x86的尋址方式與基本指令.ppt

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,,,,2019/12/5,1,匯編語言程序設(shè)計,第4章 80x86的尋址方式 與基本指令,4.1 指令系統(tǒng)概述 4.2 80x86的尋址方式 4.3 數(shù)據(jù)處理類指令 4.4 控制轉(zhuǎn)移類指令 4.5 其他類指令,,,,,2019/12/5,2,匯編語言程序設(shè)計,4.1 指令系統(tǒng)概述,第4章 80x86的尋址方式與基本指令,,指令——計算機執(zhí)行的各種操作的命令的形式。 指令系統(tǒng)——計算機所能執(zhí)行的全部指令。 向上兼容——每種計算機有自己固有的指令系統(tǒng)，如Intel 8086/8088和MC68000的指令系統(tǒng)各不相同。但是486微處理器可以執(zhí)行8086/8088、286、386的指令系統(tǒng)，這就是向上兼容的緣故。 程序——指令的集合或指令的序列。,,,,1. 幾個概念,3,匯編語言程序設(shè)計,2019/12/5,4.1 指令系統(tǒng)概述,,操作碼 操作數(shù)，……，操作數(shù) 80x86的運算指令采用二地址指令，即： 操作碼 （目的）操作數(shù)，（源）操作數(shù) 操作碼——指出要執(zhí)行的操作。 操作數(shù)——指出指令操作的對象?？赡苁遣僮鲾?shù)本身，也可能是操作數(shù)地址。 源操作數(shù)——指出操作數(shù)的來源。 目的操作數(shù)——指出指令的操作結(jié)果存放何處。在許多指令中，同時又指出另一操作數(shù)的來源。注意原來的數(shù)據(jù)丟失。,,,,2. 指令的一般格式,2019/12/5,4,匯編語言程序設(shè)計,,[例] MOV AL，34H ;操作數(shù)本身，立即數(shù)。 ADD AL，DATA1 ；操作數(shù)地址 MUL CL ；單操作數(shù) 指令的形式有： 雙操作數(shù)指令 單操作數(shù)指令 DEC CX 隱含操作數(shù)指令 AAA,,,,2019/12/5,5,匯編語言程序設(shè)計,,(1) 立即數(shù)——操作數(shù)本身，存放在指令代碼中。 (2) 寄存器操作數(shù)——操作數(shù)存放在CPU內(nèi)部寄存器中。 (3) 內(nèi)存操作數(shù)——操作數(shù)存放在內(nèi)存中，一般在數(shù)據(jù)段、附加段、甚至堆棧段。給出的是操作數(shù)的地址。 (4) 端口操作數(shù)——在I/O指令中，給出的端口地址。如 IN AL，34H OUT 43H，AL,,,,3. 操作數(shù)的種類,2019/12/5,6,匯編語言程序設(shè)計,,,,,2019/12/5,7,匯編語言程序設(shè)計,第4章 80x86的尋址方式與基本指令,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 二、與轉(zhuǎn)移地址有關(guān)的尋址方式,4.2 80x86的尋址方式,,尋址方式——如何尋找（規(guī)定）操作數(shù)的方式。即指令中用于說明操作數(shù)所在地址的方法。,,,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,2019/12/5,8,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,操作數(shù)直接放在指令中，緊跟在操作碼之后，與操作碼一起存放在代碼段中?？梢允亲止?jié)/字/雙字。 例 MOV AL，5 MOV AX，3087H MOV EAX，12345678H 如下圖所示：,,,,1. 立即尋址方式（Immediate addressing）,2019/12/5,9,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,,,,2019/12/5,10,匯編語言程序設(shè)計,,,,,,立即尋址主要用途是給寄存器賦初值。用來表示常數(shù)。 注意只能用于源操作數(shù)，不能用于目的操作數(shù)。,2019/12/5,11,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,操作數(shù)在寄存器中，指令指定寄存器號。 對于16位操作數(shù)，寄存器可以是AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP；對于8位操作數(shù)，寄存器可以是AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。對于32位操作數(shù)，寄存器可以是EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP、EBP； 例： MOV AX，BX MOV ECX，EDX MOV DL，AL,,,,2.寄存器尋址方式（Register addressing）,2019/12/5,12,匯編語言程序設(shè)計,,,,,,寄存器尋址方式由于操作數(shù)在寄存器中，不需要訪問存儲器，所以速度最快，也最常用。 寄存器尋址方式尋找操作數(shù)的示意圖如下：,,MOV AX,BX,如：,2019/12/5,13,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,除上述兩種尋址方式外，以下的尋址方式的操作數(shù)都在除代碼段以外的存儲區(qū)中，稱為內(nèi)存操作數(shù)。 內(nèi)存操作數(shù)的地址由段基地址和偏移地址相加而取得。 在實模式和保護模式下，段基地址的取得方法不同。,,,,內(nèi)存操作數(shù),內(nèi)存操作數(shù),2019/12/5,14,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,有效地址EA（Effective Address）——在各種尋址方式中，操作數(shù)的偏移地址可由各種成分組成，稱為有效地址，用EA表示。 內(nèi)存操作數(shù)的各種不同的尋址方式，僅是它們的EA的組成不同。,,,,有效地址,2019/12/5,15,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,有效地址EA由四種成分組成： (1)位移量——8/16/32位地址偏移量 (2)基址——基址寄存器的內(nèi)容。通常用來指示數(shù)組或字符串的首地址。 (3)變址——變址寄存器的內(nèi)容。通常用來訪問數(shù)組或字符串中的某個元素。 (4)比例因子——386以后機型有。值為1,2,4,8。乘以變址寄存器的內(nèi)容得到變址值。,,,,有效地址的計算公式： EA=基址+(變址比例因子)+位移量,有效地址的計算,2019/12/5,16,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,16/32位尋址時EA四種成分的組成,,,,位移量 基址寄存器 變址寄存器 比例因子,0,8,16位 BX,BP SI,DI 無,0,8,16,32位 任何32位通用寄存器 32位通用寄存器(除ESP) 1,2,4,8,16位尋址,32位尋址,,,,2019/12/5,17,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,在指令中大多隱含段地址。段地址有個基本的規(guī)定（約定，默認），也允許超越（可修改），見下表所示：,,,,段約定和段超越,2019/12/5,18,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,段約定和段超越： 存取方式 約定段 可修改段 偏移地址 取指令 CS 無 IP 堆棧操作 SS 無 SP 源串 DS CS,ES,SS SI 目的串 ES 無 DI BP作基址 SS CS,DS,ES EA 通用數(shù)據(jù)讀寫 DS CS,ES,SS EA,,,,,,,2019/12/5,19,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,操作數(shù)在內(nèi)存中，，有效地址EA在指令的代碼段中，它在操作碼之后。 例 MOV AX，[2000H] 如下圖所示：,,,,3.直接尋址方式（Direct addressing）,2019/12/5,20,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 3.直接尋址方式,,,,2019/12/5,21,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 3.直接尋址方式,,,,注意幾點： (1) MOV AX，[2000H]與 MOV AX，2000H的區(qū)別。 (2) MOV AX，[2000H]與 MOV AL，[2000H]的區(qū)別。 (3) MOV AX，[2000H]等同于 MOV AX，DS：[2000H]。 (4) 若VALUE是符號地址，則 MOV AX，VALUE同 MOV AX，[VALUE]。,2019/12/5,22,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,操作數(shù)的有效地址在基址寄存器BP、BX和變址寄存器SI、DI中，而操作數(shù)在內(nèi)存中。 例 MOV AX，[BX] 如下圖所示：,,,,4.寄存器間接尋址方式 （Register indirect addressing）,2019/12/5,23,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 4.寄存器間接尋址方式,,,,,,2019/12/5,24,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 4.寄存器間接尋址方式,,,,,,必須注意：如果指令中指定的寄存器是BX、SI、DI之一，則操作數(shù)在數(shù)據(jù)段中，用DS的內(nèi)容作為段地址；如果指令中指定的寄存器是BP，則操作數(shù)在堆棧段中，用SS的內(nèi)容作為段地址。 另外，指令中也可以指定段超越來訪問其它段中的數(shù)據(jù)。如：MOV AX，ES：[BX]。,2019/12/5,25,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,或稱為（直接）變址尋址。 操作數(shù)的有效地址是BP、BX、SI、DI之一的內(nèi)容加上指令中指定的8位或16位位移量。 例： MOV AX，COUNT[BX] 如下圖所示：,,,,5. 寄存器相對尋址方式 （Register relative addressing）,2019/12/5,26,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 5. 寄存器相對尋址方式,,,,,,2019/12/5,27,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 5. 寄存器相對尋址方式,,,,,,同樣注意：出現(xiàn)BP則是堆棧段中的數(shù)據(jù)。 又例：MOV AL，[100H+DI] MOV AX，BUF[BX],2019/12/5,28,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,操作數(shù)的有效地址是BP、BX之一和SI、DI之一的內(nèi)容之和。兩個寄存器均由指令指定。 例： MOV AX，[BX][SI] MOV AX，[BX+DI] 示意圖類似，不同的是組成EA的兩個地址不盡相同。,,,,6. 基址變址尋址方式 （Based indexed addressing）,2019/12/5,29,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 6.基址變址尋址方式,,,,,,同樣注意BP的問題。 例：MOV AX，[BX][DI] MOV AX，[BX+SI] MOV DX，[BP+DI] MOV DX，ES：[BP][DI],2019/12/5,30,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,操作數(shù)的有效地址是BP、BX之一和SI、DI之一的內(nèi)容和8位或16位偏移量三者之和。兩個寄存器均由指令指定。 例： MOV AX，COUNT[BX][SI] MOV AX，MASK[BX+SI] 示意圖也類似，不同的是EA是由三個地址組成。,,,,,7. 相對基址變址尋址方式 （Relative based indexed addressing）,2019/12/5,31,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 7. 相對基址變址尋址方式,,,,,,同樣有BP的問題。 又如：MOV AX，200H[BX][SI] MOV AX，[200H+BX+SI] MOV DX，2[BP][DI] MOV AX，2[BP+SI],2019/12/5,32,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,操作數(shù)的有效地址變址寄存器的內(nèi)容乘以指令中指定的比例因子再加上偏移量三者之和。（除ESP以外的32位通用寄存器） 例： MOV EAX，COUNT[ESI*4] 把雙字數(shù)組COUNT中的元素3送到EAX中。如下圖所示。,,,,8. 比例變址尋址方式 （scaled indexed addressing）,2019/12/5,33,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,操作數(shù)的有效地址變址寄存器的內(nèi)容乘以指令中指定的比例因子再加上基址寄存器的內(nèi)容三者之和。 例： MOV ECX，[EAX][EDX*8] 該尋址方式比基址變址尋址方式更靈活。,,,,,9. 基址比例變址尋址方式 （based scaled indexed addressing）,2019/12/5,34,匯編語言程序設(shè)計,,一、與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式,操作數(shù)的有效地址變址寄存器的內(nèi)容乘以指令中指定的比例因子再加上基址寄存器的內(nèi)容，再加上位移量，四者之和。 例： MOV EAX，TABLE[EBP][EDI*4] 該尋址方式比相對基址變址尋址方式更靈活。,,,,10. 相對基址比例變址尋址方式 （relative based scaled indexed addressing）,2019/12/5,35,匯編語言程序設(shè)計,,,用來確定轉(zhuǎn)移指令（如JMP，JC等）及CALL指令的轉(zhuǎn)向地址。,,,,二、與地址有關(guān)的尋址方式,2019/12/5,36,匯編語言程序設(shè)計,,二、與地址有關(guān)的尋址方式,轉(zhuǎn)向的有效地址是當前IP寄存器的內(nèi)容+指令中指定的8位或16位位移量。 例如：JMP NEXT JMP SHORT NEXT JMP NEAR PTR NEXT,,,,1. 段內(nèi)直接尋址 （intrasegment direct addressing）,2019/12/5,37,匯編語言程序設(shè)計,,二、與地址有關(guān)的尋址方式 1. 段內(nèi)直接尋址,這是一種相對尋址方式，轉(zhuǎn)向有效地址用相對于當前IP值的位移量來表示。 位移量為8位時稱為短轉(zhuǎn)移。 位移量為16位時稱為近轉(zhuǎn)移。 386及以后機型，偏移地址在EIP中，位移量為8位或32位。,,,,,2019/12/5,38,匯編語言程序設(shè)計,,二、與地址有關(guān)的尋址方式,轉(zhuǎn)向的有效地址是一個寄存器或存儲單元的內(nèi)容，取代IP寄存器的內(nèi)容。 例如： JMP BX JMP TABLE[BX] JMP [BX][SI] JMP ECX JMP WORD PTR TABLE[ESI],,,,,2.段內(nèi)間接尋址 （intrasegment indirect addressing）,2019/12/5,39,匯編語言程序設(shè)計,,二、與地址有關(guān)的尋址方式,指令中直接提供了轉(zhuǎn)向的段地址和偏移地址，分別取代CS和IP的內(nèi)容，即可完成從一個段到另一個段的轉(zhuǎn)移。 例如： JMP FAR PTR NEXT 386以后的機型則修改CS和EIP。,,,,,3.段間直接尋址 （intersegment direct addressing）,2019/12/5,40,匯編語言程序設(shè)計,,匯編語言程序設(shè)計 第三章 80x86的尋址方式和指令系統(tǒng),二、與地址有關(guān)的尋址方式,用存儲器中兩個相繼字單元的內(nèi)容取代CS和IP的內(nèi)容，達到段間轉(zhuǎn)移的目的。 例如： JMP DWORD PTR [INTERS+BX] JMP DWORD PTR [EDI],,,,4.段間間接尋址 （intersegment indirect addressing）,2019/12/5,41,匯編語言程序設(shè)計,,,,,2019/12/5,42,匯編語言程序設(shè)計,第4章 80x86的尋址方式與基本指令,一、數(shù)據(jù)傳送指令 二、算術(shù)運算指令 三、邏輯運算指令 四、移位指令 五、串操作指令 六、輸入輸出指令,4.3 數(shù)據(jù)處理類指令,,,,,2019/12/5,43,匯編語言程序設(shè)計,第4章 80x86的尋址方式與基本指令,一、 數(shù)據(jù)傳送指令,通用數(shù)據(jù)傳送指令 MOV MOVSX MOVZX XCHG 堆棧操作指令 PUSH POP PUSHA/PUSHAD POPA/POPAD 地址傳送指令 LEA LDS LES LFS LGS LSS 標志寄存器傳送指令 LAHF SAHF PUSHF POPF,,一、數(shù)據(jù)傳送指令,MOV指令 格式：MOV DST，SRC ；W/B 操作：（DST） ——（SRC） 其中： DST：目的操作數(shù)，可以是M（存儲器）、R（寄存器）、A（累加器）； SRC：源操作數(shù)，可以是M、R、A、立即數(shù)。 不影響標志位。 數(shù)據(jù)傳送的示意圖如下：,,,,,1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,2019/12/5,44,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,,,,,,2019/12/5,45,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,,,,可以分為四種傳送類別： (1) 寄存器之間數(shù)據(jù)傳送 MOV AX，BX MOV DL，AH MOV DX，ES MOV DS，AX MOV BP，SI 注意：CS和IP不參加數(shù)據(jù)傳送，CS作源操作數(shù)是可以的，如“MOV AX，CS”，但一般不用。,2019/12/5,46,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,,,,(2) 立即數(shù) —通用寄存器（不能是段寄存器） MOV AL，25 MOV BX，052AH MOV SI，OFFSET TABLE MOV SP，0A2C0H 注意：立即數(shù)不能作目的操作數(shù)。,2019/12/5,47,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,,,,(3) 寄存器與存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送 MOV AL，BUFFER MOV AX，[SI] MOV LAST[BX+DI]，DL MOV SI，ES:[BP] MOV ALFA[BX][DI]，ES 注意：CS和IP不參與數(shù)據(jù)傳送（CS只能作源操作數(shù)）,2019/12/5,48,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,,,,(4) 立即數(shù)到存儲器的數(shù)據(jù)傳送 MOV ALFA，25 MOV DS:DATA[BP]，30A0H MOV BYTE PTR [SI]，75 MOV [BX+DI+LAST]，0FFH 注意:立即數(shù) ——存儲器，一定要使它們的類型一致。,2019/12/5,49,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,,,,存儲器之間不能直接傳送！ 如“MOV ALFA2，ALFA1”，是錯誤的。 存儲器之間只能借助通用寄存器間接傳送： MOV AL，ALFA1 MOV ALFA2，AL 程序例：DATA1處的100個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到DATA2處。 分析：通過累加器間接傳送，用循環(huán)的方法，CX作計數(shù)器。,2019/12/5,50,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,,,,MOV SI，OFFSET DATA1 ；源數(shù)指針 MOV DI，OFFSET DATA2 ；目的數(shù)指針 MOV CX，100 ；計數(shù)器初值 NEXT: MOV AL，[SI] ；傳送一個數(shù) MOV [DI]，AL ； INC SI ；修改地址指針 INC DI DEC CX ；計數(shù)器減1 JNZ NEXT ；未傳完，轉(zhuǎn)NEXT,2019/12/5,51,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,,,,或者： MOV SI，0 ；變址寄存器初值 MOV DI，0 ； MOV CX，100 ；計數(shù)器初值 NEXT： MOV AL，DATA1[SI] ；變址尋址 MOV DATA2[DI]，AL ；傳送一個數(shù) INC SI ；修改地址指針 INC DI DEC CX ；計數(shù)器減1 JNZ NEXT ；未傳完，轉(zhuǎn)NEXT,2019/12/5,52,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,MOVSX 帶符號擴展傳送指令 格式：MOVSX DST，SRC 操作：（DST） ——符號擴展（SRC） 兩種形式： MOVSX reg1，reg2 MOVSX reg，mem 例如： MOVSX EAX，CL MOVSX EDX，[EDI] 不影響標志位。,,,,,2019/12/5,53,匯編語言程序設(shè)計,,一、數(shù)據(jù)傳送指令 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令,MOVZX 帶零擴展傳送指令 格式：MOVZX DST，SRC 操作：（DST） ——零擴展（SRC） 兩種形式： MOVZX reg1，reg2 MOVZX reg，mem 例如： MOVZX DX，AL MOVZX EAX，DATA 不影響標志位。,,,,,2019/12/5,54,匯編語言程序設(shè)計,