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【汇编语言】访问寄存器和内存
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前言
汇编指令是机器指令的助记符，相当于把本是01串的机器指令，用便于人类理解的字符表示出来。汇编指令表达的语义与机器指令是一样的。汇编程序的主体是汇编指令。
对于不同的硬件平台，汇编指令集都是不同的。这里学习的是8086 CPU的汇编语言。
环境配置
DOSBox：https://www.dosbox.com/
dosbox.conf文件拉到最下，[autoexec]部分添加：
Plain Text
[autoexec]
# Lines in this section will be run at startup.
mount C: <path/to/masm>
C:
下次启动DOSBox时会自动挂载C盘到masm目录。
寄存器
8086 CPU有14个寄存器，包括：
通用寄存器：AX、BX、CX、DX
变址寄存器：SI、DI
指针寄存器：SP、BP
指令指针寄存器：IP
段寄存器：CS、DS、SS、ES
标志寄存器：PSW
对应的名称及释义如下：
寄存器名 | 英文 | 解释 |
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8086 CPU所有寄存器都是16位的，可以存放2个字节。有时还会见到AH、AL的表示方法，它们分别表示AX的高、低8位。
8086 CPU物理地址表示
8086 CPU有20位地址总线，最大寻址空间是1MB，但由于字长是16位，所以需要两个16位地址（段地址、偏移地址）相加合成一个20位地址。
段地址16偏移地址物理地址
一个段的起始地址一定是16的倍数
由于偏移地址是16位，所以一个段的最大长度为64KB
例如数据在21f60h内存单元中，段地址是2000h，表示方法可以是：
数据在内存2000:1f60单元中；
数据在内存的2000h段的1f60h单元中；
有四个专门存放段地址的寄存器：
CS：代码段寄存器
DS：数据段寄存器
SS：栈段寄存器
ES：附加段寄存器
mov指令
ASM8086
mov ax,1
mov bx,ax
mov指令的功能是将后一个操作数（数据的来源位置）送入前一个（数据的目标位置），上述指令的作用是将1送入AX，然后将AX的内容送入BX。
add指令
ASM8086
add ax,1
add bx,ax
add指令的功能是将后一个操作数的值加到前一个操作数上，上述指令的作用是将1加到AX上，然后将AX的值加到BX上。
CS、IP寄存器与jmp指令
8086 CPU执行程序时，CS寄存器存放的是代码段的段地址，IP寄存器存放的是代码段中的偏移地址。
CPU将内存中CS:IP指向的内容当作指令执行。
既然执行何处的指令取决于CS:IP，那么就需要有一种方法可以改变CS和IP的值，这就是jmp指令。8086 CPU不支持用立即数修改CS和IP的值（例如mov cs,2000），但是可以通过转移指令jmp来实现。
同时修改CS、IP的内容：jmp 段地址:偏移地址，用指令给出的段地址修改CS，偏移地址修改IP，例如：
ASM8086
jmp 2000:3
jmp 4:0b16
仅修改IP的内容：jmp 某合法寄存器，将寄存器值赋给IP，例如：
ASM8086
jmp ax内存中字的存储
低位字节存放在低地址，高位字节存放在高地址，也就是小端序。
例：在起始地址为0的单元中，存放4e20h；在起始地址为2的单元中，存放0012h；内存情况为：
Plain Text
0: 20h
1: 4eh
2: 12h
3: 00h
0地址单元存放的字节型数据是：20h
0地址字单元存放的字型数据是：4e20h
2地址单元存放的字节型数据是：12h
2地址字单元存放的字型数据是：0012h
8086 CPU从内存单元读取数据
用DS寄存器存放要访问的数据的段地址，偏移地址用[...]的形式给出，例如：
ASM8086
mov bx,1000
mov ds,bx
mov al,[0]
以上代码的作用是将1000:0也就是10000h中的数据读到AL中。
DS也不支持立即数赋值，需要将数据先存入通用寄存器，再送入段寄存器。
8086 CPU也可以一次性传输一个字，假如DS寄存器的值为1000h，则mov ax,[0]就表示将1000:0中的字送入AX中；mov [0],cx就表示将CX中的字送入1000:0中。
栈操作（push指令、pop指令）
基于8086 CPU编程，可以将一段内存当作栈来使用。8086 CPU有两个与栈相关的寄存器，SS存放栈顶的段地址，SP存放栈顶的偏移地址。在任意时刻，SS:SP指向栈顶元素。
push和pop指令用于栈操作：
push 寄存器：SP自动减2，将寄存器的内容送入SS:SP，此时SS:SP指向新栈顶。
pop 寄存器：将SS:SP指向的内容送入寄存器，SP自动加2。
8086 CPU只知道栈顶的位置，不知道栈的大小有多大，并不能保证栈操作不会越界。编程时需要程序员主动避免栈溢出风险。
DEBUG.EXE的使用
在终端输入debug即可，在-后输入参数。
r：查看所有寄存器内容
r [reg]：修改寄存器reg内容
d [start addr]：列出start addr开始的128字节内容
d [start addr] [end offset addr]：列出地址范围内的内存内容，第二个参数表示结尾偏移地址
e [addr]：修改内存addr处的数据
u：将内存中的数据视作机器码，反汇编为汇编指令，用法与d命令类似，可以接地址范围
a [addr]：在内存addr处写入汇编指令的机器码
t：单步执行CS:IP处的指令
t [cnt]：执行cnt步CS:IP处的指令（cnt是16进制数）
t [=addr] [cnt]：执行cnt步addr处的指令
练习
A+B
使用debug编写、运行一个程序，计算0789h + 0abch的值。
运行后AX的值为1245h。
jmp指令
编程实现下图所示的程序，并分析从2000:0开始的执行流程。
1.
mov ax,6622
2.
jmp 1000:3（注意此时会把CS的值设为1000h）
3.
mov ax,0000
4.
mov bx,ax
5.
jmp bx（也就是jmp 0000，相当于跳转到1000:0）
6.
mov ax,0123
7.
mov ax,0000（回到第三步，循环了）
从内存单元读取数据
使用debug将内存单元赋值为：
Plain Text
10000h: 23h
10001h: 11h
10002h: 22h
10003h: 66h
然后运行以下指令，观察寄存器值的结果。
ASM8086
mov ax,1000
mov ds,ax
mov ax,[0]
mov bx,[2]
mov cx,[1]
add bx,[1]
add cx,[2]
写入内存数据和代码：
执行-t 7后，使用-r查看寄存器值，AX为1123h，BX为8833h，CX为8833h。
注意操作对象是字型数据，一次操作16位数据，例如mov cx,[1]是将2211h送入寄存器CX。
栈操作
使用debug编写、运行如下程序，分析最终寄存器AX、BX的值。
ASM8086
mov ax,1000
mov ss,ax
mov sp,0010
mov ax,001a
mov bx,001b
push ax
push bx
pop ax
pop bx
执行完两次push后，内存数据应为：
Plain Text
1000bh: ...
1000ch: 1bh
1000dh: 00h
1000eh: 1ah
1000fh: 00h
10010h: ...
此时SP值为000ch，执行两次pop时，先将001bh送入AX，再将001ah送入BX。
