小甲鱼零基础汇编语言学习笔记第五章之[BX]和loop指令

Posted 2020-09-30

     这一章主要介绍什么是[BX]以及loop（循环）指令怎么使用，loop和[BX]又怎么样相结合，段前缀又是什么鬼，以及如何使用段前缀。

 

1、[BX]的概念

     [BX]和[0]类似，[0]表示内存单元的偏移地址是0。要完整描述一个内存单元，需要两种信息：内存单元的地址，内存单元的长度（类型）。[BX]同样也表示一个内存单元，它的偏移地址在bx中，比如指令：mov ax,[bx]。这里我们以一个程序为例：

 1      assume cs:codesg
 2      codesg segment
 3      start:    mov ax,2000H
 4                  mov ds,ax
 5                  mov al,[0]
 6                  mov bl,[1]
 7                  mov cl,[2]
 8                  mov dl,[3]
 9                  mov ax,4C00H
10                  int 21H
11       codesg ends
12       end start

View Code

     进行编译，连接之后，使用debug来调试这个程序。对于编译器而言，[0]的中括号是不存在的，所以会出现把0放到al中，把1放到bl中。所以，我们要想偏移地址为某个数，所对应的内存单元传递到寄存器当中，就需要进行两步操作：

     mov bx,0

     mov ax,[bx]

     这样做的话，就可以实现将偏移地址为0对应的内存单元的值传递给寄存器了。

 

2、loop

     这是一个做循环操作的指令，指令格式：loop 标号。

     CPU执行loop指令时，要进行两个步骤的操作：

          （1）（cx）=（cx）-1（这里的cx放在一个括号里面，意思是cx的值）

          （2）判断cx是不是为零，不为零的话转到标号出执行程序。

     所以，loop和cx是有直接联系的，即cx的值影响着loop的执行结果。所以cx的值也就是指的是loop的循环次数，我们可以想到高级语言中，使用循环时（比如for循环），我们都会定义一个变量，来作为循环的条件，这个变量的值也就是循环的次数。

     现在我们来看用汇编来计算2^2结果的代码：

1 assume cs:code
2 code segment
3        mov ax,2
4        add ax,ax
5       
6        mov ax,4c00h
7        int 21h
8 code ends
9 end

View Code

     计算2^3也是类似的，代码如下：   

 1 assume cs:code
 2 code segment
 3        mov ax,2
 4        add ax,ax
 5        add ax,ax 
 6          
 7        mov ax,4c00h
 8        int 21h
 9 code ends
10 end
11    

View Code

     那么计算2^12，我们就要使用循环来做了，不然重复的代码太多，这个时候我们就要使用到loop指令了，代码如下：

 1 assume cs:code
 2 code segment
 3        mov ax,2
 4        mov cx,11
 5 s:add ax,ax
 6        loop s
 7      
 8        mov ax,4c00h
 9        int 21h
10 code ends
11 end

View Code

     上面的代码中，s就是标号，这个标号可以是任何你自己定义的内容，实际上s标明了一个地址，这个地址处有一个指令：add ax,ax。cx我们定义的值为11，因为要算2^12，所以要循环11次。循环时，cx会减1，循环一次减一次，直到cx为0，停止循环。我们可以使用debug调试编译连接好的程序：

     

     从上面的内容，我们可以得到cx和loop指令互相配合的三个关键点：

     （1）、在cx中存放循环次数

     （2）、loop指令标号所标识的地址要在前面

     （3）、要循环执行的程序段，写在标号和loop指令之间。

 

3、loop和[bx]的联合使用

     我们先从几个问题入手：计算ffff:0~ffff:b单元中的数据的和，结果存储在dx中。

     （1）、运算后的结果是否会超出dx所能存储的值的范围？

          ffff:0~ffff:b内存单元中的数据是字节型数据，范围是0~256，12个这样的数据相加，结果是不会比65535更大的，因此dx中是可以存储下的。

     （2）、能够将ffff:0~ffff:b直接累加到dx当中呢？

          不行，因为ffff:0~ffff:b中的数据是8位的，不能直接加到16位寄存器dx中。

     （3）、能否将ffff:0~ffff:b中的数据累加到dl中，并设置（dh）=0，从而实现累加到dx中呢？

          不行，dl是一个8位寄存器，能容纳的数据的范围在0~255之间，ffff:0~ffff:b中的数据也是8位的，将12个8位的数据累加到一个8位寄存器中，可能会出现进位丢失的情况。

     （4）、那么到底应该怎样将这段内存单元中的数据的和存储到dx中呢？

          就是使用一个16位寄存器来做中介，将内存单元中的8位数据赋值到一个16位寄存器ax中，再将这个ax中的数据加到dx上，从而使得运算对象的类型能够的到匹配（ax，dx都是16进制）并且结果不会越界。

     因为这里要进行12次的相加，因此要使用到loop指令进行循环相加的操作，具体代码如下：

 1 assume cs:codeseg
 2 codeseg segment
 3  
 4       mov ax,0ffffh
 5       mov ds,ax          ;初始化ds:bx 指向ffff:0内存单元
 6       mov bx,0
 7  
 8       mov dx,0            ;初始化累加寄存器dx
 9       mov cx,12          ;初始化循环计数寄存器cx
10  
11 s:  mov al,[bx]          
12      mov ah,0
13      add dx,ax     ;间接向dx中加上（（ds）*16+（bx））单元中的数值
14      inc bx           ;ds:bx指向下一个单元
15      loop s
16  
17      mov ax,4c00h
18      int 21h
19  
20 codeseg ends  
21 end

View Code

 

4、Debug的G命令和P命令

     当我们对程序进行调试时，循环的次数很大时，我们不可能一次一次的执行t命令，因此要使用G命令或者P命令。G 循环结束的偏移地址，这样就可以一次执行完循环的内容。P，直接执行完循环的内容。

 

5、一段安全的空间

     当我们要直接向内存中写入内容时，这段内存空间不应该存放系统或者其它程序的数据或者代码，否则写入会导致操作系统发生错误，

DOS方式下，一般情况，0:200~0:2FF空间汇中没有存放系统或者其它程序的数据或者代码，以后我们写入内存就直接写到这段空间当中。

 

6、段前缀

     指令 mov ax,[bx]中，内存单元的偏移地址由bx给出，而段地址默认在ds中，我们可以在访问内存单元的指令中，显示的给出内存单元的段地址所在的段寄存器，比如，mov ax,ds:[bx]，这里的段寄存器可以是ds，cs，es，ss，这些指令中的段寄存器在汇编语言中也被称为段前缀。

 

7、段前缀的使用

     首先我们考虑一个问题：将ffff:0~ffff:b中的数据复制到0:200~0:20b单元中。

     分析：

     （1）0:200~0:20b也就是0020:0~0020:b，它们描述的是同一个内存空间。

     （2）在循环中，源始单元 ffff:X 和目标单元 0200：X 的偏移地址X是变量，我们使用一个寄存器bx来存放

     代码如下：

 1 assume cs:codeseg
 2 codeseg segment
 3  
 4       mov bx,0   ;偏移地址从0开始
 5       mov cx,12 ;循环次数为12次
 6  
 7 s:   mov ax,0ffffh  
 8       mov ds,ax ;ds的值为0ffffh
 9       mov dl,[bx] ;(dl)=((ds)*16+bx)将ffff:bx中的数据传入到dl中
10  
11       mov ax,0020h
12       mov ds,ax  ;ds的值为0020h
13       mov [bx],dl ;((ds)*16+bx)=(dl)将dl中的数据传入到0020：bx中
14  
15       inc bx ;bx自增1
16       loop s
17  
18       mov ax,4c00h
19       int 21h
20  
21 codeseg ends
22 end

View Code

     

　　当然，我们上面的代码还有需要改进的地方，从上面的代码可以看到，我们重复设置了两次ds的值，这样做没有错，只是在循环的次数比较小的情况下，一旦循环的次数增到很大时，CPU就要进行很多次重复的操作，这样效率也就比较低了。因此，我们可以对代码进行相应的改进：

    

 1 assume cs:codeseg
 2 codeseg segment
 3       mov ax,0ffffh
 4       mov ds,ax         ;(ds)=0ffffh
 5  
 6       mov ax,0020h
 7       mov es,ax          ;(es)=0020h
 8  
 9       mov bx,0   ;(bx)=0,这个时候，ds:bx指向ffff:0，es:bx指0020:0
10       mov cx,12   
11  
12 s:     
13       mov dl,[bx] ;(dl)=((ds)*16+(bx)),将ffff:bx中的数据传入到dl
14       mov es:[bx],dl ;((es)*16+(bx))=(dl),将dl中的数据传入0020:bx
15  
16       inc bx
17       loop s
18  
19       mov ax,4c00h
20       int 21h
21  
22 codeseg ends
23 end

View Code