小甲鱼零基础汇编语言学习笔记第六章之包含多个段的程序

Posted 2020-10-01

     在前面的几个章节中，我们的程序都是只有一个代码段，本章我们开始学习如何编写包含多个段的程序。

 

1、在代码段中使用数据

     首先考虑这样一个问题，计算以下8个数据的和，结果存放在ax寄存器中：

     0123H，0456H，0789H，0abcH，0defH，0fedH，0cbaH，0987H

     在前面的课程中，我们都是累加某些内存单元中的数据，并不关心数据本身，可现在我们要累加就是已经给定了数值的数据。

     代码如下：

 1 assume cs:codesg
 2 codesg segment
 3      dw  0123H,0456H,0789H,0abcH,0defH,0fedH,0cbaH,0987H
 4      mov bx,0
 5      mov ax,0
 6      mov cx,8
 7 s:  add ax,cs:[bx]
 8      add bx,2
 9      loop s
10      mov ax,4c00h
11      int 21h
12 codesg ends
13 end

View Code

 

     在该程序第一行中的"dw"的含义是定义字型数据，即define word。在这里，我们使用dw定义了8个字型数据（数据之间用逗号分隔），它们所占的内存空间大小为16个字节。

     将代码进行编译，连接后，使用debug进行调试，我们可以看到，在地址0B4FH:0000这个地址单元中，存放了我们定义的字型数据：

     

     在0B4FH:0010开始的地址单元中，存放了我们的指令：

     

     但是我们查看0B4F:0000这个地址单元时，它却并没有存放我们的指令（按理说应该是会存放我们的指令的，但是我们的指令却是存放在0B4FH:0010开始的地址单元中）：

     

     出现这样的原因是，cpu读取的是指令所对应的机器码，从0B4F:0000开始的地质单元中，存放的是由数据0123h、0456h等我们预先定义好的字型数据转换成机器码所对应的指令，这样造成了cpu的误读。要解决这个问题，我们就应该给程序指定一个入口，而不是直接从定义字型数据的指令开始，所以程序应该改为如下所示：

     

 1 assume cs:codesg
 2 codesg segment
 3       dw  0123H,0456H,0789H,0abcH,0defH,0fedH,0cbaH,0987H
 4 start:mov bx,0
 5         mov ax,0
 6         mov cx,8
 7  
 8 s:     add ax,cs:[bx]
 9         add bx,2
10         loop s
11  
12    mov ax,4c00h
13    int 21h
14 codesg ends
15 end start

View Code

 

     我们重新编译连接这个程序，然后使用debug调试后，使用r命令查看寄存器的情况，可以发现，cs:ip默认就指向了程序的第一条指令，这是因为我们在程序中定义了一个程序的入口，但是程序是根据最后的end来查找程序的入口的，这一点要特别提醒一下。debug调试如图所示：

     

 

2、在代码段中使用栈

     首先我们还是考虑一个问题，利用栈将程序定义的数据逆序存放，这个程序的代码应该如何来写？

     当我们看到逆序存放这样的字眼的时候，就应该首先想到栈，应为要实现逆序，就必定会用到栈“LIFO”这个特性（后进先出）。所以程序的代码如下所示：

 1 assume cs:codesg
 2 codesg segment
 3      dw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987h
 4      dw 0,0,0,0,0,0,0,0 ;这里用dw定义8个字型数据，在程序加载后，将取得8个字的内存空间，存放这8个数据，我们在后面的程序中         ;就将这段空间当做栈来使用。
 5  
 6 start:mov ax,cs
 7         mov ss,ax
 8         mov sp,32 ;这里设置栈顶ss:sp指向cs:32
 9         mov bx,0
10         mov cx,8
11 s:     push cs:[bx]
12         add bx,2
13         loop s ;这里是将代码段0~16单元中的8个字型数据依次入栈
14  
15         mov bx,0
16         mov cx,8
17  s0:  pop cs:[bx]
18         add bx,2
19         loop s0 ;这里依次出栈8个字型数据到代码段0~16单元中
20  
21         mov ax,4c00h
22         int 21h
23  
24 codesg ends
25 end start

View Code

 

     在编译连接这段程序后，我们使用debug来查看程序的运行情况：

     

     我们是用t和d命令，来看看执行指令后，内存单元中的存储情况：

     

     

     此时使用d命令来查看内存的情况：

     

 

3、将数据、代码、栈放入不同的段中

     在前面的程序中，我们将数据、代码、栈放在了同一个段中，这样使程序显得很混乱。假如程序中的数据、代码、栈不大的话，这样做没问题，但是程序变大后，程序将变得很难看。在8086CPU中，如果数据、代码、栈的空间需求大于了64kb的话，这三者就不能存放在同一个段中，需要分开来存放。那么应该如何定义多个段呢？

     我们使用定义代码段一样的方法来定义多个段，在这些段里面定义需要的数据，或通过定义数据来取得栈空间。现在我们还是考虑同样的一个问题，将栈中的数据逆序存储到一个寄存器中，代码入下所示：

 1 assume cs:code,ds:data,ss:stack
 2  
 3 data segment
 4      dw 0123H,0456H,0789H,0abcH,0defH,0fedH,0cbaH,0987H
 5 data ends
 6  
 7 stack segment
 8       dw 0,0,0,0,0,0,0,0
 9 stack ends
10  
11 code segment
12      start:mov ax,stack
13              mov ss,ax
14              mov sp,16 ;设置ss指向stack，设置ss:sp指向stack:16，cpu执行完这些指令后，就将stack段当做一个栈空间来使用。
15              mov ax,data
16              mov ds,ax ;想要ds:bx访问数据段，ds就要指向ax
17              mov bx,0
18              mov cx,8
19         s:  push [bx]
20              add bx,2
21              loop s
22  
23              mov bx,0
24              mov cx,8
25       s0:   pop [bx]
26               add bx,2
27               loop s0
28 code ends
29 end start

View Code

     在上面的代码中，我们定义了数据段data，栈段stack，代码段code，分别用ds，ss，cs指向这些段。这样做，看上去整个程序非常清晰明了。

     CPU如何处理我们定义的段中的内容，是当做指令来执行，当做数据访问，还是当做栈空间来使用，完全是靠程序中具体的汇编指令和汇编指令对CS:IP、SS:SP、DS等寄存器的设置来决定的。