1基礎知識
機器語言是機器指令的集合，由0和1組成，但是很長很復雜，匯編語言因此產生。
匯編語言的主體是匯編指令。匯編指令是機器指令的便于記憶的書寫格式。
程序員寫完匯編指令通過編譯器轉換為機器碼，機器碼再傳到計算機執(zhí)行。
匯編語言有以下三類：
1匯編指令：助記符，有對應機器碼
2.偽指令：沒有對應機器碼，編譯器執(zhí)行計算機不執(zhí)行
3.其他符號：+ -等由編譯器識別，沒有對應機器碼
匯編語言的核心是匯編指令，決定了匯編語言的特性
CPU是計算機的核心部件，他控制整個計算機的運作并運算，指令和數(shù)據(jù)在存儲器中存放，也就是內存。CPU離不開內存。內存中指令和數(shù)據(jù)沒區(qū)別，都是二進制。CPU來識別是信息還是指令。
一個存儲單元存儲1Byte
CPU從內存中讀寫書，要指定地址，指定進行哪種操作，CPU通過總線連接其他芯片，傳輸信息
存儲單元的地址（地址信息）->地址總線
器件的選擇，讀或寫的命令（控制信息）->控制總線
讀或寫的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)信息）->數(shù)據(jù)總線
地址總線
一根導線有兩種穩(wěn)定狀態(tài)代表0和1，那么10根導線就有2^10次方個不同數(shù)據(jù)，從0到1023
地址總線的寬度決定了CPU的尋址能力
數(shù)據(jù)總線
8根數(shù)據(jù)總線可傳送一個8位二進制數(shù)據(jù) 8bits = 1byte
數(shù)據(jù)總線的寬度決定了CPU與其他器件進行數(shù)據(jù)傳送時的一次數(shù)據(jù)量
控制總線
控制總線的寬度決定CPU對外部器件的控制能力
主板上都是核心器件，CPU、存儲器等，CPU通過總線向接口卡發(fā)送指令，接口卡控制外設進行工作
隨機存儲器RAM 只讀存儲器ROM
BIOS(Basic input/putput system)
CPU將各類存儲器看作一個邏輯存儲器，所有的物理存儲器被看作一個由若干個存儲單元組成的邏輯存儲器，每個物理存儲器在這個邏輯存儲器中占有一個地址段，即一段地址空間。
內存地址空間的大小受CPU地址總線寬度的限制。不同計算機系統(tǒng)內存地址分配情況不同
2.寄存器
CPU由運算器、控制器、寄存器等器件構成，器件靠內部總線連，與之前總線（外）不同
寄存器程序員可以用指令讀寫
8086CPU的14個寄存器
AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSW
通用寄存器：
用來存放一般性數(shù)據(jù) AX BX CX DX
16位寄存器可以拆成兩個8位寄存器使用 AH AL，高8位和低8位
兩字節(jié)byte構成一個字word，一個字節(jié)8bit放在8位寄存器
匯編指令
mov ax,18
mov ah,78
add ax,8
mov ax,bx
add ax,bx
...
16位寄存器只能存放4位十六進制數(shù)據(jù)，1044CH最高位的1就不能保存再ax中004CH
獨立使用AL這個寄存器如果進位是不會儲存在AH中
數(shù)據(jù)傳送和運算時 指令的兩個操作對象的位數(shù)應當一致
物理地址
所有內存單元構成的存儲空間是一個一維的線性空間，每一個內存單元在這個空間中都有唯一的地址
CPU向地址總線發(fā)出物理地址前，要在內部形成這個物理地址
16位的CPU能夠一次性處理、傳輸、暫時存儲16位地址
8086CPU有20位地址總線，內部用兩個16位地址合成一個20位 的物理地址
物理地址 = 段地址 x 16（基礎地址） + 偏移地址
段地址 x 16 常用說法左移4位（二進制位）相當于16進制左移1位
X 進制左移1位相當于乘 X
因為內部結構是這樣，為了達到20位尋址能力，利用兩個16位地址可以達到目的
接著段地址，內存沒有分段，段的劃分來自cpu
段地址 x 16是16的倍數(shù)，所以一個段的起始地址也是16的倍數(shù)；偏移地址位16位，16位地址的尋址能力位64kb，所以一個段的長度最大為64kb
CPU可以用不同的段地址和偏移地址形成同一個物理地址
8086的4個段寄存器CS、DS、SS、ES。當訪問內存由這四個段寄存器提供內存單元段地址
CS為代碼段寄存器 IP為指令指針寄存器
任意時刻，設CS內容為M，IP中內容為N，8086CPU從內存M x 16 + N單元開始，讀取指令并執(zhí)行
讀取一條指令后，IP中的值自動增加（指令長度），以使CPU可以讀取下一條指令
CPU將CS:IP指向的內存地址單元內容看作指令
同時修改CS、IP的內容可以用 jmp 段地址 ：偏移地址
僅修改IP可用 jmp 某一合法寄存器（用寄存器中的值修改IP）？
8086機編程時，可以根據(jù)需要，將一組內存單元定義為一個段。
將長度為N<=64的代碼，存在一組地址連續(xù)、起始地址為16的倍數(shù)的內存單元作代碼段
用CS：IP指向的內容就能讓代碼段的內容執(zhí)行
3.寄存器(內存訪問)
在內存中存儲時，內存單元是一個字節(jié)byte單元，則一個字Word要用兩個地址連續(xù)的內存單元來存放，低位字節(jié)存放在低地址單元，高位字節(jié)存放在高地址單元
字單元：由兩個地址連續(xù)的內存單元組成，起始地址為N的字單元簡稱為N地址字單元
0地址字單元4E21H，1地址字單元124EH......
DS和[address]
8086中有一個DS寄存器，通常用來存放要訪問數(shù)據(jù)的段地址
mov bx,1000H
mov ds,bx
mov al,[0]
將10000H(1000:0)中的數(shù)據(jù)讀到al中
這里[...]表示一個內存單元，括號里面表示偏移地址，指令執(zhí)行時8086CPU自動讀取ds中數(shù)據(jù)作為內存單元的段地址
8086CPU不支持將數(shù)據(jù)直接送入段寄存器，只好用一個寄存器中轉
16位結構，有16根數(shù)線，所以一次可以傳送16位數(shù)據(jù)，也就是一個字
mov add sub都是帶有兩個操作對象的指令，而jump具有一個
編程時根據(jù)需要定義數(shù)據(jù)段，可以在具體操作的時候用ds存放數(shù)據(jù)段的段地址，再根據(jù)需要，用相關指令訪問數(shù)據(jù)段中的具體單元
棧
棧是一種具有特殊訪問方式（最后進入空間的數(shù)據(jù)，最先出去）的存儲空間
棧的兩個基本操作：入棧和出棧，入棧就是將新的元素放到棧頂，出棧就是將棧頂元素取出一個
棧的操作規(guī)則被稱為：LIFO(Last In First Out,后的進先出來)
編程時，可以將一段內存當作棧
push ax 將ax中數(shù)據(jù)入棧
pop ax 從棧頂取出數(shù)據(jù)到ax
操作都是以字為單位進行的
8086CPU中任意時刻，段寄存器SS(棧的段地址)：寄存器SP(偏移地址)指向棧頂元素，push指令和pop指令執(zhí)行時，CPU從SS和SP中得到棧頂?shù)刂?br>
push ax兩步走
1> SP=SP-2,SS:SP指向當前棧頂前面的單元，作為新棧頂
2> 將ax中的內容送入SS:SP指向的內存單元處，SS:SP此時指向新棧頂
入棧時，棧頂從高地址向低地址方向增長。
pop ax兩步走
1> 將SS:SP指向的內存單元處數(shù)據(jù)送入ax
2> SP=SP+2，SS:SP指向當前棧頂下面的單元，作為新的棧頂
值得注意的時，出棧后pop操作前的棧頂元素仍然存在，但是它已經不在棧中，再次push后會在那里寫入新數(shù)據(jù)覆蓋
由上面數(shù)據(jù)不在棧中進而可以思考棧頂超界的問題
8086CPU不保證我們對棧的操作不會超界
當我們把一段內存當作?？臻g，當棧滿時再執(zhí)行push棧頂超出?？臻g，?？臻g外數(shù)據(jù)被覆當棧空時再次執(zhí)行pop棧頂超出了?？臻g，而超出的地方的數(shù)據(jù)會被覆蓋，自己需要注意
用棧暫存以后需要恢復寄存器中的內容時，出棧順序和入棧順序相反
push和pop實質上是一種內存?zhèn)魉椭噶?br>
編程時根據(jù)需要可定義棧段
段的綜述
對于數(shù)據(jù)段，將它的段地址放在DS中，用mov、add、sub等訪問內存單元的指令時，CPU就將我們定義的數(shù)據(jù)段中內容當作數(shù)據(jù)來訪問
對于代碼段，將它的段地址放在CS中，將段中第一條指令的偏移地址放在IP中，這樣CPU就將執(zhí)行我們定義的代碼段中的指令
對于棧段，將它的地址放在SS中，將棧頂單元的偏移地址放在SP中，這樣CPU進行棧操作時，將我們定義的棧段當作?？臻g用
由此可見CPU將內存中內容當作什么，是因為相應的段寄存器指向了那里
4.第一個程序
一個源程序從寫出到執(zhí)行的過程
第一步：編寫匯編源程序
第二步：對源程序進行編譯鏈接
使用匯編語言編譯程序對源程序文件中的源程序進行編譯，產生目標文件；再用鏈接程序對目標文件進行鏈接，生成可在操作系統(tǒng)中直接運行的可執(zhí)行文件。
可執(zhí)行文件包含兩部分內容
1）程序(從源程序中的匯編指令翻譯過來的機器碼)和數(shù)據(jù)(源程序定義的數(shù)據(jù))
2）相關的的描述信息(比如，程序多大、占多少內存空間等)
第三步：執(zhí)行可執(zhí)行文件中的程序
操作系統(tǒng)依照可執(zhí)行文件的描述信息，將可執(zhí)行文件中的機器碼和數(shù)據(jù)載入內存，開始相關初始化，然后由CPU執(zhí)行
源程序
匯編語言寫的源程序，包括偽指令和匯編指令，其中偽指令由編譯器來處理，程序是指源程序中由計算機執(zhí)行、處理的指令或數(shù)據(jù)
偽指令：
1>segment 和 ends成對使用，功能是定義一個段，segment 說明一個段開始，ends 說明一個段結束
格式: 段名 segment
.
段名 ends
2>end是一個匯編程序的結束標志，編譯器碰到它就結束編譯，注意區(qū)分ends
3>assume 含義為假設。它假設某一段寄存器和程序中的某一個用segment...ends定義的段相關聯(lián)。
比如code segment ... code ends就定義了一個名為code的段
在程序開頭，用assume cs:code 將用作代碼段的段code和CPU中的段寄存器cs 聯(lián)系起來
DOS(一個單任務操作系統(tǒng))
一個程序p2在可執(zhí)行文件中，則必須有一個正在運行的程序p1，將p2從可執(zhí)行文件中加載入內存，將CPU的控制權交給p2，p2才能運行。p2開始運行后，p1暫停運行
而當p2運行完，CPU控制權應交還給p1
這個過程叫做：程序返回
任何通用的操作系統(tǒng)，都要提供一個稱為shell(外殼)的程序，用戶使用這個程序來操作計算機系統(tǒng)進行工作
DOS啟動時，先完成其他重要初始化工作，然后運行command.com，command.com運行后，執(zhí)行完其他的相關任務后，在屏幕上顯示出由當前盤符和當前路徑組成的提示符
比如C:\
用戶輸入的指令 cd dir 等由command執(zhí)行
執(zhí)行一個程序，command 首先根據(jù)文件名找到可執(zhí)行文件，然后將可執(zhí)行文件加載入內存，設置CS:IP指向程序的入口。此后，command 暫停運行，CPU運行程序。程序運行結束后，返回到command中，command 再次顯示由當前盤符和當前路徑組成的提示符，等待用戶輸入
在DEBUG中，command將debug加載入內存，而debug將程序加載入內存，所以程序結束后返回到debug中，Q可以返回到command
mov ax,4c00h
int 21h
這兩條指令所實現(xiàn)的就是程序返回，在程序末尾使用
edit
編輯程序
masm
匯編編譯器，接收默認文件擴展名為 .asm，如果不是就要將文件擴展名寫出
輸入源程序文件名要指明路徑，除非它就在當前路徑下
masm 1t.asm / masm 1t
簡化過程，最后加上 ; 忽略中間文件的生成
link
鏈接器，接收默認文件擴展名 .obj，如果不是就要將文件擴展名寫出
對編譯生成的目標文件進行鏈接，從而得到可執(zhí)行程序。 輸入目標文件名要指明路徑，除非它就在當前路徑下
link 1t.obj / link 1t
簡化過程，最后加 ; 忽略中間文件的生成
學習匯編主要目的，通過用匯編語言進行編程而深入地理解計算機底層的基本工作機理，達到可以隨心所欲控制計算機的目的。匯編語言編程用到的工具在操作系統(tǒng)是運行，暫時不做過多探究
Debug
數(shù)據(jù)在Debug中默認所有數(shù)據(jù)用十六進制表示
遇到int 21h時要用P命令執(zhí)行
載入.EXE
DOS系統(tǒng)中.EXE文件中程序加載，cx 中存放了程序的長度
.exe裝入內存后，程序被裝入內存的什么地方？
5.[BX]和loop指令
1.bx
用[0]表示一個內存單元時，0表示單元的偏移地址，段地址默認在ds中，單元的長度(類型)可以由具體指令中的其他操作對象(比如寄存器)中指出
[bx]同樣也表示一個內存單元，它的偏移地址在bx中
inc bx的含義是bx中的內容加1，執(zhí)行后bx = 2
2.loop
正如它的意思循環(huán)
loop指令的格式是: loop 標號
CPU執(zhí)行 loop指令時兩步走(這里圓括號代表一個寄存器或內存單元的內容)
1>(cx)=(cx)-1
2>判斷cx中的值，不為零則轉至標號處執(zhí)行程序，如果為零則向下執(zhí)行
通常我們用loop指令來實現(xiàn)循環(huán)功能，cx中存放循環(huán)次數(shù)
程序框架如下
mov cx,循環(huán)次數(shù)
s:
循環(huán)執(zhí)行的程序段
loop s
調試/執(zhí)行程序時
大于9FFFh的十六進制數(shù)據(jù)A000H、A001H...FFFFH在書寫時以字母開頭，但在匯編源程序中，數(shù)據(jù)不能以字母開頭，所以前面要加0，比如0A001H
在程序執(zhí)行時 loop s 中的標號 s 已經變?yōu)榱艘粋€地址
我們只想跟蹤循環(huán)的過程時，可以用DUBUG里命令G來達到目的，一次執(zhí)行完標號前的內容，g 0012表示執(zhí)行程序到當前代碼段(段地址在cs中)的0012h處
當進入循環(huán)后，我們想要循環(huán)一次執(zhí)行完，可以用p命令來達到目的，DEBUG就會自動重復執(zhí)行循環(huán)中指令，直到(cx)=0為止
Debug和匯編編譯器masm對指令不同處理
在Debug中，mov ax,[0] 表示將ds:0處的數(shù)據(jù)送入ax中
但在匯編源程序中，這個指令被編譯器當作指令mov ax,0處理
Dubug將它解釋為idata是一個內存單元
編譯器將[idata]解釋為 idata
目前的方法是將偏移地址送入bx寄存器中，用[bx]的方式來訪問內存單元
但是這樣比較麻煩，還有一種方法是在[ ]的前面顯式地給出段地址所在的段寄存器
段前綴
用于顯式地指明內存單元的段地址的ds: cs: ss: es:，在匯編語言中成為段前綴
比如訪問2000:0單元
mov ax,2000h
mov ds,ax
mov al,ds:[0]
loop和[bx]的聯(lián)合應用
在實際編程中，經常會遇到用同一種方法處理地址連續(xù)的內存單元中的數(shù)據(jù)問題。我們需要每次循環(huán)的時候，按照同一種方法來改變要訪問的內存單元的地址
mov al,[bx] 中bx就可以看作一個代表內存單元地址的變量，我們可以通過改變 bx 中的數(shù)值，改變訪問的內存單元
計算ffff:0~ffff:b單元中的數(shù)據(jù)和，結果存儲在ds中
1.運算和的結果是字節(jié)型數(shù)據(jù)，范圍在0-255之間，12個結果相加不會大于65535，dx能放下
2.不能將ffff:0~ffff:b中的數(shù)據(jù)累加到ds中，在這里面數(shù)據(jù)是8位的，不能直接加到16位寄存器dx中，也不能累加到dl中，dl會進位丟失
解決方案
用一個16位寄存器做中介，將內存單元中的8位數(shù)據(jù)賦值到一個16位寄存器ax中，再將ax中的數(shù)據(jù)加到dx上，從而使兩個運算對象的類型匹配并且結果不會超界
assume cs:code
code segment
mov ax,0ffffh
mov ds,ax
mov bx,0
mov dx,0
mov cs,12
s:
mov al,[bx]
mov ah,0
add dx,ax
inc bx
loop s
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end
一段安全的空間
8086模式中，隨意向一段空間寫入內容很危險，這段空間可能存放重要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)或代碼
dos和其他合法程序一般都不會使用0:200~0:2ff的256字節(jié)空間，使用這段空間是安全的，謹慎起見我們還可以debug查看
6.包含多個段的程序
在代碼段中使用數(shù)據(jù)
之前提到的那一段安全的空間只有256字節(jié)，我們需要超過256個字節(jié)的空間該怎么辦？在操作系統(tǒng)的環(huán)境中，合法地通過操作系統(tǒng)取得地空間都是安全的，因為操作系統(tǒng)不會讓一個程序所用的空間和其他程序以及系統(tǒng)自己的空間相沖突。
程序取得所需空間的兩種方法：
1.在加載程序的時候為程序分配
2.在程序執(zhí)行的過程中向系統(tǒng)申請
我們若要一個程序在被加載的時候取得所需的空間，則必須要在源程序中做出說明
當可執(zhí)行文件中的程序被加載入內存時，這些定義的數(shù)據(jù)同時也被加載入內存。與此同時，我們要處理的數(shù)據(jù)自然而然地獲得了存儲空間
dw 0123h，"dw"的含義是定義字形數(shù)據(jù)即define word
編程計算0123h、0456h、0789h、0abch、0defh、0cbah、0987h的和，結果存在ax中
assume cs:code
code segment
dw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0cbah,0987h
start: mov bx,0
mov ax,0
mov cx,8
s: add ax,cs:[bx]
add bx,2
loop s
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
start這個標號在end后出現(xiàn)。偽指令end除了通知編譯器程序結束外，還可以通知編譯器程序的入口在什么地方。end指令指明了程序的入口在標號start處
偽指令end描述了程序的結束和程序的入口。在編譯、鏈接后，由"end start"指明的程序入口，被轉化為一個入口地址，存儲在可執(zhí)行文件的描述信息中
利用這種方法可以安排程序框架
assume cs:code
code segment
數(shù)據(jù)
start:
代碼
code ends
end start
在代碼段中使用棧
我們需要?？臻g，當然也要由系統(tǒng)分配，正如上面定義數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就能載入內存。所以可以在程序中通過定義數(shù)據(jù)來取得一段空間，然后將這段空間作為?？臻g使用
dw 0,0,0,0,0,0,0,0
之后合理設置棧頂ss:sp，這段空間就可以當作?？臻g
所以描述dw的作用時，可以說用它定義數(shù)據(jù)，也可以說用它開辟內存空間
將數(shù)據(jù)、代碼、棧放入不同空間
上述內容將他們放在一起程序顯得混亂，用到?？臻g也小，代碼不長，放在一個段沒問題(8086模式一個段的容量不能大于64kb)
所以考慮用多個段存放數(shù)據(jù)、代碼
assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
dw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0cbah,0987h
data ends
stack segment
dw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
stack ends
code segment
start: mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,20h
mov ax,data
mov ds,ax
mov bx,0
mov cx,8
s: push [bx]
add bx,2
loop s
mov bx,0
mov cx,8
s0: pop [bx]
add bx,2
loop s0
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
定義多個段的方法和定義一個段方法一樣
對段地址的引用：在程序中段名就相當于一個標號，它代表了段地址
我們定義了三個段，作用如同的名字含義，但是計算機不知道
我們只需設置start的位置在code段(cs:ip)，ss:sp指向棧頂，ds指向data段，其他寄存器如bx存放data段中數(shù)據(jù)的偏移地址，即可按照我們的含義分段了
7.更靈活的定位內存地址的方法
and指令：邏輯與指令，按位進行與運算(對應位全1為1，不然為0)
例如指令
mov al,01100011B
and al, 00111011B
執(zhí)行后al = 00100011B
通過該指令可將操作對象的相應位設位0，其他位不變
or指令：邏輯或指令，按位進行或運算(對應位有1為1，全0為0)
例如指令
mov al,01100011B
or al, 00111011B
執(zhí)行后al = 01111011B
通過該指令可將操作對象的相應位設為1，其他位不變。
我們要把人能看懂的信息存儲在計算機中，就要對其及進行編碼，將其轉化為二進制信息進行存儲。計算機要將存儲的信息顯示出來看就需要對其進行解碼。
一個文本編輯過程中，就包含著按照ASCII編碼規(guī)則進行編碼和解碼：
鍵入"a"計算機用ASCII碼的規(guī)則對其進行編碼，將轉化為61H存儲在內存指定的空間中；文本編輯軟件從內存中取出61H，將其送到顯卡的顯存中；工作在文本模式下的顯卡，用ASCII碼的規(guī)則解釋顯存中的數(shù)據(jù)，61H當作字符"a"，顯卡驅動顯示器，將字符"a"圖像畫在屏幕上
匯編程序中'......'的方式指明數(shù)據(jù)是以字符的形式給出的，編譯器將其轉換對應ASCII碼
db 'unIX'相當于db 75H,6EH,49H,58H
大小寫轉換問題
首先分析：每個小寫字母的ASCII碼值比大寫字母ASCII碼值大20H，通過此方法可以將小寫字母轉化為大寫，可這要先判斷字母本身是否是大小寫，但目前水平沒有達到
再分析：字母ASCII碼的二進制，除第五位(從0開始計數(shù))外，大寫字母和小寫字母其他各位都一樣。大寫字母第五位為0，小寫字母第五位為1
因此可以用and 和 or指令將第五位置0或置1來改變大小寫
[bx+idata]
[bx]可以指明一個內存單元，[bx+idata]更靈活的指明內存單元，偏移地址(bx)+idata
段地址在ds中
db 'BaSiC'
我們要把這個字符串全部轉為大寫，可以把這個字符串看作一個數(shù)組，首地址就是B
SI和DI
si和di是8086CPU和bx功能相近的寄存器，si和di不能分成兩個8位寄存器來使用。
[bx+si]和[bx+di]
都表示一個內存單元，偏移地址是(bx)+(si)，段地址在ds中
[bx+si+idata]和[bx+di+idata]
都表示一個內存單元，偏移地址位(bx)+(si)+idata，段地址在ds中
以上就是CPU提供的多種尋址方式
當我們需要匯編中的循環(huán)嵌套時，可以將外層循環(huán)的cx數(shù)值保存起來，在執(zhí)行外層循環(huán)loop指令前，再恢復外層循環(huán)cx數(shù)值。
一般來說，在需要暫存數(shù)據(jù)的時候，我們應該用棧
尋址方式的適當使用，是我們可以以更合理的結構來看待所要處理的數(shù)據(jù)。而為所要處理的看似雜亂的數(shù)據(jù)設計一種清晰的數(shù)據(jù)結構是程序設計的一個關鍵問題
