第三章 寄存器（内存访问）
第四章 第一个程序
第三章 寄存器（内存访问）
从访问内存的角度再学习几个寄存器
3.1 ~ 3.5 的笔记内容因为 typora 崩溃全部丢失了 :cry:
检测点 3.1
在 debug 中，用
d 0:0 1f查看内存，结果如下
下面的程序执行前，
AX=0,BX=0，写出每条汇编指令执行完后相关寄存器中的值1
2
3
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12
13
14mov ax,1
mov ds,ax # DS=0001H
mov ax,[0000] # AX=2662H DS=0001H
mov bx,[0001] # BX=E626H DS=0001H
mov ax,bx # AX=E626H DS=0001H
mov ax,[0000] # AX=2662H DS=0001H
mov bx,[0002] # BX=D6E6H DS=0001H
add ax,bx # AX=FD48H DS=0001H
add ax,[0004] # AX=2C14H DS=0001H
mov ax,0 # AX=0000H DS=0001H
mov al,[0002] # AX=00E6H DS=0001H
mov bx,0 # BX=0000H DS=0001H
mov bl,[000C] # BX=0026H DS=0001H
add al,b1 # AX=000CH DS=0001H
内存中的情况如下图所示
寄存器初始值：CS=2000H,IP=0,DS=1000H,AX=0,BX=0
用汇编指令写出CPU执行的指令序列
写出CPU执行每条指令后，CS、IP和相关寄存器的值
1
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4
5
6mov ax,6622h # ax=6622h bx=0000h cs=2000h ip=0003h ds=1000h
jmp 0ff0:0100 # ax=6622h bx=0000h cs=0ff0h ip=0100h ds=1000h
mov ax,2000h # ax=2000h bx=0000h cs=0ff0h ip=0103h ds=1000h
mov ds,ax # ax=2000h bx=0000h cs=0ff0h ip=0105h ds=2000h
mov ax,[0008] # ax=c389h bx=0000h cs=0ff0h ip=0108h ds=2000h
mov ax,[0002] # ax=ea66h bx=0000h cs=0ff0h ip=010Bh ds=2000h
再次体会：数据和程序有区别吗？如何确定内存中的信息哪些是数据，哪些是程序？
数据和程序在内存中的形式都是二进制数，没有什么不同。CPU将 CS:IP 指向的二进制数当作指令，DS:[···] 指定的地址当作数据
3.6 栈
栈的进出顺序：LIFO (Last In First Out)
3.7 CPU 提供的 栈机制
基于 8086CPU 编程的时候，可以将一段内存当作栈来使用
8086CPU提供入栈和出栈指令，其中最基本的两个是 PUSH 和 POP
8086CPU的入栈和出栈操作都是以字为单位进行的
如何指定一段内存，并把它用作栈呢？CPU又如何知道栈顶的位置呢？
先回答第二个问题，8086CPU有SS 和 SP寄存器，SS:SP 指定栈顶的地址
书中这里并没有交代如何指定一段内存用作栈 :cry:
3.8 栈顶越界问题
这个问题在两个情形下会产生：栈已经满了继续入栈；栈已经空了继续出栈。
我们可以提供两个地址分别标记栈的边界，在每次入栈和出栈的时候增加一个检测环节，就能够避免栈顶越界带来的问题。
遗憾的是，8086CPU并没有提供相应的寄存器。也就是说，8086CPU只知道栈顶地址，不知道栈的边界
3.9 push、pop 指令
1 | push 寄存器 ;将一个寄存器中的数据入栈 |
问题3.8
编程：
- 将 10000H~1000FH 这段空间当作栈，初始状态栈是空的；
- 设置 AX=001AH ,BX=001BH ;
- 将 AX 、BX中的数据入栈；
- 将 AX 、BX清零；
- 从栈中恢复AX 、BX原来的内容
1 | mov ax,1000 |
问题3.9
编程：
- 将10000H~1000FH 这段空间当作栈，初始状态栈是空的；
- 设置 AX=001AH , BX=001BH ；
- 利用栈交换 AX 和 BX 的内容。
1 | mov ax,1000 |
检测点 3.2
补全下面的程序，使其可以将10000H~1000FH 中的8个字，逆序复制到 20000H~2000FH 中
1
2
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15mov ax,1000H
mov ds,ax
mov ax,2000
mov ss,ax
mov sp,0010
push [0]
push [2]
push [4]
push [6]
push [8]
push [A]
push [C]
push [E]
补全下面的程序，使其可以将10000H~1000FH中的8个字，逆序复制到20000H~2000FH中
1
2
3
4
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6
7
8
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11
12
13
14
15mov ax,2000H
mov ds,ax
mov ax,1000H
mov ss,ax
mov sp,0
pop [E]
pop [C]
pop [A]
pop [8]
pop [6]
pop [4]
pop [2]
pop [0]
实验二 用机器指令和汇编指令编程
实验任务
使用Debug，将下面的程序段写入内存，逐条执行，根据指令执行后的实际运行情况填空。
1
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13
14
15mov ax,ffff
mov ds,ax
mov ax,2200
mov ss,ax
mov sp,0100
mov ax,[0] ;ax=C0EAH
add ax,[2] ;ax=C0FCH
mov bx,[4] ;bx=30F0H
add bx,[6] ;bx=6021H
push ax ;sp=00FEH;修改的内存单元的地址是2200:FE 内容为 C0FCH
push bx ;sp=00FCH;修改的内存单元的地址是2200:FC 内容为 6021H
pop ax ;sp=00FEH;ax=6021H
pop bx ;sp=0100H;bx=C0FCH
push[4] ;sp=00FEH;修改的内存单元的地址是2200:FE 内容为 30F0H
push[6] ;sp=00FCH;修改的内存单元的地址是2200:FC 内容为 2F31H将上述指令写入内存，并设置CS:IP
开始运行程序
仔细观察下图中的实验过程，然后分析：为什么2000:0-2000:f中的内容会发生改变？
猜测：1.前面已经讲过，在执行
mov ss,ax之后，mov sp,10会被自动执行，所以我猜测是在自动执行mov sp,10时使用了栈的内存2.设置栈顶后，原本存储的值被简单丢弃了
查到的解答：t命令实际是引发了单步中断，执行中断例程时，CPU会将一些中断例程使用的的寄存器变量自动压栈到栈中，此例中就包括了上述的寄存器变量的值。所以第一个猜测基本正确了
第四章 第一个程序
4.1 一个源程序从写出到执行的过程
编写程序，得到文本文件
编译，得到目标文件；连接，得到可执行文件
可执行文件通常包含两个部分：数据和程序；描述信息（程序有多大、要占用多少内存空间）
执行
4.2 源程序
1 | assume cs:codesg |
这个源程序中有汇编指令（有对应的机器码）和伪指令（没有对应的机器码，编译器负责识别和执行）
伪指令
XXX segment
XXX ends
segment和ends是成对使用而且必须使用的伪指令，用来说明一个段的开始和结束，具体格式：1
2
3段名 segment
···
段名 ends一个汇编程序可以由多个段组成，这些段用来存放代码、数据或当作栈来使用
end
用来标记程序的结束，编译器看到这个指令就会停止编译
assume
从名字可以看出，这条语句用来做一个假设。
它假设 某一个段寄存器和程序中的某一个用 segment···ends 定义的段 相关联
源程序中的 “程序”
通过1我们知道，源程序中既有汇编指令又有伪指令，其中只有汇编指令最终会被翻译成机器语言并执行，我们称这部分指令和数据为 程序
所以以后记得，源程序 和 程序 是有区别的
标号
本节开头给出的源程序中的
codesg就是一个标号。它最终会被编译和连接软件处理为一个段的段地址程序的结构
源程序是由一些段构成的。我们可以在这些段中存放代码、数据、或将某个段当作栈空间
程序返回
一个程序结束后，将CPU 的 控制权 交还给使得它得以运行的程序，这个过程称为 程序返回 （注意返回的是控制权）
那么如果返回？ 需要在程序的末尾添加返回的程序段
1
2mov ax,4c00H
int 21H本节开头源程序中的这两行指令的功能就是程序返回
4.3 编辑源程序
使用顺手的文本编辑器编辑，并把源程序保存为 xxx.asm 即可
4.4 编译
.asm 文件编译完成后是 .obj 格式的
用的编译器是微软的 masm ，尝试了一下，编译成功了。但是生成的 .obj 文件全都在 masm.exe 所在的文件夹，那个文件夹里有好多文件，每次都要一个一个找，好麻烦:sweat_smile: ，以后找个办法指定 OBJ 文件和 ASM 文件在同一个文件夹
4.5 连接
.obj 文件连接完成后是 .exe 格式的可执行文件
用的连接器是微软的 overlay linker，文件名 link.exe
连接的作用有以下几个：
- 当源程序很大时，可以将它分为多个源程序文件来编译，每个源程序编译成为目标文件后，再用连接程序将它们连接到一起，生成一个可执行文件；
- 程序中调用了某个库文件中的子程序，需要将这个库文件和该程序生成的目标文件连接到一起，生成一个可执行文件；
- 一个源程序编译后，得到了存有机器码的目标文件，目标文件中的有些内容还不能直接用来生成可执行文件，连接程序将这些内容处理为最终的可执行信息。所以，在只有一个源程序文件，而又不需要调用某个库中的子程序的情况下，也必须用连接程序对目标文件进行处理，生成可执行文件。
4.6 以简化的方式进行编译和连接
1 | masm c:\first; 编译，并忽略中间文件 |
4.7 first.exe 的执行
4.8 谁将可执行文件中的程序装载进入内存并使它运行？
是 DOS 系统的 SHELL —— command
4.9 程序执行过程的跟踪
跟踪过程就是调试过程，用 debug
注意，最后的 int 21 指令要用 p 命令执行
实验三 编程、编译、连接、跟踪
将下面的程序保存为 t1.asm 文件，将其生成为可执行文件 t1.exe
1
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13
14
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16
17
18assume cs:codesg
codesg segment
mov ax,2000H
mov ss,ax
mov sp,0
add sp,10
pop ax
pop bx
push ax
push bx
pop ax
pop bx
mov ax,4c00H
int 21H
codesg ends
end开始实验：
用Debug跟踪 t1.exe 的执行过程，写出每一步执行后，相关寄存器中的内容和栈顶的内容。
开始调试：
PSP的头两个字节是 CD20 ，用 debug 加载 t1.exe ，查看PSP的内容
加载后，PSP头字节在 CS:IP 之前256字节的地方
