Assembly-3

汇编语言学习笔记-3

0x00 其他的转移指令

ret与retf

​ ret使用栈中的数据，来修改IP的内容，来实现近转移（段内转移）。操作如下所示：

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2
(ip)=((ss)*16+(sp))
(sp)=(sp)+2

​ 执行ret指令时，相当于进行：pop ip。

​ retf则是修改cs和ip的内容，实现远转移（段间转移）。操作如下所示：

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(ip)=((ss)*16+(sp))
(sp)=(sp)+2
(cs)=((ss)*16+(sp))
(sp)=(sp)+2

​ 当执行retf指令时，相当于进行：pop ip; pop cs。

Q&A

​ 补全程序，实现从内存1000:0000处开始执行指令。

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mov ax, 1000H
push ax
mov ax, 0000H

call 指令

​ call指令的执行流程：（1）将当前IP或CS:IP压入栈中。（2）转移。

​ 注意，call指令不能实现短转移（8位长），除此之外，call与jmp指令原理相同。

  • call 标号（段内转移）

​ 功能：将当前ip压入栈中，再转到标号处执行指令。相当于：

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(sp)=(sp)-2
((ss)*16+(sp))=(ip)
(ip)=(ip)+16位位移（相对于当前ip的位置转移）

​ 用汇编语言，相当于进行：

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push ip
jmp near ptr 标号; 近转移

​ 举例：

image-20230223143556294

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ax=6
  • call的段间转移为：call far ptr 标号，如下所示：
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(sp)=(sp)-2
((ss)*16+(sp))=(cs)
(sp)=(sp)-2
((ss)*16+(sp))=(ip)

​ 用汇编语言，相当于：

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push cs
push ip
jmp far ptr 标号

Q&A

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1
ax=1010H
  • call word ptr 内存单元地址

​ 汇编相当于：

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push ip
jmp word ptr 内存单元地址

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(ip)=0123H
(sp)=0EH
  • call dword ptr 内存单元地址

​ 汇编相当于：

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push cs
push ip
jmp dword ptr 内存单元地址

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(cs)=0H
(ip)=0123H
(sp)=0CH

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（1）注：需要说明的是，第一个inc ax相对于start偏移为11h
最终，ax=3，自己思考咯。
（2）注：offset s=1ah
ax=1，bx=0

call与ret的配合使用

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bx=8

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; 假设程序从内存1000:0装入
assume cs:code, ss:stack
stack segment
	db 8 dup(0)
	db 8 dup(0)
stack ends

code segment
start:
	mov ax, stack ; ax = 1000, cs = 1001
	mov ss, ax    ; ss = 1000
	mov sp, 16    ; sp = 16
	mov ax, 1000  ; ax = 1000
	call s        ; sp = 14, ss:[sp] = 0EH, ss:[sp+1] = 00H
	
	mov ax, 4c00H
	int 21H
s:
	add ax, ax   ; ax = 2000
	ret          ; sp = 16, ip = 0EH
code ends
end start

0x01 mul指令

image-20230223192157361

​ 例如，mul byte ptr ds:[0]意思就是(ax)=(al)*(ds*16+0)；mul word ptr [bx+si+8]意思就是(dx)=(ax)*((ds)*16+bx+si+8)的高16位，(ax)=(ax)*((ds)*16+bx+si+8)的低16位。

Q&A

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1
(ax)=1000

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(dx)=0FH
(ax)=4240H

0x02 函数参数与返回值的传递

​ 用寄存器存储参数与结果。

Q&A

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assume cs:code, ds:data
data segment
	dw 1,2,3,4,5,6,7,8
	dd 0,0,0,0,0,0,0,0
data ends
code segment
cube:
	mov si, ax
	mul si
	mul si
	ret
start:
	mov ax, data
	mov ds, ax
	mov cx, 8
	mov bx, 0
s:
	mov ax, ds:[bx]
	call cube
	mov ds:[bx+16], ax
	mov ds:[bx+17], dx
	add bx, 2
	loop s
	
	mov ax, 4c00H
	int 21H
code ends
end start

​ 但是，如果要传递特别特别多参数呢？或者传回的数据是一个字符串呢？

​ 将参数放到内存中，然后将它们所在内存空间的首地址放到寄存器上，并传递给需要的子程序。

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assume cs:code, ds:data
data segment
	db 'conversation'
data ends
code segment
capital:
	mov al, ds:[si]
	and al, 11011111B
	mov ds:[si], al
    inc si
    loop capital
	ret
start:
	mov ax, data
	mov ds, ax
	mov cx, 12 ; ds存放数据串起始地址，cs存放长度
	mov si, 0
	call capital
	mov ax, 4c00H
	int 21H
code ends
end start

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注：用栈来传递参数。

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assume cs:code, ss:stack, ds:data
data segment
	db 'conversion',0
data ends
stack segment
	db 16 dup(0)
stack ends
code segment
capical:
	mov cl, ds:[si]
	mov ch, 0
	jcxz short ok
	and byte ptr cl, 11011111B
	push cx
	inc si
	jmp short capital
ok:
	ret
start:
	mov ax, data
	mov ds, ax
	mov ax, stack
	mov ss, ax
	mov sp, 16
	mov si, 0
	call capital

	mov ax, 4c00H
	int 21H
code ends
end start

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​ 下面给出一个示例程序，看看有何问题：

image-20230223204653001

​ 问题就是captial会改变cx的值，因此会影响s循环，这就是寄存器冲突，如何解决呢？在子程序的开始将子程序中所有用到的寄存器中的内容都保存起来，在子程序返回前再恢复。我们可以用栈来保存寄存器中的内容。那么，子程序的标准框架就是：

image-20230223205144184

0x03 标志寄存器

​ 8086CPU的标志寄存器有16位，其中存储的信息通常叫做程序状态字（PSW：Program Status Word）。

flag寄存器

image-20230223210421729

ZF标志（zero flag）

​ 零标志位。ZF记录相关指令执行后，结果是否为0。结果如果为0，那么ZF=1，否则ZF=0。举例如下：

image-20230223214513698

注：运算指令如add|sub|mul|div|inc|or|and对标志寄存器有影响，而传送指令如mov|push|pop对标志寄存器没有影响，inc与loop不影响CF位。

PF标志（partial flag）

​ 奇偶标志位。PF记录指令执行后，结果二进制中1的个数。若PF=1，则为偶数，否则PF=0。举例如下：

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SF（sign flag）

​ 符号标志位。进行有符号数计算时，执行指令后，结果为负，SF=1，否则SF=0。SF总会按照有符号数计算结果来影响SF标志位。

​ 有符号数与无符号数如下所示：

image-20230223215750054

CF（carry flag）

​ 进行无符号数计算时，记录了运算结果的最高有效位向更高位进位值，或从更高位的借位值。CF来记录这个进/借位信息。举例如下：

image-20230223221316458

OF（overflow flag）

​ 有符号数运算时发生溢出会导致运算结果不正确，这记录在OF中，发生溢出时OF=1，否则OF=0。如下所示：

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Q&A

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CF| OF| SF| ZF| PF
0 | 0 | 0 | 1 | 1
0 | 0 | 0 | 1 | 1
0 | 0 | 1 | 0 | 1
0 | 0 | 1 | 0 | 1
1 | 1 | 0 | 1 | 1 
1 | 1 | 0 | 1 | 1
1 | 0 | 0 | 0 | 0 
1 | 0 | 0 | 0 | 0 
0 | 1 | 1 | 0 | 1

补充

  • adc指令。表示带进位的加法指令，其利用了CF位上记录的进位值。例如adc ax, bx表示(ax)=(ax)+(bx)+CF。举例如下：

image-20230224094924822

​ 可能会疑问，adc指令到底有什么用？

​ add ax, bx其实等价于add al, bl; adc ah, bh。那么，adc指令和add指令相配合就可以对更大（数位更宽）的数据进行加法运算（例如32位宽mov数据加法）。

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mov bx, 0F000H
add bx, 1000H
mov ax, 1EH
adc ax, 20H

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mov cx, 1000H
mov bx, 0F000H
mov ax, 1EH
add cx, 1EF0H
adc bx, 1H
adc ax, 20H

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assume cs:code, ds:data
data segment
	dw 88H,77H,66H,55H,44H,33H,22H,11H
	dw 11H,ffH,eeH,ddH,ccH,bbH,aaH,99H
	dw 10 dup(0)
data ends
code segment
add128:
	push ax
	push cx
	push si
	push di
	
	sub ax, ax ; CF初始设置为0
	mov cx, 8
s:
	mov ax, ds:[si]
	adc ax, ds:[di]
	inc si ; inc与loop不会影响cf标志位，而add si, 2会影响cf标志位。
	inc si
	inc di
	inc di
	loop s
	pop di
	pop si
	pop cx
	pop ax
	ret
start:
	mov ax, data
	mov ds, ax
	mov si, 0H
	mov di, 8H
	call add128
	
	mov ax, 4c00H
	int 21H
code ends
end start
  • sbb指令。带借位（CF位）的减法指令。例如sbb ax, bx表示(ax)=(ax)-(bx)-CF

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sub ax, ax ; 设cf=0
mov bx, 1000H
mov ax, 3EH
sbb bx, 2000H
sbb ax, 20H
  • cmp指令。cmp 操作对象1, 操作对象2，计算操作对象1-操作对象2，并将结果设置标志寄存器。举例如下：

image-20230224103130182

​ 对于无符号数而言，有：

image-20230224103312153

​ 注：例如cmp ah, bh，SF=1不等价于(ah)<(bh)

​ 对于有符号数而言，有：

image-20230224105456322

0x04 条件转移指令

​ 对于无符号数而言：

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    cmp ah, bh
    je equal
    add ah, bh
    jmp ok
equal:
	add ah, ah
ok: 
	ret

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(ax)=1

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(1)
    mov ax, data
    mov ds, ax
    mov ax, 0
    mov cx, 8
    mov bx, 0
s:
	cmp byte ptr ds:[bx], 8H
	je s1
	jmp s2
s1:
	inc ax
s2:
	inc bx
	loop s
(2) 将(1)中的je s1变为ja s1即可
(3) 将(1)中的je s1变为jb s1即可

​ 其他的条件转移指令：

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Q&A

image-20230224111304977

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jb s0
ja s0

0x05 DF标志与串传送指令

​ 是方向标志位。若DF=0，那么每次操作后si、di递增，若DF=1，那么si、di递减。

​ 与之配套的是movsb指令，其以字节为单位传送，即将ds:si指向的内存单元中的字节送入es:di中，然后根据标志寄存器DF位的值，将 si和di递增或递减1。可以描述为：

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((es)*16+(di))_byte=((ds)*16+(si))_byte
若DF=0时，则(si)=(si)+1,(di)=(di)+1。
若DF=1时，则(si)=(si)-1,(di)=(di)-1。

​ 还有movsw指令，是以字为单位传送。

​ movsw与movsb指令通常配合rep指令使用。rep指令的作用是根据cx的值，重复执行后面的串传送指令，如下所示：

image-20230224122312750

​ 看几个题：

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mov ax, data
mov ds, ax
mov es, ax
mov si, 0
mov di, 16
mov cx, 16
cld ; 设置DF=0，正向传送
rep movsb

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7
8
9
mov ax, data
mov es, ax
mov di, 15
mov ax, 0F000H
mov ds, ax
mov si, 0FFFFH
mov cx, 16
std ; DF=1，逆向传送
rep movsb

补充：

​ pushf ：将标志寄存器的值压栈；popf ：从栈中弹出数据，送入标志寄存器中。

​ pushf 和 popf为直接访问标志寄存器提供了一种方法。

Q&A

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1
(ax)=0000000001000101B

留言

2023-02-23

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