最近在看 《汇编语言（第 2 版）》 来学习汇编。

之所以要学习汇编语言，主要是因为在看 《CSAPP》 的时候，感觉涉及到汇编的部分都看不懂，影响了对知识点的理解，于是决定先把汇编语言做一番了解之后再继续看《CSAPP》。

1.CPU 如何对存储器中的数据进行操作

我们在这里讨论的都是 8086 系列的 Intel 处理器，首先我们要了解 CPU 的三个属性。

  • 地址总线
  • 数据总线
  • 控制总线

其中地址总线的根数 N 被称之为 CPU 的地址总线宽度，该 CPU 最多可以寻找 2 的 N 个次方的内存单元。地址总线的宽度决定了 CPU 的寻址能力

而数据总线是 CPU 和存储器进行数据传输的硬件通道，有多少根数据总线，在一个时钟周期，CPU 就可以与存储器传输多少位的数据。数据总线的宽度决定了 CPU 与其它器件进行数据传送时以此数据传送量。

控制总线用来控制数据的读写操作。控制总线的宽度决定了 CPU 对其他器件的控制能力。

2.寄存器 - CPU 中可以存储数据的器件

一个 CPU 中有多个寄存器，例如 AX，BX 等等，这些字母是寄存器的代号。

首先我们来了解一下 AX，BX，CX，DX 这四个通用寄存器，他们均为 16 位寄存器。

AX，BX，CX，DX 这四个寄存器我们称之为通用寄存器，8086CPU 为了与之前的 8 位寄存器系列 CPU 兼容，它的 16 位通用寄存器又可以被拆分为两个互相独立的 8 位寄存器，他们分别是 AH，AL，BH，BL，CH，CL，DH，DL，分别占据了 16 位寄存器的高八位和低八位，它们可以被当作为独立的 8 位寄存器来使用。

操作一个寄存器的值的方式为：mov ax,0000h，即把一个 16 进制的 16 位的数据存入 ax 寄存器中。同样的，mov al,88h，表示将一个 8 位的数据存入 al 寄存器中。

我们在前面说到，一个 CPU 的寻址能力 = 2地址总线宽度，8086CPU 的地址总线为 16 根，那么它的寻址范围就为 216 = 64k，但是当时的机器内存是远大于 64K 的，也就是说超出了 CPU 的寻址能力。那怎么办，那么我们多余出来的内存不就会被浪费掉了吗？8086 的设计者通过一个巧妙的方法解决了这个问题。

在 8086CPU 中，地址总线的数据被人为的划分成了段地址和偏移地址这两种数据，也就是说，我们可以把上一个时钟周期的地址总线数据认为是段地址，而这个时刻的数据认为是偏移地址，并且：物理地址 = 段地址 x 16 + 偏移地址。这样一来，CPU 的寻址能力大大提高，也就能够扩大 CPU 的访问内存了。

在 8086CPU 中有 4 个段寄存器，顾名思义，他们就是用来存段地址的，它们分别为 CS、DS、SS、ES，其中的 S 就是 segment 的缩写。

我们首先来讨论一下 CS：

CS 被我们称之为代码段寄存器，也就是说，它对应的是代码的段地址，这里的代码段和接下来的数据段等等，都是我们人为区分的，为了方便人的操作，对 CPU 而言所有的数据都是一样的。有了段地址还不够，我们还要有偏移地址才能得到完整的内存地址，IP（指令指针寄存器）就是与 CS 对应的一个偏移地址，也就是说，如果我们有了 CS:IP，那么我们就可以让 CPU 确定内存中的一个确定的位置了（CS x 16 + IP 即为它对应的物理地址）。那么 CS:IP 所指向的位置有什么特殊的吗？为什么我们单独把他们拿出来说呢？其实，该物理地址对应的位置通常是存放代码的，而 CPU 会根据 CS:IP 来获得该地址，并且取出该位置的代码来执行。所以你会想了，我们可以通过mov cs,ffffh来修改这个寄存器值并且让 CPU 执行指定位置的的代码，很遗憾，这种方式是不行的。这 8086 中我们无法直接操作段寄存器，而是要通过
mov ax,ffffh
mov cs,ax
这种方式来改变段寄存器。另一个更通用的修改 CS:IP 的方法是 JMP 命令，你可以通过使用 jmp ffffh:ffffh来修改 CS 和 IP 的值为 ffff。又或者，你可以通过jmp 一个合法的寄存器来修改 IP 为该寄存器中的值（相当于 mov IP,AX 但是直接使用该指令是非法的）

DS 寄存器，通常是用来存放数据地址的寄存器。比如，我们要把内存中的数据一个内容送入寄存器，那么是哪一个内存单元中的数据呢？我们可以通过MOV AX,[0]来实现把指定内存中的数据转入到 AX 寄存器中，其中 [0] 是内存单元的偏移地址，而段地址 CPU 会自行的取 DS 中的数据（[] 表示操作对象是一个内存单元）。8086 不支持将数据直接送入段寄存器，要通过通用寄存器来转接，即要通过 mov ax,ffffh ，mov ds,ax 来实现把数据存到 ds 中。
[BX]：内存数据的偏移地址，和 [0] 的效果一样，只不过是取了 BX 中的值,也就说我们可以灵活的控制数据偏移地址了。
inc bx 指令：bx 的内容自加一。

3.在汇编语言中实现循环（loop）

要想在汇编语言中实现循环，我们先要知道如何书写一个完整的汇编程序。下面给出了一个完整的汇编程序示例：

assume CS:code ;CS 意味着 code 段是一个代码段，我们可以声明多个段，中间用逗号连接
code segment ;code 段开始

start: 	mov ax,0111h ;start 代表程序的入口，并不一定要是 start，只要是 end 后面的单词即可
        mov ax,4c00h
        int 21h ;以上两句用来声明一个程序已经结束
code ends ;段结束
end start ;声明 start 代表着该程序的入口，CPU 会从 start 出开始运行程序

loop 所执行的操作：

  1. (CX) = (CX) -1
  2. 检测 (CX)，如果 (CX) != 0，转至标号处执行程序，否则向下执行

语法如下：

...
mov cx,6
s:  add ax,1111h ;add 表示 ax += 1111h
loop s
...

4.汇编语言中栈的实现

PUSH AX 把 AX 压入栈顶，高位位于高位，低位位于低位

POP AX 把栈顶的元素弹出来交给 AX

SS 寄存器：存放栈顶段地址

SP 寄存器：存放栈顶偏移地址

任意时刻，SS:SP 指向栈顶元素，PUSH 或 POP 指令执行时，CPU 从 SS:SP 中获得栈顶地址

PUSH：先改变 SP（SP = SP - 2），然后把值压入 SS:SP

POP：先把值弹出，然后改变 SP（SP = SP + 2）

当栈中没有元素的时候，SS:SP 指向栈底的下一个字的位置

5.其他

DW：define word，定义若干个字，中间用逗号连接

一个程序可以命名多个段，mov ax.data 表示将名称为 data 的段的段地址送入 ax

mov ax,data
mov ds,ax
mov bx,ds:[6] 将 data 中的第六个字转入 bx

end start ;表示程序从 start 指令开始执行

and 和 or 指令：进行二进制位运算

mov al,’a’ 汇编器会将’’里面的内容转化为其对应的 ASCII 码，然后交给 CPU

db ‘unIX’ 相当于 db 75h,6eh,49h,58

mov al,’f’ 相当于 mov al,61h

一个字母，不管他原来是大写还是小写，只要把他的第 5 位置 0，它就会变成大写；将他的第 5 位置 1，他将会变为小写（二进制下）

mov ax,[200+bx]
mov ax,200[bx]
mov ax,[bx].200

以上三种表示偏移地址是 bx + 200，三种写法意义是一样的

SI、DI 寄存器功能类似于 BX 寄存器

[bx+si] 与 [bx+di]：偏移地址相加，也可以写成 [bx][si]

[bx+si+idata] 也可以写成：

[bx+200+si]
[200+bx+si]
200[bx][si]
[bx].200[si]
[bx][si].200

一般来说，当我们想保存临时数据的时候，就应该使用栈

6.附录

汇编语言的编译器和链接器的使用。

  1. 把汇编器和链接器加入环境变量。
  2. 在 DOS 环境下（Windows 中可以在 Command Prompt 中操作）输入 MSAM，进入编译器，输入文件名 + ;，敲回车，如果没有错误会在当前目录生成一个文件名.obj 文件
  3. 输入 LINK，进入连接模式，然后输入 文件名 + ;，敲回车，可以生产可执行文件。