• 小甲鱼零基础汇编语言学习笔记第五章之[BX]和loop指令


         这一章主要介绍什么是[BX]以及loop(循环)指令怎么使用,loop和[BX]又怎么样相结合,段前缀又是什么鬼,以及如何使用段前缀。
     
    1、[BX]的概念
         [BX]和[0]类似,[0]表示内存单元的偏移地址是0。要完整描述一个内存单元,需要两种信息:内存单元的地址,内存单元的长度(类型)。[BX]同样也表示一个内存单元,它的偏移地址在bx中,比如指令:mov ax,[bx]。这里我们以一个程序为例:
     1      assume cs:codesg
     2      codesg segment
     3      start:    mov ax,2000H
     4                  mov ds,ax
     5                  mov al,[0]
     6                  mov bl,[1]
     7                  mov cl,[2]
     8                  mov dl,[3]
     9                  mov ax,4C00H
    10                  int 21H
    11       codesg ends
    12       end start
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         进行编译,连接之后,使用debug来调试这个程序。对于编译器而言,[0]的中括号是不存在的,所以会出现把0放到al中,把1放到bl中。所以,我们要想偏移地址为某个数,所对应的内存单元传递到寄存器当中,就需要进行两步操作:
         mov bx,0
         mov ax,[bx]
         这样做的话,就可以实现将偏移地址为0对应的内存单元的值传递给寄存器了。
     
    2、loop
         这是一个做循环操作的指令,指令格式:loop 标号。
         CPU执行loop指令时,要进行两个步骤的操作:
              (1)(cx)=(cx)-1(这里的cx放在一个括号里面,意思是cx的值)
              (2)判断cx是不是为零,不为零的话转到标号出执行程序。
         所以,loop和cx是有直接联系的,即cx的值影响着loop的执行结果。所以cx的值也就是指的是loop的循环次数,我们可以想到高级语言中,使用循环时(比如for循环),我们都会定义一个变量,来作为循环的条件,这个变量的值也就是循环的次数。
         现在我们来看用汇编来计算2^2结果的代码:
    1 assume cs:code
    2 code segment
    3        mov ax,2
    4        add ax,ax
    5       
    6        mov ax,4c00h
    7        int 21h
    8 code ends
    9 end
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         计算2^3也是类似的,代码如下:   
     1 assume cs:code
     2 code segment
     3        mov ax,2
     4        add ax,ax
     5        add ax,ax 
     6          
     7        mov ax,4c00h
     8        int 21h
     9 code ends
    10 end
    11    
    View Code
         那么计算2^12,我们就要使用循环来做了,不然重复的代码太多,这个时候我们就要使用到loop指令了,代码如下:
     1 assume cs:code
     2 code segment
     3        mov ax,2
     4        mov cx,11
     5 s:add ax,ax
     6        loop s
     7      
     8        mov ax,4c00h
     9        int 21h
    10 code ends
    11 end
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         上面的代码中,s就是标号,这个标号可以是任何你自己定义的内容,实际上s标明了一个地址,这个地址处有一个指令:add ax,ax。cx我们定义的值为11,因为要算2^12,所以要循环11次。循环时,cx会减1,循环一次减一次,直到cx为0,停止循环。我们可以使用debug调试编译连接好的程序:
         
         从上面的内容,我们可以得到cx和loop指令互相配合的三个关键点:
         (1)、在cx中存放循环次数
         (2)、loop指令标号所标识的地址要在前面
         (3)、要循环执行的程序段,写在标号和loop指令之间。
     
    3、loop和[bx]的联合使用
         我们先从几个问题入手:计算ffff:0~ffff:b单元中的数据的和,结果存储在dx中。
         (1)、运算后的结果是否会超出dx所能存储的值的范围?
              ffff:0~ffff:b内存单元中的数据是字节型数据,范围是0~256,12个这样的数据相加,结果是不会比65535更大的,因此dx中是可以存储下的。
         (2)、能够将ffff:0~ffff:b直接累加到dx当中呢?
              不行,因为ffff:0~ffff:b中的数据是8位的,不能直接加到16位寄存器dx中。
         (3)、能否将ffff:0~ffff:b中的数据累加到dl中,并设置(dh)=0,从而实现累加到dx中呢?
              不行,dl是一个8位寄存器,能容纳的数据的范围在0~255之间,ffff:0~ffff:b中的数据也是8位的,将12个8位的数据累加到一个8位寄存器中,可能会出现进位丢失的情况。
         (4)、那么到底应该怎样将这段内存单元中的数据的和存储到dx中呢?
              就是使用一个16位寄存器来做中介,将内存单元中的8位数据赋值到一个16位寄存器ax中,再将这个ax中的数据加到dx上,从而使得运算对象的类型能够的到匹配(ax,dx都是16进制)并且结果不会越界。
         因为这里要进行12次的相加,因此要使用到loop指令进行循环相加的操作,具体代码如下:
     1 assume cs:codeseg
     2 codeseg segment
     3  
     4       mov ax,0ffffh
     5       mov ds,ax          ;初始化ds:bx 指向ffff:0内存单元
     6       mov bx,0
     7  
     8       mov dx,0            ;初始化累加寄存器dx
     9       mov cx,12          ;初始化循环计数寄存器cx
    10  
    11 s:  mov al,[bx]          
    12      mov ah,0
    13      add dx,ax     ;间接向dx中加上((ds)*16+(bx))单元中的数值
    14      inc bx           ;ds:bx指向下一个单元
    15      loop s
    16  
    17      mov ax,4c00h
    18      int 21h
    19  
    20 codeseg ends  
    21 end
    View Code
     
    4、Debug的G命令和P命令
         当我们对程序进行调试时,循环的次数很大时,我们不可能一次一次的执行t命令,因此要使用G命令或者P命令。G 循环结束的偏移地址,这样就可以一次执行完循环的内容。P,直接执行完循环的内容。
     
    5、一段安全的空间
         当我们要直接向内存中写入内容时,这段内存空间不应该存放系统或者其它程序的数据或者代码,否则写入会导致操作系统发生错误,
    DOS方式下,一般情况,0:200~0:2FF空间汇中没有存放系统或者其它程序的数据或者代码,以后我们写入内存就直接写到这段空间当中。
     
    6、段前缀
         指令 mov ax,[bx]中,内存单元的偏移地址由bx给出,而段地址默认在ds中,我们可以在访问内存单元的指令中,显示的给出内存单元的段地址所在的段寄存器,比如,mov ax,ds:[bx],这里的段寄存器可以是ds,cs,es,ss,这些指令中的段寄存器在汇编语言中也被称为段前缀。
     
    7、段前缀的使用
         首先我们考虑一个问题:将ffff:0~ffff:b中的数据复制到0:200~0:20b单元中。
         分析:
         (1)0:200~0:20b也就是0020:0~0020:b,它们描述的是同一个内存空间。
         (2)在循环中,源始单元 ffff:X 和目标单元 0200:X 的偏移地址X是变量,我们使用一个寄存器bx来存放
         代码如下:
     1 assume cs:codeseg
     2 codeseg segment
     3  
     4       mov bx,0   ;偏移地址从0开始
     5       mov cx,12 ;循环次数为12次
     6  
     7 s:   mov ax,0ffffh  
     8       mov ds,ax ;ds的值为0ffffh
     9       mov dl,[bx] ;(dl)=((ds)*16+bx)将ffff:bx中的数据传入到dl中
    10  
    11       mov ax,0020h
    12       mov ds,ax  ;ds的值为0020h
    13       mov [bx],dl ;((ds)*16+bx)=(dl)将dl中的数据传入到0020:bx中
    14  
    15       inc bx ;bx自增1
    16       loop s
    17  
    18       mov ax,4c00h
    19       int 21h
    20  
    21 codeseg ends
    22 end
    View Code
         
      当然,我们上面的代码还有需要改进的地方,从上面的代码可以看到,我们重复设置了两次ds的值,这样做没有错,只是在循环的次数比较小的情况下,一旦循环的次数增到很大时,CPU就要进行很多次重复的操作,这样效率也就比较低了。因此,我们可以对代码进行相应的改进:
        
     1 assume cs:codeseg
     2 codeseg segment
     3       mov ax,0ffffh
     4       mov ds,ax         ;(ds)=0ffffh
     5  
     6       mov ax,0020h
     7       mov es,ax          ;(es)=0020h
     8  
     9       mov bx,0   ;(bx)=0,这个时候,ds:bx指向ffff:0,es:bx指0020:0
    10       mov cx,12   
    11  
    12 s:     
    13       mov dl,[bx] ;(dl)=((ds)*16+(bx)),将ffff:bx中的数据传入到dl
    14       mov es:[bx],dl ;((es)*16+(bx))=(dl),将dl中的数据传入0020:bx
    15  
    16       inc bx
    17       loop s
    18  
    19       mov ax,4c00h
    20       int 21h
    21  
    22 codeseg ends
    23 end
    View Code
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