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操作系统真象还原

汇编语言快速入门

本文详细介绍了Intel汇编语法的简单使用

内容的定义

数据段的定义

汇编语言程序以段为单位进行书写，一般把数据定义在数据段里，程序写在代码段中。下面给出段的定义语法：

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段名  SEGMENT
...（段的内容）...
段名  ENDS

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注意事项：

  1. 汇编语言不区分字母的大小写；
  2. 汇编语言中一行只能有一条语句；
  3. 段的名字用字母或下划线开头，需要做到含义清晰且不能与保留字重名；
  4. 汇编语言中用英文分号后的内容表示程序注释；
  5. 不能在一个段的内部定义另一个段，也就是各个段之间相互独立。

数据的定义

数据的定义是指对给出的数据分配存储单元，并将它们以标准的格式存放到数据段中。数据定义的语句元素包括DB DW DD DQ DT等。

定义字节数据DB

给出下面的汇编程序段

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DATA  SEGMENT
X     DB   -1,255,'A',3+2,?
      DB   "ABC",0FFH,11001010B
Y     DB   3 DUP(?)
DATA  ENDS
  1. 变量的定义：X和Y称为变量名，表示程序员定义了两个变量X和Y。与高级语言不同，汇编语言中的变量实际上是后面第一个数据的地址，变量名代表了后面的若干个数据；
  2. 字节数据的定义：DB表示定义的数据类型都是字节类型。DB可以用于定义整数（包括正数和负数，可以使用十进制、十六进制或二进制）以及字符；
  3. 求值表达式：定义数据时可以出现简单的求值表达式的结果。如上方的DB 3+2相当于 DB 5；
  4. 未知值的定义：用问号表示一个暂时还不确定的值，一般先用0进行这个单元的填充；
  5. 多个字符的定义：可以出现用双引号括起来的多个字符，这些字符将分开并按照顺序进行存储；
  6. 重复定义相同数据：DUP表示重复定义多个相同的数据。语法如下；
  7. 隔行定义：如果数据太多一行写不下，则可以另起一行继续定义。不需要重新写变量名，但是需要重新写DB伪指令。

定义字数据DW

字数据的位数为16位，只需要将上面字节定义的语法中的DB修改为DW即可。

定义双字数据DD

双字数据为32字节，只需要将上面字节定义的语法中的DB修改为DD即可。需要注意的是，数据的高位存放在地址较大的单元里，数据的低位存放在地址较小的单元里。

定义八字节和十字节数据DQ DT

只需要将DB伪指令修改为DQ和DT即可。

数据的传送

指令语句的格式

指令语句是指与一条机器指令相对应的代码语句，其一般格式如下：

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[标号：]  操作码 [操作数] [;注释]

语法解释：

  1. 标号是指程序员为这一条指令语句所起的名字。大多数指令语句都不需要标号，只有一些特殊的指令语句需要用到；
  2. 操作码指定本条指令的操作类型，所有的操作码都是保留字；
  3. 操作数可以是0-3个，有多个操作数时彼此之间用逗号分隔。右边的操作数为源操作数，最左边的操作数为目的操作数。

操作数的分类

操作数可以分为寄存器操作数、立即数操作数和存储器操作数三类。关于寄存器操作数，需要注意的是寄存器IP和FLAGS不能作为操作数出现在指令中；关于立即数操作数，需要注意的是立即数操作数不能用作目的操作数。下面着重介绍存储器操作数，先介绍两点基础知识：

  1. 存储器操作数表示对一个存储器单元进行访问，需要给出这个存储单元的段基址和偏移地址两部分才能进行；
  2. 大多数情况下，指令将自动使用DS寄存器中的内容作为操作数的段基址，因此，编写汇编语言源程序时首先要做的事情就是把数据段的段基址放入DS寄存器。

既然我们已经设置好了段基址，那么只需要有偏移地址即可找到内存中正确的存储单元。给出偏移地址的方法有直接和间接两种方法。直接法是指直接在指令中写出存储单元的偏移地址，间接法则是把存储单元的偏移地址事先装入一个寄存器中，需要时通过这个寄存器中的值来找到这个存储单元。

（1）直接法语法：

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MOV  目的寄存器,  变量名[+字节偏移量]

此语句的作用是以DS寄存器中的内容作为段基址，以数据段中指定变量名的偏移量（与字节偏移量）的和作为偏移地址，将指定存储单元中的值放入目的寄存器中。

（2）间接法语法：

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MOV  间接寻址寄存器,  OFFSET 变量名
(下面是需要使用偏移地址时的语句）
MOV  目的寄存器,     间接寻址寄存器

语法解释：

  1. OFFSET是保留字，表示取出后面变量的偏移地址；
  2. 间接寻址寄存器只能是BX BP SI DI中的一个。如果没有另外说明，那么使用BX、SI和DI时自动以DS中的内容作为段基址，使用BP时自动使用SS的值作为段基址。

程序段的定义

程序段的一般格式如下：

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CODE SEGMENT
  ASSUME  CS:CODE, DS:DATA
START: MOV  AX, DATA
       MOV  DS, AX
       ...(其他指令部分)...
       MOV  AX, 4C00H
       INT  21H
CODE ENDS
       END  START

语法解读：

  1. 程序开始的两条指令都是用于装载数据段寄存器DS的。进入程序后，代码段寄存器CS中的值已经由操作系统自动设置为代码段的段基址，数据段的段基址则需要程序员手动装入DS中；
  2. ASSUME伪指令用于指定每一个数据段所对应的段基址寄存器。如上面的代码中CODE段的段基址寄存器为CS，DATA段的段基址寄存器为DS；
  3. INT 21H表示调用由操作系统提供的21H号服务程序。服务的种类由AH中的功能号决定，本例中4CH表示返回操作系统的操作；AL中的代码称为返回代码，用返回代码00H表示正常返回；
  4. END伪指令标志整个程序的结束。END语句下面书写的任何代码都不会被汇编。END后的标号表示程序的入口地址，也就是汇编程序开始执行的地方。

基本传送指令

基本传送指令是使用最频繁的指令，需要熟练掌握。格式如下：

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MOV  目的操作数, 源操作数

语法解释：

  1. 源操作数和目的操作数的类型必须相同。如果不相同只有使用强制类型转换后才能进行传送。强制类型转换语法可以见下方；
  2. 源操作数和目的操作数不能同时是存储器操作数，也不能同时是段寄存器；
  3. 目的操作数不能是立即数；
  4. 代码段基址寄存器CS不能作目的操作数；
  5. 使用立即数作为源操作数时，立即数会按照目的操作数的类型进行扩展。

强制类型转换语法（要谨慎使用）：

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数据类型  PTR[变量名]

堆栈

堆栈的定义

堆栈也是用户使用的存储器的一部分，用于存放临时性的数据和一些其他信息。堆栈段的定义语法如下：

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堆栈名  SEGMENT  STACK
       (堆栈内容）
堆栈名  ENDS

语法解释：

  1. 堆栈定义和一般段的定义的唯一区别在于使用了STACK；
  2. 对于堆栈段，系统会在装入程序时自动把SSEG的段基址放入SS寄存器中，堆栈中的字节数自动置入SP寄存器中；
  3. 堆栈段中的内容从较大的地址开始分配和使用；
  4. 对于8086CPU，进出堆栈的只能是2字节的数据。

堆栈的使用方法

常用的堆栈相关指令包括PUSH POP PUSHF和POPF，语法如下：

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PUSH 源操作数              ;将指定操作数入栈保护
POP 目的操作数              ;将栈顶操作数恢复到指定位置
PUSHF                     ;标志寄存器内容入栈保护
POPF                      ;标志寄存器出栈恢复

常用操作数表达式

符号定义伪指令

符号定义相当于C语言中的#define编译预处理，用于进行符号的等价替换，符号定义的语法如下所示：

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符号名   EQU   表达式

语法解释：

  1. 在进行汇编时，对EQU定义的符号名用对应的表达式进行等价替换；
  2. 对用EQU定义的符号名不允许重复定义。

另一种进行符号定义的方式是使用“=”符号，具体语法如下：

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符号名   =   常数表达式

语法解释：

使用等号定义符号时只能使用常量表达式。

取段基址

可以使用SEG来取地址表达式所在段的段基址，具体使用方法为：

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SEG 地址表达式

算术运算

加法指令

对于两个操作数相加应该使用ADD指令，指令语法如下：

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ADD   目的操作数, 源操作数

语法解释：

  1. 该指令将目的操作数与源操作数相加，结果存放在目的操作数原先的存放位置；
  2. ADD指令执行后会刷新CPU的状态标志位。

除此之外，还有一条INC指令实现操作数的自增，语法如下：

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INC   操作数

语法解释：

  1. 增量执行执行后不影响CPU的状态标志位；
  2. 增量指令常常用于修改计数器以及存储器指针的值。

减法指令

减法指令和加法指令的使用是对称的。加法中的ADD对应减法中的SUB；加法中的INC对应减法中的DEC。

乘法指令和除法指令

**乘法指令为MUL，除法指令为DIV，使用方法和加减法类似。**由于乘除法使用较少，因此不过多介绍。

循环

循环指令的语法如下：

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LOOP   标号

语法解释：

  1. 循环的次数由寄存器CX中的值决定。每一次循环后CX寄存器中的值会自减1，当CX=0时循环终止，因此CX也被称为计数器；
  2. 装载寄存器CX的过程应该在循环开始之前完成；
  3. 每一次循环成功则回到标号处的语句。

逻辑运算

逻辑运算有AND OR XOR和NOT四种，使用语法如下：

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逻辑运算操作码   目的操作数   源操作数

使用情况：

  1. AND指令主要用于对操作数的各位有选择地清零；
  2. OR指令主要用于对操作数各位有选择地置一；
  3. XOR指令主要用于对操作数各位有选择地取反；
  4. NOT指令主要用于对操作数整体取反。

中断调用

所有的DOS系统功能调用都是通过软中断指令INT 21H来实现的。INT 21H是一个具有90多个子功能的中断服务程序。INT 21H对每一个子功能都进行了编号，这个编程成为功能号。

DOS系统功能调用方法：

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MOV 功能号   ;把功能号放入寄存器AH中
......
(在其他寄存器中放入该功能要求的入口参数)
......
INT 21H     ;调用DOS系统功能

键盘输入单字符

功能号1，输入字符以ASCII码的形式存放在累加器AL中同时显示出来。

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MOV AH 01
INT 21H

屏幕显示单字符

功能号2，屏幕显示存放在DL寄存器中的字符。

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MOV AH 02
MOV DL 待显示字符
INT 21H

屏幕显示字符串

功能号9，用于在显示器上显示一个存放在寄存器DX中的字符串，被显示的字符串必须以’$‘作为结束符。

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MOV AH 09
MOV DX 待显示字符串首地址
INT 21H

返回DOS

一个程序执行完成后使得程序正常退出并返回DOS的功能，功能号为4CH。

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MOV AH 4CH
INT 21H

子程序的定义和调用

定义子程序 

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子程序名 PROC
...
       RET   ;表示子程序返回
子程序名 ENDP ;表示子程序段定义结束

调用子程序 

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CALL 子程序名

对接中的端口进行读写 

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MOV DX 端口地址
......
(其他寄存器初始化)
......
OUT DX 需要传输到端口的数据所在的寄存器

空指令延时

使用NOP表示执行一条空指令，不进行任何操作。当指令之间需要有延时时，可以插入NOP指令。

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NOP

选择结构

CMP指令

CMP指令格式如下：

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CMP 目的操作数,源操作数

语法解释：

  1. CMP用于比较两个同类型的操作数的大小；
  2. 指令执行的结果不会修改两个操作数，而是修改标志位；
  3. CMP指令常常与下列指令结合使用。
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JGE 前>=后     Jump if  greater or equal
JG 前>后       Jump if  greater
JLE 前<=后     Jump if  less or equal
JL 前<后       Jump if  less
JNE 前不等于后  Jump if not equal
JE 前等于后     Jump if equal

参考：https://blog.csdn.net/hanmo22357/article/details/127883179

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