x86 汇编

来源 https://github.com/StevenBaby/computer/tree/main/x86_assembly

寄存器

寄存器	描述
AX	累加结果数据
BX	数据段数据指针
CX	字符串和循环计数器
DX	I/O 指针
DI	目的数据指针
SI	源数据指针
SP	栈指针
BP	栈数据指针

寄存器	高八位	低八位
AX	AH	AL
BX	BH	BL
CX	CH	CL
DX	DH	DL

段寄存器	描述
CS	代码段寄存器
DS	数据段寄存器
SS	栈段寄存器
ES	额外的寄存器

IP
FLAG / PSW

寻址方式

物理地址 = 段地址 * 16 + 偏移地址

16 $2^{16} = 64K$

1M $2^{20}$

20 - 16 = 4

段寄存器

偏移地址 + 段地址寄存器 = 32

12

段地址 << 4 + 偏移地址

标志寄存器

位	标志	英文	描述
0	CF	Carry	进位标志
1
2	PF	Parity	奇偶标志
3
4	AF	Auxiliary	辅助进位标志
5
6	ZF	Zero	零标志
7	SF	Sign	符号标志
8	TF	Trap	陷阱标志
9	IF	Interrupt	中断允许标志
10	DF	Direction	方向标志
11	OF	Overflow	溢出标志

转移指令

8086 cs:ip 下一条指令的地址，物理地址 = cs << 4 + ip

jmp short start 占用两个字节，jmp 偏移数量，-128 - 127 jmp near start 占三个字节 -32768 - 32767

8086 物理地址 = 段地址 << 4 + 偏移地址

64KB 内存空间

jmp far cs:ip

补码

负数的补码是原码取反再加一

x + 1 = 0 -> x = -1

0b1111_1111 = -1 0b1111_1110 = -2

f_e 0xfe 0b1111_1011 = 0xfb = -5

JZ/JNZ : 结果为零/不为零则转移
JS/JNS : 结果为负/为正则转移
JO/JNO : 溢出/不溢出则转移
JP/JNP : 奇偶位为1/为0则转移
JB/JNB : 低于/不低于则转移
JBE/JNBE : 低于等于/高于则转移
JL/JNL : 小于/不小于则转移
JLE/JNLE : 小于等于/大于则转移
JCXZ : CX为零则转移

比较结果	英文	指令	标志
等于	Equal	je	ZF = 1
不等于	Not Equal	jne	ZF = 0
大于	Greater	jg	ZF = 0 and SF = OF
大于等于	Greater or Equal	jge	SF = 0F
不大于	Not Greater	jng	ZF = 1 or SF != OF
不大于等于	Not Greater or Equal	jnge	SF != OF
小于	Less	jl	SF != OF
小于等于	Less or Equal	jle	ZF = 1 and SF != OF
不小于	Not Less	jnl	SF = OF
不小于等于	Not Less or Equal	jnle	ZF = 0 and SF = 0f
高于	Above	ja	CF = 0 and ZF = 0
高于等于	Above or Equal	jae	CF = 0
不高于	Not Above	jna	CF = 1 or ZF = 1
不高于等于	Not Above or Equal	jnae	CF = 1
低于	Below	jb	CF = 1
低于等于	Below or Equal	jbe	CF = 1 or ZF = 1
不低于	Not Below	jnb	CF = 0
不低于等于	Not Below or Equal	jnbe	CF = 0 and ZF = 0
偶	Parity Even	jpe	PF = 1
奇	Parity Odd	jpo	PF = 0

堆栈和函数

程序的指令的地址 cs:ip

栈顶的指针 ss:sp

push / pop

内中断和异常

远调用

jmp short start 占用两个字节，jmp 偏移数量，-128 - 127 jmp near start 占三个字节 -32768 - 32767 jmp far

call function; push ip ; jmp function call far function; push cs; push ip; jmp function

内中断

内存布局

起始地址	结束地址	大小	用途
`0x000`	`0x3FF`	1KB	中断向量表
`0x400`	`0x4FF`	256B	BIOS 数据区
`0x500`	`0x7BFF`	29.75 KB	可用区域
`0x7C00`	`0x7DFF`	512B	MBR 加载区域
`0x7E00`	`0x9FBFF`	607.6KB	可用区域
`0x9FC00`	`0x9FFFF`	1KB	扩展 BIOS 数据区
`0xA0000`	`0xAFFFF`	64KB	用于彩色显示适配器
`0xB0000`	`0xB7FFF`	32KB	用于黑白显示适配器
`0xB8000`	`0xBFFFF`	32KB	用于文本显示适配器
`0xC0000`	`0xC7FFF`	32KB	显示适配器 BIOS
`0xC8000`	`0xEFFFF`	160KB	映射内存
`0xF0000`	`0xFFFEF`	64KB-16B	系统 BIOS
`0xFFFF0`	`0xFFFFF`	16B	系统 BIOS 入口地址

0x000 - 0x3ff -> 0x400

4B

0x400 / 4 = 0x100 -> 256

0 - 255

0 除法异常 0 - 3

0x80 * 4, 0x80 * 4 + 3

0x80 linux 系统调用，软中断

逻辑运算指令

AND - TEST / SUB - CMP
OR
NOT
XOR
SHL / SHR
ROL / ROR
RCL / RCR

输入和输出

输入输出指令，来控制硬件（外围设备）

显示器 - 显卡
硬盘
键盘

端口 / 映射内存，

寄存器 / D 边沿触发器

Intell 0-65535 0x0000 ~ 0xffff

阴极射线管控制器

CRT 地址端口 0x3D4 CRT 数据端口 0x3D5

80 * 25 = 2000

16 位 / 8 位

16K 字符

0 - 1999

0x0E - 光标位置高八位 0x0F - 光标位置第八位

in al, dx; dx 端口号
in ax, dx; ax/al 数
out dx, al;
out dx, ax;

ax 16 , al 8

控制字符样式

ASCII 码
字符样式

高四位表示背景色 | K | R | G | B |
低四位表示前景色 | I | R | G | B |

K = 0 : 背景不闪烁
K = 1 : 背景闪烁
I = 0 : 深色字符
I = 1 : 浅色字符

Red	Green	Blue	Color	说明
0	0	0	Black	黑色
0	0	1	Blue	蓝色
0	1	0	Green	绿色
0	1	1	Cyan	青色
1	0	0	Red	红色
1	0	1	Magenta	洋红
1	1	0	Yellow	黄色
1	1	1	White	白色/灰色

外中断和时钟

内中断和异常
输入和输出

CPU ---> 硬件，端口

键盘
鼠标

时钟信号/脉冲 - CPU 的脉搏
时钟中断 - OS 的脉搏

8086

NMI Non Maskable Interrupt / 不可屏蔽中断
INTR Interrupt / 可屏蔽中断

8259 - 可编程中断控制器 / PIC Programmable Interrupt Controller

主芯片 - 8 1
从芯片 - 8
级联方式

中断向量表

向量	功能
0	除法溢出
1	单步 (用于调试)
2	非屏蔽中断 NMI
3	断点 (用于调试)
4	溢出中断
5	打印屏幕
6-7	保留
8	时钟
9	键盘
A	保留
B	串行通信COM2
C	串行通信COM1
D	保留
E	软盘控制器
F	并行打印机

端口	说明	标记
0x20	主 PIC 命令端口	PIC_M_CMD
0x21	主 PIC 数据端口	PIC_M_DATA
0xA0	从 PIC 命令端口	PIC_S_CMD
0xA1	从 PIC 数据端口	PIC_S_DATA

ICW1 ~ ICW4 用于初始化 8259 initialization Command Words
OCW1 ~ OCW3 用于操作 8259 Operation Commands Words

向 OCW1 写入屏蔽字，打开时钟中断
sti 设置 CPU 允许外中断
向 OCW2 写入 0x20, 表示中断处理完毕

中断向量表

中断函数指针数组

IF / CPU 的外中断开关
MASK 中断屏蔽开关 / 8259 总开关
执行中的开关
https://wiki.osdev.org/8259_PIC
https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2005/readings/hardware/8259A.pdf

====================

视频引用

进入保护模式
- https://wiki.osdev.org/A20
- https://wiki.osdev.org/Non_Maskable_Interrupt
一些补充说明:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Macro_Assembler

========================== End

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原文地址：https://www.cnblogs.com/lsgxeva/p/15756137.html

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