的数据包含了多个数据项,而数据项的类型又不相同,有的是字型数据,有的是字节型数据,有的是数组(字符串)。

一般来说,我们可以用[bx+idata+si]的方式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定位数组项中的每个元素。(很通用的用法)

为此汇编语言提供了更为贴切的书写方式。

如:[bx].idata、[bx].idata[si]。

在C语言程序中我们看到,如:

dec.cp[i],dec是一个变量名,指明了结构体变量的地址,cp是一个名称,指明了数据项cp的地址,而i用来定位cp中的每一个字符。

汇编语言中的做法是:bx.10h[si]

 

8.7div指令

div是除法指令,使用div作除法的时候要注意:

除数:8位或16位,在寄存器或内存单元中

被除数:(默认)放在AX或DX和AX中

除数       被除数

8位        16位(AX)

16位      32位(DX+AX)

结果:

运算      8位       16位(除数)

 商         AL         AX

余数      AH         DX

div指令格式:

div 寄存器

div 内存单元

示例:

div byte ptr ds:[0]

含义为:(al)=(ax)/((ds)*16+0)的商;

             (ah)=(ax)/((ds)*16+0)的余数

 

div word ptr es:[0]

含义为:

(ax)=[(ds)*10000H+(ax)]/((ds)*16+0)的商;

(dx)=[(dx)*10000H+(ax)]/((ds)*16+0)的余数

 

div byte ptr [bx+si+8]

含义:

(al)=(ax)/((ds)*16+(bx)+(si)+8)的商;

(ah)=(ax)/((ds)*16+(bx)+(si)+8)的余数

 

div word ptr [bx+si+8]

含义:

(ax)=[(dx)*10000H+(ax)]/((ds)*16+(bx)+(si)+8)的商;

(dx)=[(dx)*10000H+(ax)]/((ds)*16+(bx)+(si)+8)的余数

 

练习:

编程:利用除法指令计算100001/100。

我们首先分析一下,被除数100001大于65535,不能用ax寄存器存放,所以我们要用dx和ax两个寄存器联合存放100001,也就是说要进行16位的除法。

除数小于255,可以在一个8位寄存器中存放,但是,因为被除数是32位的,除数应为16位,所以要用一个16位寄存器来存放除数100。

因为要分别为dx和ax赋100001的高16位值和低16位值,所以应先将100001表示为十六进制形式:186A1H。

代码如下:

assume cs:code
code segment
start :mov ax,86a1h
       mov dx,0001h
       mov bx,100
       div bx
       
       mov ax,4c00h
       int 21h
code ends
end start

执行之后,(ax)=03E8H(即1000),(dx)=1(余数为1)。

汇编语言个人学习笔记——第八章 数据处理的两个问题

练习2:

编程:利用除法指令计算1001/100。

我们首先分析一下被除数1001可用ax寄存器存放,除数100可用8位寄存器存放,也就是说,要进行8位的除法。程序如下:

assume cs:code
code segment
start:mov ax,1001
      mov bl,100
      div bl
      
      mov ax,4c00h
      int 21h
code ends
end start

程序执行后,(al)=0AH(即10),(ah)=1(余数为1)。

 

8.8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(double word双字)型数据的。

示例:

data segment

db 1

dw 1

dd 1

data ends

在data段中定义了三个数据:

第一个数据为01H,在data:0处,占1个字节:

第二个数据为0001H,在data:1处,占1个字;

第三个数据为00000001H,在data:3处,占2个字;

问题8.1

用div计算data段中第一个数据除以第二个数据后的结果,商存放在第三个数据的存储单元中。

data segment
 dd 100001
 dw 100
 dw 0
data ends

data段中的第一个数据是被除数,为dword(双字)型,32位,所以在做除法之前,用dx和ax存储。应将data:0字单元中的低16位存储在ax中,data:2字单元中的高16位存储在dx中。

assume cs:code,ds:data

data segment
 dd 100001
 dw 100
 dw 0
data ends

code segment
start :mov ax,data
       mov ds,ax
       mov ax,ds:[0]
       mov dx,ds:[2]
       div word ptr ds:[4]
       mov ds:[6],ax
       
       mov ax,4c00h
       int 21h
code ends
end start

汇编语言个人学习笔记——第八章 数据处理的两个问题

 

8.9dup

dup是一个操作符,在汇编语言中同db、dw、dd等一样,也是由编译器识别处理的符号。

dup是和db、dw、dd等数据定义伪指令配合使用的,用来进行数据的重复。

示例:

db 3 dup (0)

定义了三个字节,它们的值都是0,相当于db 0,0,0

db 3 dup (0,1,2)

定义了9个字节,它们是0、1、2、0、1、2、0、1、2,相当于db 0,1,2,0,1,2,0,1,2

db 3 dup('abc','ABC')

定义了18个字节,它们是'abcABCabcABCabcABC',相当于db 'abcABCabcABCabcABC'

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 (重复的双字数据)

dup是一个十分有用的操作符

比如我们要定义一个容量为200个字节的栈段,如果不用dup,则必须用这样的格式:

stack segment

 dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

 dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

 dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

 dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

 dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

stack ends

当然,我们可以用dd,使程序变得简短一些,但是如果要求定义一个容量为1000字节或10000字节的,即使用dd还是很繁琐。

用dup就可以轻松解决。如下:

stack segment

 db 200 dup (0)

stack ends

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