微机系统-汇编语言入门

汇编语言及其程序设计

-1:汇编语言的语句格式

[名字] 操作符 操作数； [注释]

名字:

1. 是一种标识符。

2. 组成：A～Z，a～z； 0～9； 专用符号 ？．@ _$

3. 限制：

1）第一个字符不能是数字；

2）“.”必须是第一个字符；

3）前31个字符有效；

4）不能为关键字。

4. 类型：标号-指令符号地址变量-数据符号地址

操作符:

CPU指令、伪指令、宏指令

操作数:

指定参与操作的数据，或数据所在单元地址

注释:

说明程序、指令的功能，增加程序的可读性

-2:指令格式:

一个指令由5部分组成:前缀、操作码、寻址方式、偏移量、立即数。(加粗属于操作数)

(a)是前缀 (b)是操作码和操作数

-3:寻址方式:

一个指令一定涉及两个方面:谁?做什么?

这里的谁就涉及到了寻址方式了

有两类寻址:（1）对操作数寻址 （2）对转移地址、调用地址寻址

Pentium系统中使用字节（8位）、字（16位） 、双字（32位）和4倍字（64位） 。采用低端存储方式

一共有11中寻址方式:

总览

-1:立即寻址

操作数是指令的一部分。完整地取出该条指令之后也就获得了操作数。这种操作数称为立即数。

比如: 

MOV AL，0101010lB

MOV BX，1234H

MOV EAX，12315678H

-2:寄存器寻址:

操作数在CPU的某个寄存器中，指令指定寄存器号。

MOV DS，AX

MOV EAX，ECX

MOV DL，BH

-3:存储器寻址:

操作数在存储器中。 (我们主要要去获取EA)

这里的EA=基址+(变址*比例因子)+位移量

基址：基址寄存器中的内容。基址寄存器通常用于编译程序指向局部变量区、数据段中数组或字符串的首地址。

变址：变址寄存器中的内容。变址寄存器用于访问数组或字符串的元素。

比例因子：32位机的寻址方式。寻址中，用变址寄存器的内容乘以比例因子得到变址值。该方式对访问数组特别有用。

位移量：指令中的一个数，但不是立即数，而是一个地址。

以8086为例:

存储器寻址方式:

-4:转移地址的寻址方式:

转移地址：转移指令中的操作数是转移的目的地址，称为转移地址

转移地址寻址：用于确定转移指令、CALL指令的转向地址。

段内相对寻址:

位移量+IP=EA ->IP/EIP

短跳转 JMP SHORT AA9  //8位

近跳转 JMP NEAR PTR AA8   //16位

段内间接(寄存器)寻址:
寄存器内容 =EA ->IP/EIP  ,比如 :JMP BX

段内直接寻址:
目标段地址:偏移量=CS:IP/EIP  比如 JMP FAR PTR AA6

段间间接寻址

连续的存储单元内容=CS:IP/EIP  比如: JMP DWORD PTR [SI]

-5:指令系统

指令系统:指令的集合,软硬件交界面

指令系统需要我们掌握的要点:侧重指令系统的功能和方法

一共分为了10类指令:
数据传送指令、算术运算指令、 BCD 码调整指令、逻辑运算指令、 移位循环指令、控制转移指令、条件设置指令、串操作指令、处理器控制指令、保护模式系统控制指令

--1:数据传送指令  : 源 → 目。

指令执行后，源操作数不变，不影响状态标志。

(1)MOV指令

格式: MOV DST,SRC  SRC->DST

要求DST和SRC的长度相等,CS可出不可入(可以用,但是不能写)

举例:

MOV WORD PTR [BX]，10H  立即数传入[BX]

(2)PUSH

格式: PUSH SRC ;

把SRC压入栈中

举例 16为数据:

16 位指令操作：

(SP) ← (SP) - 2 //堆栈指针 SP 先减 2 。因为在 16 位系统中，堆栈按字（2 字节）操作，压入一个字数据，堆栈指针要指向新的栈顶位置，所以 SP 减 2 来预留存储单元。

((SP)+1, (SP)) ← (SRC) //将源操作数 SRC 的值存入 SP 所指向的栈顶位置（低字节存 SP 指向处，高字节存 SP + 1 处 ）。

(3)POP

格式 : POP DEST

举例 16位操作:

DST <-((SP)+1, (SP))

SP <- SP+2

(4)标志寄存器 进出栈 (因为指明的操作的寄存器所以格式格外的简单)

PUSHF ；标志寄存器低16位压入堆栈

POPF ；从栈顶弹出2个字节送标志寄存器低16位

(5)LEA

格式: LEA ERG,SRC

REG 代表通用寄存器，SRC 代表源操作数（16 位或 32 位存储器有效地址 ）。该指令功能是把源操作数 SRC 的有效地址送入指定寄存器 REG 。例如 LEA BX, [SI + 10H] ，就是将内存地址 [SI + 10H] 的有效地址送入 BX 寄存器 。

举例:

AX是16位的,所以就只会取出来16位

如果是MOV AX,MEM ,那么就会取出来 3412H  

如果是LEA AX,MEM , 那么就会取出来其地址 3100H  

(6)IN
-1:直接寻址(n:0~255)

IN AL ,n   (AL为8位,将端口 n的内容送入到AL)

-2:间接寻址(DX为16位,可以送全部的端口地址:0~65535)

IN AL,DX   (AL为8位,将 (DX)内存着的地址中的数据放入AL)

(7)OUT

OUT AL ,n   (AL为8位,将AL的内容送入到端口)

-2:间接寻址(DX为16位,可以送全部的端口地址:0~65535)

OUT AL,DX   (AL为8位,将 AL内容放入到DX存着的端口地址对应的端口中)

--2:算术运算指令

(1)加减法

ADD: DST,SRC   //DST=DST+SRC

类型：

影响CF、PF、AF、ZF、SF、OF。可进行8、16、32位操作

ADC 带进位加法（add with carry）

格式：ADC DST, SRC ；（DST）← (SRC)+(DST)＋CF

SUB 减法（subtract）

格式：SUB DST, SRC ；（DST）← (DST) - (SRC)

SBB 带借位减法（subtract with borrow）

格式：SBB DST, SRC ；（DST）← (DST) - (SRC) – CF

(2)自增,自减

INC

格式：INC OPR ；(OPR) ← (OPR)+1

DEC 减1（decrement）

格式：DEC OPR ；（OPR）← (OPR)-1

条指令共性说明：

目的操作数：通用寄存器、存储器单元，可以是8位、16位或32位。

执行INC、DEC指令后，影响AF、OF、PF、SF、ZF，但对CF没有影响

(3)CMP

格式：CMP OPR1, OPR2 ；(OPR1) - (OPR2)

(4)MUL 无符号数乘法（unsigned multiple）

格式：MUL SRC

功能：

字节乘 (AX) ← (AL) × (SRC)

字乘 (DX:AX) ← (AX) × (SRC)

(5)DIV 无符号数除法（unsigned divide）

格式：DIV SRC

功能

字节除 (AL) ←(AX)/(SRC)的商，(AH) ←(AX)/(SRC)的余数

字除 (AX) ←(DX:AX)/(SRC)的商，(DX) ←(DX:AX)/(SRC)的余数

--3:BCD码调整指令

(1)DAA  压缩BCD码加法调整

格式:DAA

功能：

1如果AL的低4位大于9或AF＝1，则(AL)+6 → (AL) 和 1→AF。

2如果AL的高4位大于9或CF＝1，则(AL)+60H → (AL) 和 1→CF。

注意:

只对AL调整。

OF无定义，其他5个状态受影响

举例:

MOV AL，54H ；//54H代表十进制数54

MOV BL，37H ；//37H代表十进制数37

ADD AL，BL ；  //AL中的和为十六进制数8BH

DAA ；        //AL=91H，AF=1，CF=0

(2)DAS 压缩BCD码减法调整（decimal adjust for subtraction）

格式：DAS

功能：调整压缩BCD码减法结果

(3) AAA 非压缩BCD码加法调整（ASCII adjust for addition） 

格式：AAA

功能：调整非压缩BCD码加法结果

(4)AAS 非压缩BCD码减法调整（ASCII adjust for subtraction ）

格式：AAS

功能：调整非压缩BCD码减法结果

--4:逻辑运算符:

(1)与,或,异或,比较

-1:AND 按位逻辑与运算

格式：AND DST，SRC ；(DST) ←(DST)∧(SRC)

-2:OR 按位逻辑或运算

格式：OR DST，SRC ；(DST) ←(DST)∨(SRC)

-3:XOR 按位逻辑异或运算（exclusive or）

格式：XOR DST，SRC ； (DST) ←(DST)⊕(SRC)

-4:TEST 按位逻辑比较运算

格式：TEST OPRl，OPR2 ；(OPRl)∧(OPR2)

4条指令类型：同ADD。

4条指令说明： CF、OF置0，影响SF、ZF、PF，AF无定义

(2)取反

NOT:

格式：NOT OPR ；(OPR) ← OPR

类型：通用寄存器、存储器单元，8位、16位、32位。

说明：不影响标志位。

--5:移位循环指令

1. 移位指令

SHL 逻辑左移（shift logical left） 

格式： SHL OPR，CNT

SHR 逻辑右移（shift logical right）

格式：SHR OPR，CNT

SAL 算术左移（shift arithmetic left）

格式：SAL OPR，CNT

SAR 算术右移（shift arithmetic right）

格式：SAR OPR，CNT

移位指令说明：

OPR：通用寄存器、存储器单元。 8位、16位、32位。

CNT：8位立即数（1-31，8086中只能为1）、CL。

CF依操作设置。OF当CNT=1时有效。

2. 循环指令

ROL 循环左移（rotate left ）

格式：ROL OPR, CNT

ROR 循环右移（rotate right）

格式：ROR OPR, CNT

RCL 带进位循环左移（rotate left through carry）

格式：RCL OPR, CNT

RCR 带进位循环右移（rotate right through carry ）

格式：RCR OPR, CNT

--6:控制转移指令

1. 无条件段内相对短转移（jump）

格式：JMP SHORT OPR

功能： (IP) ←(IP)+8位位移量

说明：SHORT是短转移属性描述符，8位位移量是一个带符号数，范围是-128到+127字节。

2. 无条件段内相对近转移

格式：JMP NEAR PTR OPR

功能： (1P) ←(1P)+16位位移量

说明：NEAR是近转移属性描述符，16位位移量是一个带符号数

3. 无条件段内间接转移

格式：JMP OPR ； OPR可以是寄存器、存储器

功能： (IP)←(EA)

4. 无条件段间直接转移

格式：JMP FAR PTR OPR ； OPR为指令的标号（即指令地址）

功能：

(IP) ←OPR的段内偏移地址

(CS)←OPR所在段的段地址

5. 无条件段间间接转移

格式：JMP DWORD PTR OPR ； OPR为存储器单元

功能：

(IP) ←[EA]

(CS) ←[EA+2

6．条件相对转移 （8位偏移量OPR）

(1)单条件相对转移

① JZ／JE OPR ；ZF=1 转移(结果为零或相等转移)

② JNZ／JNE OPR ；ZF=0 转移(结果不为零或不相等转移)

③ JS OPR ；SF=1 转移(结果为负转移)

④ JNS OPR ；SF=0 转移(结果为正转移)

⑤ JO OPR ；OF=1 转移(结果溢出转移)

⑥ JNO OPR ；OF=0 转移(结果不溢出转移)

⑦ JP／JPE OPR ；PF=1 转移(结果为偶转移)

⑧ JNP／JPO OPR ；PF=0 转移(结果为奇转移)

⑨ JC OPR ；CF=1 转移(有借位或有进位转移)

⑩ JNC OPR ；CF=0 转移(无借位或无进位转移)

(2)无符号数比较条件相对转移(A-B) （A:above高于 B:below低于）

① JB／JNAE／JC OPR ；CF=1 (A<B转移)

② JAE／JNB／JNC OPR ；CF=0 (A≥B转移)

③ JBE／JNA OPR ；(CF∨ZF)=1 (A≤B转移)

④ JA／JNBE OPR ；(CF∨ZF)=0 (A>B转移)

(JA表示A大于B,跳转)

(3)有符号数比较条件相对转移(A-B) （G:greater大于 L:less小于）

① JL／JNGE OPR ；(SF⊕OF)=1 (A<B转移)

② JGE／JNL OPR ；(SF⊕OF)=0 (A≥B转移)

③ JLE／JNG OPR ；((SF⊕OF) ∨ZF)=1 (A≤B转移)

④ JG／JNLE OPR ；((SF⊕OF) ∨ZF)=0 (A>B转移)

--7:LOOP循环控制相对转移

格式：LOOP OPR

功能：（CX/ECX）←(CX/ECX)-1；(CX/ECX)≠0时转移

说明：上述循环控制相对转移指令中的转移地址为（IP/EIP）←(IP/EIP)+ 8位带符号数；8位位移量是由目标地址OPR确定的。

--8:子程序调用与返回

(1)段内相对调用

格式：

CALL DST ； DST为直接入口地址，指令中给出

CALL NEAR PTR DST

如果是16位的操作数:

SP← (SP)-2 ，[SP]←(IP)   //当前地址放入栈

IP←(IP)+16位有符号数作为位移量     //修改IP,指向子程序入口

(2)段内间接调用

格式：CALL DST ；DST为reg or mem

功能： 假如操作数16位：

SP← (SP)-2，[SP]←(IP)

(IP) ←(EA)

类型：寄存器、存储器单元。

(3)段间直接调用

格式：CALL DST ； DST为直接入口地址，指令中给出

功能：

操作数16位：

SP← (SP)-2 ， [SP] ← (CS)   

SP← (SP)-2 ， [SP] ← (IP) //保存当前的位置

IP ←DST的偏移地址     //指向新的程序入口

CS←DST所在段的段地址

说明：该指令先将CS 、IP或EIP压栈保护返回地址。然后转移到由DST（DST为汇编语言中的过程名）指定的转移地址。

(4)段间间接调用

格式：CALL DST ；DST为mem

功能： 操作数16位：

SP← (SP)-2 ， [SP] ← (CS)

SP← (SP)-2 ， [SP] ← (IP)  //放入当前地址

IP ←(EA)  //低16位为偏移量

CS←(EA+2)//高16位为段地址

(5)段内返回

格式:RET

操作数16位： 

IP←栈弹出2字节，SP ← (SP)＋2

(6)段间返回

格式：RET

功能：

操作数16位： 

IP←栈弹出2字节，SP ← (SP)＋2

CS←栈弹出2字节，SP ← (SP)＋2    

--9:中断指令

中断指令作用：调用中断服务程序。中断向量地址=中断类型码×4。

(1)中断指令

格式 : INT n

功能:

① SP←（SP）-2

② PUSH (FR) ；//标志寄存器FR进栈

③ SP←（SP）-2

④ PUSH （CS） ；//断点段地址CS进栈

⑤ SP←（SP）-2

⑥ PUSH （IP） ；//断点地址指针IP进栈

⑦ TF←0 ；//禁止单步

⑧ IF←0 ；//禁止中断

⑨ IP←[n×4] ；//转向中断服务程序 (地位)

⑩ CS←[n×4+2] //高位为段地址

(2)IRET中断返回

格式 : IRET

功能:

① IP←栈弹出2字节 ；//断点偏移量出栈

② SP←（SP）+2

③ CS←栈弹出2字节 ；//断点段地址出栈

④ SP←(SP)+2

⑤ FR←栈弹出2字节 ；//标志寄存器出栈

⑥ SP←(SP)+2

(3)系统功能调用

INT 21H

系统功能调用：DOS为系统程序员及用户提供的一组中断服务程序。

DOS规定用中断指令INT 21H作为进入各功能调用中断服务程序的总入口，再为每个功能调用规定一个功能号，以便进入相应各个中断服务程序的入口。

程序员使用系统功能调用的过程：

1）AH ←功能调用编号

2）设置入口参数

3）CPU执行 INT 21H

4）给出出口参数

-1:功能号1 :等待键盘输入,回送显示器

MOV AH，1 ；（AH） ←功能号01H

INT 21H ；调用21H号软中断

出口参数（AL）= 键入字符的ASCII码。

-2:功能号2 :输出字符送显示器  

MOV DL，41H ；入口参数：（DL）←字符A的ASCII码

MOV AH，2 ；（AH） ←功能号02H

INT 21H ；在屏幕上显示输出字符A

没有出口参数

-3:功能号4CH:终止程序并返回

MOV AH，4CH ；（AH） ←功能号4CH

INT 21H ；调用21H号软中断

-10:处理器控制指令:

标志处理指令只设置或清除本指令的标志位，而不影响其他标志位。

CLC ；进位位置0， CF←0 （clear carry）

STC ；进位位置1， CF←1 （set carry）

CLD ；方向标志位置0，DF←0 （clear direction）

STD ；方向标志位置1，DF←1 （set direction）

CLI ；中断标志置0，IF←0，禁止中断（clear interrupt）

STI ；中断标志置1，IF←1，允许中断 （set interrupt）

NOP ；空操作，不执行任何操作。

HLT ；暂停，暂停指令停止软件的执行。有三种方式退出暂停：中断、硬件复位、DMA操作。

(ST=set ,CL =clear)

-6:伪指令

指示汇编程序完成规定的操作。如选择处理器、定义数据、分配存储区等

(1):END源程序结束

格式：END [标号]

功能：表示源程序结束，不可缺，源程序最后一条语句。

说明：

-标号指示程序开始执行的起始地址。

-主程序缺省值为代码段的第一条指令的地址。

-多个模块链接，主程序用标号，其他程序不用

(2)SEGMENTS 和 ENDS段定义伪指令

段定义：确定代码组织与数据存储的方式。

格式：段名 SEGMENT [定位类型] [组合类型] [字长类型] [‘类别’]

     ┇

    段名 ENDS

定位类型： 指定段起始地址边界。

组合类型： 表示本段与其他模块段之间，具有相同段名的各段的组合关系。

字长类型： 386以后，说明使用16位寻址还是32位寻址。

类别：引号括起来的字符串。连接时，类别相同的段（它们可能不同名）放在连续的存储空间中，但它们仍然是不同的段。

功能：定义段名、段属性，并表示段的开始位置、结束位置。

-SEGMENT和ENDS必须成对出现，而且伪指令前面的段名也要相同

-段名是段的标识符，指明段的基址，由程序员指定。

-一般情况下，选项可以不用，使用默认值。但若需链接程序，就必须使用这些说明

(3)ASSUME 段分配伪指令

格式： ASSUME 段寄存器名：段名，段寄存器名：段名，……

功能：说明某个段使用哪一个段寄存器。

说明：

-程序段必须用CS，堆栈段必须用SS。

-该语句一般放在代码段最前面。

-说明性语句，除CS外（初始化赋值），各段寄存器在程序中赋值。

-取消语句： ASSUME NOTHING

(4)ORG地址计算器设置 (起始地址定义)

格式：ORG 数值表达式

功能：定义指令或数据的起始地址，$←表达式的值。

说明：数值表达式取值范围在0～65535之间

(5)EVEN偶地址定义(让地址计数器变为偶数)

格式：EVEN

功能：使下一个变量或指令从偶地址开始。

说明：便于字存储对准。 EVEN在代码段中可能多出一个NOP语句。

ALIGN 伪指令

ALIGN 4 表示使下一个存储单元地址按 4 字节边界对齐 。若当前地址不是 4 的倍数，会填充字节（保留原值 ）直到地址是 4 的倍数 。

(6)数据定义伪指令

格式：[变量名] 操作符 操作数 [；注释]

功能：为操作数分配存储单元，用变量与存储单元相联系。

操作符：定义操作数类型。

DB： 一个操作数占有1个字节单元（8位），定义的变量为字节变量。

DW：一个操作数占有1个字单元（16位），定义的变量为字变量。

DD：一个操作数占有1个双字单元（32位），定义的变量为双字变量。

操作数：常数、表达式、字符串、？,DUP等

对于’?’,表示只分配空间,不赋值

对于DUP,就是一个复制操作符,比如

DATA1 DB 2 DUP（12H，34H，56H）

就会把()里面的内容写入两份到指定位置

举例:

从200H开始,

存入3个值12H,08H,34H,然后偶字节对齐,

然后存入一个字:789AH,然后4个字节对齐

存入一个双字12345678H

然后存入两个字,一个是当前的地址020CH,一个是6699H

(注意大小端编制的问题,大的在高地址)

(7):PROC,EDNP 过程定义伪指令

格式

过程名 PROC [属性]

┇ （过程体）

过程名 ENDP

功能：用于定义子程序结构，定义一段程序的入口（过程名）及属性。

说明：过程名是该过程（子程序）的入口，是CALL的操作数。

属性：FAR、NEAR（默认）

(8):EQU 赋值伪指令

格式：符号常数名 EQU 表达式 ；将表达式的值赋给符号常数

注意：只能定义一次(有点final的感觉)

DATA1   EQU 88

AAA1   EQU CX

DATA2   EQU DATA1+12

(9):返回值运算符

返回值运算符：返回变量或标号的段地址（SEG）、返回变量或标号的偏移地址（OFFSET）、返回变量或标号的类型值（TYPE）、返回变量的单元数（LENGTH）、返回变量的字节数（SIZE）。

举例:

MOV BX，OFFSET AA1 

将AA1所在的段的偏移量送给BX

(10):PTR（临时改变类型属性运算符）

格式：类型 PTR 变量/标号 ；临时改变类型属性

说明：

变量：字节BYTE、字WORD、双字DWORD，等；

标号：近类型NEAR、远类型FAR。

举例:

DATA1 DW 1234H，5678H     //存入两个字

DATA2 DB 99H，88H，77H，66H  //存入4个字节

MOV AX，WORD PTR DATA2  //将DATA2 当做字送入AX(8899H)

MOV BL，BYTE PTR DATA1  //从DATA当做字节送入BL(34H)

汇编指令编程;

冒泡排序法：N个数据，相邻两个单元大小判断，位置交换，N- 1次后，排出最大（或最小）数据。经过N-1次的上述循环，便可实现数据排序。

DATA SEGMENT  //数据段开始

NUMBER1 DB 100, 3, 90, 80, 99, 77, 44, 66, 50  ; 9个数据，定义字节类型变量NUMBER1并初始化 #

N EQU $ - NUMBER1 - 1  ; 数据个数减1（8个），$是汇编指针，计算NUMBER1变量所占字节数减1，用于循环次数控制 #

DATA ENDS   //数据段结束

CODE  SEGMENT  //代码段开始

ASSUME  CS:CODE, DS:DATA  //定义下那个段使用那个段寄存器

START:

MOV  AX, DATA  ; 将数据段DATA的段地址传送到AX寄存器 #

MOV  DS, AX  ; 将AX中的数据段地址传送到数据段寄存器DS，完成数据段地址设置 #

MOV  DX, N  ; 将数据个数减1的值传送到DX寄存器，作为外循环计数初值，控制比较遍数 #

A1:

LEA  BX, NUMBER1  ; 取NUMBER1的有效地址（偏移地址）传送到BX寄存器，作为数据首址指针 #

MOV  CX, N  ; 将数据个数减1的值传送到CX寄存器，作为内循环计数初值，控制每遍比较次数 #

A2:

MOV  AL, [BX]  ; 将BX指向的内存单元（NUMBER1数组当前元素）的字节数据传送到AL寄存器 #

CMP  AL, [BX+1]  ; 比较AL与BX + 1指向的内存单元（NUMBER1数组相邻元素）的值，设置标志位 #

JNC  A3  ; 当比较结果无进位（前数大于等于后数）时，跳转到A3，不交换数据 #

XCHG  AL, [BX+1]  ; 若前数小于后数，交换AL与BX + 1指向内存单元的值 #

MOV  [BX], AL  ; 将交换后AL的值存回BX指向的内存单元 #

A3:

INC  BX  ; BX加1，指向下一对要比较的相邻数据单元 #

LOOP  A2  ; CX减1，若不为0，跳转到A2继续内循环比较 #

DEC  DX  ; 外循环计数器DX减1 #

JNZ  A1  ; 若DX不为0，跳转到A1开始下一遍比较 #

MOV  AH, 4CH  ; 设置系统功能调用参数，4CH功能号表示程序正常结束返回操作系统 #

INT 21H  ; 执行系统功能调用，触发中断21H，程序结束返回操作系统 #

CODE  ENDS

END START