汇编语言笔记 王爽教程

第一章    基础知识

1.  汇编指令是机器指令的助记符，同机器指令一一对应。

2.  每一种CPU都有自己的汇编指令集。

        汇编语言发展至今，由以下三类指令组成：

        1汇编指令：机器码的助记符，有对应的机器码；

        2伪指令：  没有对应的机器码，由编译器执行，计算机并不执行；

        3其他符号：如：+,--,*,/等，由编译器识别，没有对应的机器码。

3.  CPU可以直接使用的信息在存储器中存放。

4.  在存储器中指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。

5.  存储单元从零开始顺序编号。

6.  一个存储单元可以存储8个bit（用作单位写为“b”），即8位二进制数

7.  1B=8b   1KB=1024b  1MB=1024KB      1GB=1024MB       1TB=1024GB

8.  每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连，也可以说这些管脚引出总线。一个CPU可以引出总线的宽度标志了这个CPU的不同方面的性能：

        V地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力；

        Vv数据总线的宽度决定了CPU与其他器件进行数据传送时的

一次数据传送量；

        Vvv控制总线的宽度决定了CPU对系统中其他器件的控制能力；

9.   在每一台PC机中，都有一个主板，主板上有核心器件和一些主要器件，这些器件通过总线相连。这些器件有：CPU，存储器，外围芯片组，扩展插槽等。扩展插槽上一般插有RAM内存条和各类接口卡。

10.  CPU对外部设备都不能直接控制，直接控制这些设备进行工作的是插在扩展插槽上的接口卡。扩展插槽通过总线和CPU相连，所以接口卡液通过总线同CPU相连。即CPU通过总线向接口卡发送命令，接口卡根据CPU的命令控制外设进行工作。

11.  随机存储器RAM，可读可写，但是必须带电存储，关机后存储的内容丢失；只读存储器ROM，只能读取不能写入，关机后其中的内容不丢失。

     存储器从功能和连接上分为：

* 随机存储器：用于存放供CPU使用的绝大部分程序和数据，主随机存储器一般由装在主板上的RAM和插在扩展插槽上的RAM组成。

* 装有BIOS的ROM：BIOS是由主板和各类接口卡厂商提供的软件系统，可以通过它利用该硬件设备进行最基本的输入输出。

* 接口卡上的RAM：某些接口卡需要对大批量输入，输出数据进行暂时存储，在其上装有RAM。典型如显示卡上的RAM，一般称为显存，我们将需要显示的内容写入显存，就会出现在显示器上。

12.  对CPU 来讲，系统中的所有存储器中的存储单元都处于一个统一的逻辑存储器中，它的容量受CPU寻址能力的限制。这个逻辑存储器即是我们所说的内存地址空间。

第二章    寄存器（CPU工作原理）

1. 所有的内存单元构成的存储空间是一个一维的线性空间，每一个内存单元在这个空间中都有唯一的地址，我们将这个唯一的地址称为物理地址，CPU通过地址总线送入存储器的必须是一个内存单元的物理地址

2.  8086CPU有20位地址总线，可以传送20位地址，达到1MB的寻址能力。

3.  8086CPU在内部用两个16位地址合成的方法形成一个20位的物理地址，地址加法器采用：物理地址=段地址×16＋偏移地址 的方法用段地址和偏移地址合成物理地址。其本质含义为：CPU在访问内存时，用一个基础地址和一个相对于基础地址的偏移地址相加，给出内存单元的物理地址。

4. 段地址在8086CPU的段寄存器中存放，当8086CPU要访问内存时，由段寄存器提供内存单元的段地址，8086CPU有4个段寄存器，其中CS用来存放指令的段地址。

5.  CS存放指令的段地址，IP存放指令的偏移地址。

    8086机中，任意时刻，CPU将CS:IP指向的内容当作指令执行。

6.     8086CPU的工作过程：

（1）.从CS:IP指向的内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲器；

（2）.IP 指向下一条指令；

（3）.执行指令。（转到步骤（1），重复这个过程）

7.  8086CPU提供转移指令修改CS,IP的内容。

第三章    寄存器（内存访问）

1.  字在内存中存储时，要用两个地址连续的内存单元存放，字的低位字节存放在低地址单元中，高位字节存放在高地址单元中

2.   用mov指令要访问内存单元，可以在mov指令中只给出单元的偏移地址，此时，段地址默认在DS寄存器中。

3.   【address】表示一个偏移地址为address的内存单元。

4.   在内存和寄存器之间传送字型数据时，高地址单元和高8位寄存器，低地址单元和低8位寄存器相对应。

5.   mov ，add ，sub 是具有两个操作对象的指令，jmp是具有一个操作对象的指令。

6.  8086CPU提供了栈操作机制，方案如下：

        在SS,SP中存放栈顶的段地址和偏移地址；

    提供出栈和入栈指令，他们根据SS:SP提示的地址，按照栈的方式访问内存单元。

7.   push指令的执行步骤：1. SP=SP-2 ;   2. 向SS:SP指向的字单元中送入数据。

8.   pop指令的执行步骤： 1. 从SS:SP指向的字单元读取数据；2. SP=SP＋2;

9.   任意时刻，SS:SP指向栈顶元素。

10.  8086CPU只记录栈顶，栈科技的大小我们要自己管理。

11.  用栈来暂存以后需要恢复的寄存器的内容时，寄存器出栈的顺序要和入栈的顺序相反。

12.  push 和pop实质上是一种内存传送指令，注意他们的灵活应用。

13.  段的综述

        我们可以将一段内存定义为一个段，用一个段地址指示段，用偏移地址访问段内的单元，这完全是我们自己的安排。

            我们可以用一个段存放数据，将它定义为“数据段”；

            我们可以用一个段存放代码，将它定义为“代码段”；

            我们可以用一个段当作栈，将它定义为“栈段”；

    我们可以这样安排，但是若要让CPU按照我们的安排来访问这些段，就要：

    对于数据段，将它的段地址放在DS中，用mov ， add ，sub 等访问内存单元的指令时，CPU就将我们定义的数据段中的内容当作数据来访问；

    对于代码段，将它的段地址放在CS中，将段中的第一条指令的偏移地址放在IP中，这样CPU就将执行我们定义的代码段中的指令；

    对于栈段，将它的段地址放在SS中，将栈顶单元的偏移地址放在SP中，这样CPU在需要进行栈操作的时候，比如执行push ，pop指令等，就将我们定义的栈段当作栈空间来使用。

      可见，不管我们如何安排，CPU将内存中的某段内容当作代码，是因为CS:IP指向了那里；CPU将某段内存当作栈，是因为SS:SP 指向了那里。

14.  一段内存，可以既是代码的存储空间，又是数据的存储空间，还可以是栈空间，也可以什么也不是。关键在于CPU中寄存器的设置，即：CS IP ,SS SP ,DS的指向。

第四章    第一个程序

汇编语言从写出到执行的简要过程：

第一步 编写汇编源程序

        结果产生了一个存储源程序的文本文件

第二步 对源程序进行编译连接

        编译生成目标文件————连接生成可执行文件

        可执行文件包含两部分内容：

￥. 程序（从源程序中的汇编指令翻译过来的机器码）和数据（源程序中定义的数据）

￥. 相关的描述信息（比如，程序有多大，要占用多少内存空间等）

这一步工作的结果是产生了一个可在操作系统中运行的可执行文件

第三步 执行可执行文件中程序

       操作系统依照可执行文件中的描述信息，将可执行文件中机器码和数据加载入内存，并进行相关的初始化（比如设置CS:IP指向第一条要执行的指令），然后由CPU执行程序。

       程序加载后，cx中存放的是程序的长度，DS中存放着程序所在内存区的段地址，这个内存区的偏移地址为0，则程序所在的内存区的地址为 DS:0；

       这个内存区的前256个字节中存放的是PSP ，DOS用来和程序进行通信。从256字节处向后的空间存放的是程序。

第五章             【BX】和loop指令

1.    完整地描述一个内存单元需要两种信息：￥.内存单元的地址 ；￥.内存单元的长度（类型）

2.    loop 标号 ，CPU执行loop指令的时候，要进行两步操作：￥.（cx）=(cx)-1;￥.判断CX中的值，不为零则跳转至标号处执行程序，如果为零则向下执行。标号代表一个地址。

3.    用CX和loop指令相配合实现循环功能要点：

（1）       在CX中存放循环次数；

（2）       Loop指令中的标号所标识地址要在前面；

（3）       要循环执行的程序段，要写在标号和loop指令的中间。

第六章    多个段

1. 可执行文件中的程序执行过程：

￥. 由其他的程序（debug，command或其他程序）将可执行文件中的程序加载入内存；

￥. 设置CS:IP指向程序的第一条要执行的指令（即程序的入口），从而使程序得以运行；

￥. 程序运行结束后，返回到加载者。

end start 指明的程序入口，被转化为一个入口地址，存储在可执行文件的描述信息中。

第七章    内存定位

1. ￥. and 逻辑与指令，按位进行与运算

        通过该指令可将操作对象的相应位设为0，其他位不变

         将AL的第六位设为0：and al,10111111B

    ￥. Or 逻辑或指令，按位进行或运算

         通过该指令可将操作对象的相应位设为1，其他位不变

         将AL的第六位设为1：or al,01000000B

2.  A ：41H，01000001B   ；a : 61H，01100001B.

     就ASCII码的二进制形式来看，除第5位外，大写字母和小写字母的其他各位都一样。

     大写字母的ASCII码第五位为0，小写字母的第五位为1.

4.    SI和DI是8086CPU中和bx功能近似的寄存器，SI和DI不能够分成两个8位寄存器来使用。

第八章                    数据处理

1.     四个寄存器：BX  SI  DI  BP 这四个寄存器可以单个出现，或只能以四种组合出现：BX和SI ，BX和DI ，BP和SI ，BP和DI。使用寄存器BP，而指令中没有显性地给出段地址，段地址就默认在SS中。

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

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

2.     数据处理：读取，写入，运算。

机器指令并不关心数据的值是多少，而关心指令执行前一刻，它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

Mov bx,[0]           内存，ds:0单元

Mov bx,ax            CPU内部，ax寄存器

Mov bx,1         CPU内部，指令缓冲器

3.     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。

￥. 通过寄存器名指明要处理的数据的尺寸；

￥. 没有寄存器名存在的情况下，用操作符byte ptr 和 word ptr指明内存单元的长度

4.     DIV除法指令，使用时需知：

￥. 除数：有8位和16位两种，在一个寄存器或内存单元中

￥. 被除数：除数为8位：被除数为16位，默认在AX中存放；

   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。

￥. 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。

5.     dup操作符，同db,dw,dd等一样，是由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，用来进行数据的重复。

Db/dw/dd  重复的次数 dup (重复的字/字节/双字数据)

Db  3  dup (‘abc’, ‘ABC’)

 

第九章                      转移指令 

1.       转移指令：可以控制CPU执行内存中某处的代码的指令。

8086CPU的转移行为分为：

￥. 只修改IP时，称为段内转移，如：jmp ax。

        *短转移：IP的修改范围-128——127

        *近转移：IP的修改范围-32768——32767

￥. 同时修改CS和IP 时，称为段间转移，如：jmp 1000:0。

8086CPU的转移指令分为：

￥. 无条件转移指令（如：jmp）

￥. 条件转移指令

￥. 循环指令（如：LOOP）

￥. 过程

￥. 中断

2.       offset操作符，在汇编语言中是由编译器处理的符号，它的功能是取得标号的偏移地址。

Mov ax,offset start    ;取得标号start的偏移地址，送ax

3.       依据位移进行转移的JMP指令

Jmp short 标号 （转到标号处执行指令）

实现的是段内转移，它向前转移时可以最多超过128个字节，向后转移可以最多越过127个字节。

“标号”是代码段中的标号，指明了指令要转移的目的地，转移指令结束后，CS:IP应该指向标号处的指令。

指令“jmp short 标号”的功能为：（IP）=（IP）+8位位移

（1）8位位移=“标号”处的地址-jmp指令后的第一个字节的地址；

（2）short指明此处的位移为8位位移；

（3）8位位移的范围为-128——127，用补码表示；

（4）8位位移由编译程序在编译时算出。

指令“jmp near ptr 标号”功能：（IP）=（IP）+16位位移

（1）16位位移=“标号”处的地址-jmp指令后的第一个字节的地址；

（2）near ptr指明此处的位移为16位位移,进行的是段内近转移；

（3）16位位移的范围为-32768——32767，用补码表示；

（4）16位位移由编译程序在编译时算出。

4. 转移的目的地址在指令中的JMP指令

    指令“jmp far ptr 标号”实现段间转移，又称为远转移。功能：

    （CS）=标号所在段的段地址；

    （IP）=标号在段中的偏移地址。

5. 转移地址在寄存器中的JMP指令

    指令格式：jmp 16位寄存器

    功能：(IP)=( 16位寄存器)

6. 转移地址在内存中的JMP指令

    （1）jmp word ptr 内存单元地址（段内转移）

          功能：从内存单元地址开始存放着一个字，是转移的目的偏移地址，内存单元地址可用寻址方式的任一格式给出

          如：Jmp word ptr ds:[0]

              Jmp word ptr [bx]     等

    （2）jmp dword ptr 内存单元地址（段间转移）

          功能：从内存单元地址开始存放着两个字，高地址处的字是转移的目的段地址，低地址处是转移的目的偏移地址。

            （CS）=(内存单元地址+2)

            （IP）=（内存单元地址）内存单元地址可用寻址方式的任一格式给出。

          如：mov ax,0123h

              Mov [bx],ax

              Mov word ptr [bx+2],0

              Jmp dword ptr [bx]

          执行后，（CS）=0，(IP)=0123H,CS:IP指向0000:0123。

6.     jcxz指令 有条件转移指令。

所有的有条件转移指令都是短转移，在对应的机器码中包含转移的位移，而不是目的地址。对IP的修改范围都是：-128——127.

Jcxz  标号（如果（cx）=0，转移到标号处执行。）

操作：当（cx=0）时，（IP）=(IP)+8位位移：

        8位位移=“标号”处的地址-jcxz指令后第一个字节的地址

相当于：if((cx)==0)jmp short 标号；

7.     loop指令 循环指令

所有的循环指令都是短转移，在对应的机器码中包含转移的位移，而不是目的地址。对IP的修改范围都是：-128——127.

指令格式：loop 标号（（cx）=(cx)-1,如果（cx）≠0，转移到标号处执行。）

操作：1.（cx）=(cx)-1；

      2. 如果（cx）≠0，（IP）=(IP)+8位位移。

         如果（cx）=0，什么也不做（程序向下执行）

相当于：（cx）- -；

        If（(cx) ≠0）jmp short 标号；

第十章     CALL和ret指令

1. ret指令 用栈中的数据，修改IP的内容，从而实现近转移

    CPU执行ret指令时，1.（IP）=（（SS）*16+(SP)）

                              2. (SP)=(SP)+2

                相当于：POP IP

    Retf指令 用栈中的数据，修改CS和IP 的内容，实现远转移

    CPU执行retf指令时，进行下面四步操作：

                              1. （IP）=（（SS）*16+(SP)）

                              2. (SP)=(SP)+2

                              3. （CS）=（（SS）*16+(SP)）

                              4. (SP)=(SP)+2

                相当于：POP IP

                          POP CS

2. CPU 执行CALL指令时，进行两步操作：

        1.将当前的IP或CS和IP压入栈中；

        2.转移

    CALL 指令不能实现短转移，除此之外，和JMP指令原理相同。

        $.“call 标号”（将当前IP压栈后，转到标号处执行指令）

                1. (SP)=(SP)-2      （（SS）*16+(SP)）=（IP）

                2. （IP）=（IP）+16位位移。

            相当于：PUSH IP

                      JMP near ptr 标号

        $.“call far ptr 标号”段间转移

1.       (SP)=(SP)-2

（（SS）*16+(SP)）=（CS）

(SP)=(SP)-2

（（SS）*16+(SP)）=（IP）

                 2. （CS）=标号所在段的段地址

                      （IP）=标号在段中的偏移地址

                相当于：push cs

                         Push IP

                         Jmp far ptr  标号

        $. Call 16位寄存器，

            功能：1. (SP)=(SP)-2

（（SS）*16+(SP)）=（IP）

（IP）=（16位寄存器）

            相当于： PUSH IP

                      Jmp 16位寄存器

        $. call word ptr 内存单元地址

            相当于：push IP

                      Jmp word ptr 内存单元地址

        $. call dword ptr 内存单元地址

            相当于：push CS

push IP

                      Jmp dword ptr 内存单元地址

3. call 和 ret配合使用实现子程序的机制

框架如下：

Assume cs:code

Code segment

Main: :

        :

        Call sub1

        :

    Sub1: :

        Call sub2

        :

        Ret

    Sub2:

        :

        Ret

Code ends

End main

4.       mul 乘法指令;

(1).两个相乘的数，要么都是8位，要么都是16位；如果是8位，一个默认放在AH中，另一个放在8位寄存器或内存字节单元中；如果是16位，一个默认在AX中，另一个放在16位寄存器或内存字单元中。

(2).8位乘法，结果默认放在AX中；16位乘法，结果高位默认在DX中存放，低位在AX中存放。

5. 避免寄存器冲突的：

    在子程序的开始将子程序中所有用到的寄存器中的内容都保存起来，在子程序返回前再恢复。

    标准框架：     

            子程序开始：子程序中使用的寄存器入栈

                          子程序内容

 子程序中使用的寄存器出栈

返回（ret,retf）

第十一章 标志寄存器

1.       标志寄存器flag作用：

（1）       用来存储相关指令的某些执行结果

（2）       用来为CPU执行相关指令提供行为依据

（3）       用来控制CPU的相关工作方式

8086CPU的标志寄存器有16位，其中存储的信息通常被称为程序状态字（PSW），flag是按位起作用的，每一位都有专门的含义，记录特定的信息。

12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
	OF	DF	IF	TF	SF	ZF		AF		PF		CF

Flag的1,3,5，12,13,14,15在8086CPU中每一使用，不具有任何含义。

2.       第6位ZF，零标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为0。如果结果为0，那么ZF=1，不为0，那么ZF=0.影响标志寄存器的指令，如：add，sub，div，inc，mul，or，and等，他们大都是运算指令；有的指令对标志寄存器没有影响，比如：mov，push，pop等，他们大都是传送指令。

3.       第2位PF，奇偶标志位。它记录相关指令执行后，其结果的所有二进制中1的个数是否为偶数。如果1的个数为偶数，PF=1，如果为奇数，那么PF=0.

4.       第7位SF，符号标志位。它记录相关指令执行后，其结果（实际结果（寄存器中存放的结果）并非逻辑结果）是否为负。如果结果为负，SF=1，如果非负，SF=0。CPU在执行ADD等指令的时候，包含了两种含义。将得到用同一种信息记录的两种结果，关键在于我们的程序需要哪一种结果。SF标志就是CPU对有符号数运算结果的一种记录，它记录数据的正负。在我们将数据当作有符号数来运算的时候，可以通过它来得知结果的正负。如果我们将数据当作无符号数来运算，SF的值则没有意义，虽然相关的指令影响了它的值。

5.       第0位CF，进位标志位。一般情况下，在进行无符号数运算的时候，它记录了运算结果的最高位向更高位的进位值，或从更高位的借位值。

6.       第11位OF，溢出标志位。一般情况下，OF记录了有符号数运算的结果是否发生了溢出。如果发生溢出，OF=1，如果没有，OF=0。CF 是对无符号数运算有意义的标志位，而OF是对有符号数运算有意义的标志位。

7.       adc带进位加法指令，它利用了CF位上记录的进位值。

指令格式：adc 操作对象1，操作对象2

功能：操作对象1=操作对象1+操作对象2+CF

加法：1低位相加；2高位相加再加上低位相加产生的进位值

下面指令和add ax,bx具有相同的结果

Add al,al

Adc ah,ah

8.       sbb 带借位减法指令，它利用了CF位上记录的借位值。

格式：sbb 操作对象1，操作对象2

功能：操作对象1=程序对象1-程序对象2-CF

Sbb ax,bx实现的功能：(ax)=(ax)-(bx)-CF

9.       cmp 比较指令，cmp的功能相当于减法指令，只是不保存结果。Cmp指令执行后，将对标志寄存器产生影响。其他相关指令通过识别这些被影响的标志寄存器位来得知比较结果。

格式：cmp 操作对象1，操作对象2

功能：计算操作对象1-操作对象2 但并不保存结果，仅仅根据计算结果对标志寄存器进行设置。

cmp ax,bx         ；无符号数的比较

如果(ax)=(bx)则(ax)-(bx)=0,所以：ZF=1；

如果(ax)≠(bx)则(ax)-(bx)≠0，所以：ZF=0；

如果(ax)<(bx)则(ax)-(bx)将产生借位，所以：CF=1；

如果(ax)≥(bx)则(ax)-(bx)不必借位，所以：CF=0；

如果(ax)>(bx)则(ax)-(bx)既不借位，结果又不为0，所以：CF=0并且ZF=0

如果(ax)≤(bx)则(ax)-(bx)既可能借位，结果可能为0，所以：CF=1或ZF=1。

有符号数的比较：SF只能记录实际结果的正负，发生溢出的时候，实际结果的正负不能说明逻辑上真正结果的正负。但是逻辑上的结果的正负，才是cmp指令所求的真正结果，所以我们在考察SF的同时考察OF，就可以得知逻辑上真正结果的正负，同时就知道比较的结果。

1.       如果SF=1，而OF=0

没有溢出，逻辑结果的正负=实际结果的正负

SF=1，实际结果为负，(ax)<(bx)

2.       如果SF=1, 而 OF=1

OF=1，说明有溢出，逻辑上真正结果的正负≠实际正负

SF=1，实际结果为负，如果因为溢出导致了实际结果为负，则逻辑上真正的结果必然为正。

这样SF=1, OF=1，说明了(ax)>(bx)。

3.       如果SF=0，而 OF=1     说明：(ax)<(bx)

OF=1，说明有溢出，逻辑结果的正负≠实际结果的正负

SF=0，实际结果非负，有溢出结果非0，所以实际结果为正，如果因为溢出导致了实际结果为正，则逻辑上真正的结果必然为负。

4.       如果SF=0，而 OF=0

没有溢出，且结果非负，所以(ax）≥(bx)

10.     检测比较结果的条件转移指令

“转移”指的是它能够修改IP，而“条件”指的是它可以根据某种条件，决定是否修改IP。这些条件转移指令通常都和CMP相配合使用，就好像call和ret指令通常相配合使用一样。

常用的根据无符号数的比较结果进行转移的条件转移指令有：

指令   含义            检测位

Je      等于则转移      ZF=1

Jne    不等于则转移    ZF=0

Jb     低于则转移      CF=1

Jnb    不低于则转移    CF=0

Ja     高于则转移      CF=0且ZF=0

Jna    不高于则转移    CF=1或ZF=1

E :equal   b: below  a: above  n: not j: jump

11. flag 的第10位是DF，方向标志位。在串处理指令中，控制每次操作后si,di 的增减。

     DF=0   每次操作后si,di 递增

     DF=1   每次操作后si,di 递减

     Movsb 描述：mov es:[di],byte ptr ds:[si];（8086不支持这样的格式。）

     如果DF=0;  inc si      inc di

     如果DF=1； dec si      dec di

     功能：将ds:si指向的内存单元的字节送入es:di中，然后根据标志寄存器DF位的值，将si和di递增或递减。

     Movsw 将ds:si指向的内存单元的字送入es:di中，然后根据标志寄存器DF位的值，将si和di递增2或递减2。

     一般，movsb 和movsw都和rep配合使用，

     格式：rep movsb

     汇编描述：s: movsb

                   Loop s

     可见，rep的作用是根据cx的值，重复执行后面的串传送指令。

     8086对DF的设置：cld置0， std置1

12. pushf 将标志寄存器的值压栈，popf从栈中弹出数据，送入标志寄存器中。

第十二章    内中断

1. 任何一个通用的CPU，都具备一种能力，可以在执行完当前正在执行的指令之后，检测到从CPU外部发送过来的或内部产生的一种特殊信息，并且可以立即对所接收到的信息进行处理。这种特殊的信息，我们称其为，中断信息。

2. 四种内中断：   除法错误

                    单步执行

                    执行int0指令

                    执行int指令

   中断信息中包含中断类型码，中断类型码为一个字节型数据，可以表示256种中断信息的来源，即中断源。

3. 中断向量表，中断处理程序的入口地址列表。

中断向量表在内存中保存，其中存放着256个中断源所对应的中断处理程序的入口。

中断向量表指定存放在内存地址0处，从0000:0000到0000:03E8的1000个段媛中存放着中断向量表。

一个表项存放着一个中断向量，也就是一个中断处理程序的入口地址，对于8086CPU，这个入口地址包括段地址和偏移地址，所以一个表项占两个字，高地址字存放段地址，低地址字存放偏移地址。

4.          8086CPU在收到中断信息后，引发的中断过程为：

1.     （从中断信息中）取得中断类型码；  N

2.     标志寄存器的值入栈； pushf

3.     设置标志寄存器的第八位TF和第九位IF的值为0; TF=0,IF=0

4.     CS的内容入栈 ;   push CS

5.     IP的内容入栈;     push IP

6.     从内存地址为：中断类型码*4和中断类型码*4+2的两个字单元中读取中断处理程序的入口地址设置IP和CS。(IP)=(N*4),(CS)=(N*4+2)

在最后一步完成后，CPU开始执行程序员编写的中断处理程序。

5.          CPU随时都可能执行中断处理程序，所以中断处理程序必须一直存储在内存某段空间之中。

中断处理程序的编写步骤：

1.     保存用到的寄存器

2.     处理中断

3.     恢复用到的寄存器

4.     用iret指令返回

Iret指令的功能用汇编语法描述为：

Pop IP

Pop CS

Popf

Iret指令执行后，CPU回到执行中断处理程序前的执行点继续执行程序。

6. CPU在执行完一条指令之后，如果检测到标志寄存器的TF位为1，则产生单步中断，引发中断过程。单步中断的中断类型码为1，则它引发的中断过程为：   [1]取得中断类型码1；

           [2]标志寄存器入栈，TF,IF设置为0；

            [3]CS,IP入栈;

            [4](IP)=(1*4),(CS)=(1*4+2)。

   Debug提供了单步中断的中断处理程序，功能为显示所有寄存器中的内容后等待输入命令。

7. 响应中断的特殊情况：在执行完向SS寄存器传送数据的指令后，即便是发生中断，CPU也不会响应。因为，SS：SP联合指向栈顶，而对他们的设置应该连续完成，如果在执行完设置SS的指令后，CPU响应中断，引发中断过程，要在栈中压入标志寄存器、CS和IP的值，而SS改变，SP并未改变，SS:SP指向的不是正确的栈顶，将引起错误。所以CPU在执行完设置SS的指令后，不响应中断。这给连续设置SS和SP，指向正确的栈顶提供了一个时机。

    因此我们将设置SS和SP 的指令连续存放，使得设置SP的质量紧接着设置SS的指令执行，而在此之前，CPU不会引发中断过程。

第十三章      INT 指令

1. int 指令格式：int n    n为中断类型码，它的功能是引发中断过程

   CPU执行INT N指令，相当于引发一个N号中断的中断过程：

   [1]取中断类型码n

   [2]标志寄存器入栈，IF=0，TF=0

   [3]CS、IP入栈

   [4]（IP）=（N*4），（CS）=（N*4+2）

   从此处转去执行N号中断的中断处理程序。

2. 在系统的ROM中存放着一套程序，称为BIOS（基本输入输出系统），BIOS中主要包括：

   [1]硬件系统的检测和初始化程序；

   [2]外部中断和内部中断的中断例程；

   [3]用于对硬件设备进行I/O操作的中断例程；

   [4]其他和硬件系统相关的中断例程。

   操作系统DOS也提供了中断例程，从操作系统的角度来看，DOS的中断例程就是操作系统向程序员提供的编程资源。

   程序员在编程的时候，可以用INT 指令直接调用BIOS和DOS提供的中断例程，来完成某些工作。

3. BIOS和DOS中断例程的安装：

   [1] 开机后，CPU一加电，初始化（CS）=0FFFFH,(IP)=0，自动从FFFF:0单元开始执行程序，FFFF：0处有一条跳转指令，CPU执行该指令后，转去执行BIOS中的硬件系统检测和初始化程序。

   [2]初始化程序将建立BIOS所支持的中断向量，即将BIOS提供的中断例程的入口地址登记在中断向量表中。注意，对于BIOS所提供的中断例程，只需将入口地址登记在中断向量表中即可，因为他们是固化到ROM中的程序，一直在内存中存在。

   [3]硬件系统检测和初始化完成后，调用INT 19H进行操作系统的引导，从此将计算机交由操作系统控制。

   [4]DOS启动后，除完成其他工作外，还将它所提供的中断例程装入内存，并建立相应的中断向量。

第十四章      端口

1.     在PC机系统中，和CPU通过总线相连的芯片除各种存储器外，还有：

[1]各种接口卡（如：网卡、显卡）上的接口芯片，他们控制接口卡进行工作

[2]主板上的借口芯片，CPU通过他们对部分外设进行访问

[3]其他芯片，用来存储相关的系统信息，或进行相关的输入输出处理

这些芯片中，都有一组可以由CPU读写的寄存器，他们在物理上可能处于不同的芯片中，但是他们在以下两点上相同：

[1]都和CPU的总线相连，当然是通过他们所在的芯片进行的

[2]CPU对他们进行读写的时候，都通过控制线向他们所在的芯片发出端口读写命令。

可见，从CPU的角度，将这些寄存器都当作端口，对他们进行统一的编址，从而建立了一个统一的端口地址空间。每一个端口在地址空间中都有一个地址。

2.     端口地址和内存地址一样，通过地址总线来传送，在PC系统中，CPU最多可以定位64K个不同的端口。端口地址的范围：0~65535.

端口的读写：:in和out指令

In al ,60h     从60H号端口读入一个字节

在in和out指令中，只能使用ax和al来存放从端口中读入的数据或要发送到端口中的数据。访问8位端口用ax，访问16位端口用ax。

对0~255以内的端口进行读写时：

In  al , 20h

Out 20h , a

对256~65535的端口读写时，端口号放在dx中

Mov  dx , 3f8h

In    al , dx      从端口3F8读入一个字节

Out   dx, al      向端口3F8写入一个字节

3.     CMOS RAM 芯片简称CMOS 芯片特征：

[1]包含一个时钟和一个有128个存储单元的RAM存储器

[2]靠电池供电，关机后内部时钟正常工作，RAM中信息不丢失

[3]128个字节的RAM中，内部时钟占用0—0dh单元来保存时间信息，其余大部分单元用于保存系统配置信息，供系统启动时BIOS程序读取。BIOS也提供了相关的程序，使我们可以在开机的时候配置CMOS RAM中的系统信息。

[4]该芯片内部有两个端口，端口地址为70H和71H。CPU通过这两个端口来读写CMOS RAM

[5]70H为地址端口，存放要访问的CMOS RAM单元的地址；71H为数据端口，存放从选定的CMOS RAM单元中读取的数据，或要写入到其中的数据。可见，CPU对CMOS RAM的读写分两步进行，比如：读CMOS RAM的2号单元：

①将2送入端口70H

②从71H读出2号单元的内容

4.     CMOS RAM中存放的时间信息

存放时间：年、月、日、时、分、秒。这6个信息的长度都是1个字节。

11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
		年	月	日			时		分		秒

这些数据以BCD码的方式存放

5.     SHL是逻辑左移指令，它的功能为：

[1]将一个寄存器或内存单元的数据向左移位；

[2]将最后移出的一位写入CF；

[3]最低位用0补充。

SHR逻辑右移指令，它与SHL操作相反：

[1]将一个寄存器或内存单元的数据向右移位；

[2]将最后移出的一位写入CF；

[3]最高位用0补充。

第十五章      外中断

1.     外设的输入不直接送入内存和CPU，而是送入相关的借口芯片的端口中；CPU向外设的输出也不是直接送入外设，而是先送入端口中，再由相应的芯片送到外设。可见，CPU通过端口和外部设备进行联系。

2.     可屏蔽中断：可由标志寄存器IF位设置，如果IF=1，CPU在执行完当前指令后响应中断，引发中断过程；如果IF=0，则不响应中断。

Sti ,用于设置IF=1；

Cli 用于设置IF=0.

中断过程：1. 取中断类型码n

            2. 标志寄存器入栈，IF=0，TF=0.

             3. CS、IP入栈

             4. （IP）=（N*4）,（CS）=（N*4+2）.

中断类型码是通过数据总线送入CPU 的。

3.     键盘输入的处理：键盘中有一个芯片对键盘上的每一个键的开关状态进行扫描，按下一个键时，该芯片就产生一个扫描码，称为通码。扫描码被送入主板上的相关借口芯片的寄存器中，该寄存器的端口地址为60H。松开按下的键时，也产生一个扫描码，称为断码，也被送入60H。

断码=通码+80H

扫描码长度为一个字节，通码的第7位为0，断码的第7位为1.

4.     键盘的输入到达60H端口时，相关的芯片就会向CPU发出中断类型码为9的可屏蔽中断信息。CPU检测到该中断信息后，如果IF=1，则响应中断，引发中断过程，转去执行int9中断例程。

5.     BIOS提供了int9中断例程，用来进行基本的键盘输入处理，主要工作：

[1]读出60H端口中的扫描码；

[2]如果是字符键的扫描码，将该扫描码和它对应的字符码（ASCII码）送入内存中的BIOS键盘缓冲区；如果是控制键和切换键的扫描码，则将其转变成状态字节，写入内存中存储状态字的单元

[3]对键盘系统进行相关的控制，比如说，向相关芯片发出应答信息。

0040:17单元存储状态字节，该字节记录了控制键和切换键的状态。

0：右shift状态，置1表示按下

1：左shift状态，置1表示按下

2：ctrl状态，置1表示按下

3：alt状态，置1表示按下

4：scrolllock状态，置1表示scroll指示灯亮

5：Numlock状态，置1表示小键盘输入的是数字

6：capslock状态，置1表示输入大写字母

7：insert状态，置1表示出于删除态。

6.     键盘输入的处理过程：

键盘产生扫描码——扫描码送入60H端口——引发9号中断——CPU执行INT9中断例程处理键盘输入。

前三步都是由硬件系统完成的。

7.     简单延时函数

Mov dx,10h

Mov ax,0

        S:  sub ax,1

            Sbb dx,0[1]

            Cmp ax,0

            Jne s

            Cmp dx,0

            Jne s

    程序实现100000H次循环。

8.     指令系统总结：

[1]数据传送指令：mov、push、pop、pushf、popf、xchg等，这些指令实现寄存器和内存、寄存器和寄存器之间的单个数据传送。

[2]算术运算指令：add、sub、adc、sbb。Inc、dec、cmp、imul、idiv、aaa等，这些指令实现寄存器和内存中的数据的算术运算，他们的执行结果影响标志寄存器的：sf、zf、of、cf、pf、af位

[3]逻辑指令：and、or、not、xor、test、shl、shr、sal、sar、rol、ror、rcl、rcr等，除了not指令外，其他的执行结果都影响标志寄存器的相关标志位。

[4]转移指令：可以修改IP，或同时修改CS和IP的指令：无条件转移指令——jmp；条件转移指令------jcxz、je、jb、ja、jnb、jna；环指令：loop；过程：call，ret，retf；中断：int，iret。

[5]处理机控制指令：这些指令对标志寄存器或其他处理机状态进行设置，如：cld std cli sti nop clc cmc stc hlt wait esc lock等

[6]串处理指令：这些指令对内存中的批量数据进行处理，比如，movsb movsw cmps scas lods stos等，若要使用这些指令方便地进行批量数据的处理，则需要和rep、repe、repne等前缀指令配合使用。

第十六章      直接定址表

1.     描述了单元长度的标号：

a db 1,2,3,4

       B dw 0

    Mov al,a[si]

    Mov ah,0

    Add b,ax

标号a、b是同时描述内存地址和单元长度的标号。标号a，描述了地址code：0，和从这个地址开始，以后的内存单元都是字节单元；而标号b描述了地址code：4，和从这个地址开始，以后的内存单元都是字单元。

标号a,b后面没有“：”

指令：mov ax,b

相当于：mov ax,cs:[4]

      指令：mov al,b

      指令会引起编译错误，因为b代表的是字单元，al是8位寄存器。

2.     在其他段中使用数据标号：如果想在代码段中，直接用数据标号访问数据，则需要用伪指令assume将标号所在的段和一个段寄存器联系起来。否则编译器在编译的时候无法确定标号的段地址在哪一个寄存器中。

3.     可以将功能子程序的入口地址存储在一个表中，他们在表中的位置和功能号相对应。对应的关系为：功能号*2=对应的功能子程序在地址表中的偏移。