第8章汇编语言

第1章汇编语言基础知识汇编语言是直接在硬件之上工作的编程语言，首先要了解硬件系统的结构，才能有效地应用汇编语言对其编程，因此，本章对硬件系统结构的问题进行部分探讨，首先介绍了计算机的基本结构、Intel公司微处理器的发展、计算机的语言以及汇编语言的特点，在此基础上重点介绍寄存器、内存组织等汇编语言所涉及到的基本知识。

1.1微型计算机概述微型计算机由中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、存储器、输入输出接口电路和总线构成。

CPU如同微型计算机的心脏，它的性能决定了整个微型计算机的各项关键指标。

存储器包括随机存储器（Random Access Memory，RAM）和只读存储器（Read Only Memory，ROM）。

输入输出接口电路用来连接外部设备和微型计算机。

总线为CPU和其他部件之间提供数据、地址和控制信息的传输通道。

如图1.1所示为微型计算机的基本结构。

图1.1微型计算机基本结构特别要提到的是微型计算机的总线结构，它使系统中各功能部件之间的相互关系变为各个部件面向总线的单一关系。

一个部件只要符合总线结构标准，就可以连接到采用这种总线结构的系统中，使系统功能得到扩展。

数据总线用来在CPU与内存或其他部件之间进行数据传送。

它是双向的，数据总线的位宽决定了CPU和外界的数据传送速度，8位数据总线一次可传送一个8位二进制数据（即一个字节），16位数据总线一次可传送两个字节。

在微型计算机中，数据的含义是广义的，数据总线上传送的不一定是真正的数据，而可能是指令代码、状态量或控制量。

汇编语言程序设计2地址总线专门用来传送地址信息，它是单向的，地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存范围。

如CPU的地址总线的宽度为N，则CPU最多可以寻找2N个内存单元。

控制总线用来传输控制信号，其中包括CPU送往存储器和输入输出接口电路的控制信号，如读信号、写信号和中断响应信号等；也包括其他部件送到CPU的信号，如时钟信号、中断请求信号和准备就绪信号等。

《汇编语言程序设计》课程教学大纲学时：32 学分：2理论学时：24 实验学时：8面向专业：电科、电信、通信课程代码：B2700009先开课程：C语言程序设计课程性质：必修执笔人：王艳春审定人：陈龙猛、张金政第一部分：理论教学部分一、说明1、课程的性质、地位和任务本课程属于专业基础课，是电科、电信和通信专业学生必修的核心课程之一，是进一步学习微机原理、操作系统等课程的基础。

掌握它有助于提高学生对计算机系统的设计、研究、开发和应用能力。

汇编语言是一种面向机器、实践性很强的程序设计语言，必须结合一种实际的计算机来组织教学。

因此，本课程选择最广泛使用的IBM PC作为具体的机型来介绍。

通过课堂教学和上机实践，培养学生用汇编语言进行编程的思路、方法，养成良好的程序设计习惯，并了解底层I/O 驱动软件的编程方法，熟悉源程序汇编、链接和调试运行的步骤和方法，掌握dos、BIOS功能的调用方法及使用debug工具的调试手段，为后续课的学习打下扎实的基础。

2、课程教学和教改基本要求课程的目的与教学基本要求：本课程主要介绍汇编语言和宏汇编的基本概念，80X86CPU的指令系统和寻址方式；介绍汇编语言程序格式、伪操作和上机全过程。

通过实际例子，详细叙述顺序、分支、循环、子程序等基本程序结构以及程序设计的基本方法和技巧。

学习这门课程，应达到以下几个要求：①掌握汇编语言的基本理论知识和有关概念；掌握用汇编语言编写源程序的基本原则、方法和技巧；②具有阅读，分析汇编语言程序的能力；③通过上机实践，能够熟练地掌握汇编语言程序的编辑、汇编、连接、运行过程及debug工具的调试手段。

课堂授课采用多媒体教学，采用由浅入深、循序渐进学习步骤，主要讲解设计思想、实现技巧，通过提问题引导学生思考，提高学生的学习兴趣，从而加深学生对理论课的理解，提高学生的动手能力。

二、教学内容与课时分配第一章基础知识（2学时）1.1 机器语言及汇编语言的产生1.2 汇编语言的组成1.3 存储器1.4 指令和数据1.5 存储单元及CPU对存储器的读写1.6 三大总线1.7 主板、接口卡及各类存储器芯片1.8 内存地址空间教学的重点与难点：指令和数据在内存或磁盘上没有区别；内存地址空间。

ASM：《X86汇编语⾔-从实模式到保护模式》第8章：实模式下硬盘的访问，程序重定位和加载第⼋章是⼀个⾮常重要的章节，讲述的是实模式下对硬件的访问（这⼀节主要讲的是硬盘），还有⽤户程序重定位的问题。

现在整理出来刚好能和保护模式下的⽤户程序定位作⼀个对⽐。

★PART1：⽤户程序的重定位，硬盘的访问1. 分段、段的汇编地址和段内汇编地址NASM编译器使⽤汇编指令“SECTION”或者“SEGMENT”来定义段。

他的⼀般格式是SECTION 段名称或者SEGMENT段名称（段名称不能重复），另外NASM对段没有数量的限制，⼀个程序可以有很多的代码段和数据段。

Intel处理器要求段在内存中的其是物理地址起码是16字节对齐的，⽽NASM 提供了段的修饰符align，使每⼀个段可以16字节对齐或者32字节对齐，⽐如所谓段的汇编地址其实就是段内第⼀个元素（数据，指令）的汇编地址，16字节对齐的意思是所有段⾸的汇编地址都要可以被16整除，如果存在⼀个段要求16字节对齐，⽽这个段的前⼀个段长度不够使当前段不能16字节对齐，那么编译器会⾃动将前⼀个段补0来使这⼀个段满⾜16字节对齐。

NASM编译器提供以下形式section.段名称.start来获得段的汇编地址，⽐如：另外段还可以加⼀个vsart修饰符，因为在NASM编译器中，即使你定义了⼀个段，段的汇编地址就是段内第⼀个元素的汇编地址，但是在引⽤某个标号的时候（包括section.段名称.start），这个标号的汇编地址还是从整个程序的开头开始计算的，⽽不是对段⾸的偏移。

不过再加了vsart=0的时候，段内所有标号的地址都是相对于当前段⾸的偏移了（当然也可以设定为其他数值，标号的偏移值是在这个值的基础上加上与段⾸的偏移地址。

）2. ⽤户程序头部加载⼀个⽤户程序需要⼀个加载器（在实模式下），⽽加载器是不知道⽤户程序⾥⾯具体的结构和功能的，⼀个程序想要运⾏，那么这个程序就要满⾜运⾏环境的⼀些约定俗成的条件，也就是程序哪些部分要怎么写是固定的，现在我们在MBR加载⼀个程序也是⼀样的，只要⽤户程序在某些部分满⾜⼀些条件，我们的加载器就可以识别并加载它。

汇编语言各章习题答案习题一答案：1.1无符号数: 11010011=211=D3H，01110111=119=77H，10000011=131=83H，00101111=47=2FH，10101010=170=AAH带符号数：11010011= -45=D3H，01110111=+119=77H，10000011= -125=83H，00101111=+47=2FH，10101010= -86=AAH1.2 5E8AH，0BE6H，3DEH，4940H1.3 00011101+00110101=01010010=52H=8201001001+11101000=00110001=31H=4910111110+01010010=00010000=10H=1610011010+11110001=10001011=8BH= -1171.4 00101001+01010011=01111100+00000110=10000010=82H=8201110011－00100100=01001111－00000110=01001001=49H=4901100110+00011000=01111110+00000110=10000100=84H=840000000100110010+01110101=0000000110100111+00000110=0000001000000111=0207H=2071.5 000020A3H，FF94H，00003456H，007FH，FFFFEC00H1.6无符号数：0～65535，0000H～FFFFH；带符号数：-32768～+32767，8000H～7FFFH 1.7 (1) 38H等于十进制数56，是十进制数56的补码，数字8的ASCII码，十进制数38的压缩BCD码(2) FFH等于十进制数-1，是带符号数-1的补码，无符号数为255(3) 5AH等于十进制数90，是十进制数90的补码，大写字母Z的ASCII码(4) 0DH等于十进制数13，是十进制数13的补码，回车符的ASCII码1.8(1) 108=01101100B=6CH，补码01101100B，压缩BCD码0000000100001000，ASCII码313038H(2) 46=00101110B=2EH，补码00101110B，压缩BCD码01000110，ASCII码3436H(3) –15=11110001B=F1H，补码11110001B，ASCII码2D3135H(4) 254=0000000011111110B=00FEH，补码0000000011111110B，压缩BCD码0000001001010100，ASCII码323534H1.9(1) 56+63=01110111B，CF=0，SF=0，ZF=0，OF=0(2) 83-45=00100110B，CF=0，SF=0，ZF=0，OF=0(3) -74+29=11010011B，CF=0，SF=1，ZF=0，OF=0(4) -92－37=01111111B，CF=1，SF=0，ZF=0，OF=11.10回车、换行、响铃、ESC键、空格键、@、P、p习题二答案：2.9最少划分为16个逻辑段，最多划分为65536个逻辑段（每段16个字节）2.10CS:IP，DS:BX、SI、DI，ES:BX、SI、DI，SS:SP、BP2.11字节单元保存8位数，字单元保存16位数。

3545233.doc 制作:江家宝《IBM—PC汇编语言程序设计》课后作业参考答案目录第一章：基础知识 ........................................................................................ ２第二章：80×86计算机组织......................................................................... ２第三章：80×86的指令系统和寻址方式..................................................... ３第四章：汇编语言程序格式........................................................................ ７第五章：循环与分支程序设计.................................................................... ９第六章：子程序结构 ................................................................................ １２第七章：高级汇编语言技术.................................................................... ２０第八章：输入输出程序设计.................................................................... ２２第九章：BIOS和DOS中断 (23)3545233.doc 制作:江家宝第一章：基础知识1.1、用降幂法和除法将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数：(3) 4095 答：(3) 4095 =1111 1111 1111B=FFFH1.2、将下列二进制数转换为十六进制数和十进制数：(1) 10 1101 答：(1) 10 1101B=2DH=451.3、将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数：(4) 1234 答：(4) 1234H=1 0010 0011 0100B=46601.4、完成下列十六进制数的运算，并转换为十进制数进行校核：(3) ABCD-FE 答：(3) ABCD-FEH=AACFH=437271.5、下列各数均为十进制数，请用8位二进制补码计算下列各题，并用十六进制数表示其运算结果。

第1章基础知识检测点1.1(1)1个CPU的寻址能力为8KB，那么它的地址总线的宽度为13。

(2)1KB的存储器有1024个存储单元。

存储单元的编号从0到1023。

(3)1KB的存储器可以存储1024*8个bit，1024个Byte。

(4)1GB、1MB、1KB分别是2^30、2^20、2^10 Byte。

(n^m的意思是n的m次幂)(5)8080、8088、80286、80386的地址总线宽度分别是16根、20根、24根、32根，则它们的寻址能力分别为：64(KB)、1(MB)、16(MB)、4(GB)。

(6)8080、8088、8086、80286、80386的数据总线宽度分别为8根、8根、16根、16根、32根。

则它们一次可以传送的数据为：1(B)、1(B)、2(B)、2(B)、4(B)。

(7)从内存中读取1024字节的数据，8086至少要读512次、80386至少要读256次。

(8)在存储器中，数据和程序以二进制形式存放。

第2章寄存器答案检测点2.1(1) 写出每条汇编指令执行后相关寄存器中的值。

mov ax,62627 AX=F4A3Hmov ah,31H AX=31A3Hmov al,23H AX=3123Hadd ax,ax AX=6246Hmov bx,826CH BX=826CHmov cx,ax CX=6246Hmov ax,bx AX=826CHadd ax,bx AX=04D8Hmov al,bh AX=0482Hmov ah,bl AX=6C82Hadd ah,ah AX=D882Hadd al,6 AX=D888Hadd al,al AX=D810Hmov ax,cx AX=6246H(2) 只能使用目前学过的汇编指令，最多使用4条指令，编程计算2的4次方。

解：mov ax,2add ax,axadd ax,axadd ax,ax检测点2.2(1) 给定段地址为0001H，仅通过变化偏移地址寻址，CPU的寻址范围为00010H到1000FH。

第1章汇编测试题目（后附答案）1、1个CPU读取1024字节的数据至少读取了512次，数据总线的宽度_____。

A、8B、10C、16D、322、在8086的内存空间中下面哪段内存是不可写的_____。

A、0~9FFFFB、A0000~B7FFFC、B8000~BFFFFD、C0000~FFFFF3、下列哪个计算机部件能确定一组二进制数是要执行的指令还是用于操作的数据_____。

A、显示器B、硬盘C、内存D、中央处理器4、关于总线的说法错误的是_____。

A、地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力。

B、数据总线的宽度决定了CPU与外界进行数据传送时的一次数据传送量。

C、控制总线的宽度决定了CPU对系统中其它器件的控制能力。

D、总线就是负责CPU内部信息传送的一系列导线。

5、1KB的存储器有____个存储单元A、1000B、1024C、512D、2566、1个CPU的寻址能力为32KB，那么它的地址总线宽度为_____。

A、13B、15C、18D、32k7、1KB的存储器可以存储____个bit 。

A、1024B、8192C、1000D、88、1个CPU访问的最大内存地址是1023，地址总线的宽度_____。

A、8B、10C、13D、149、计算机中一个存储单元可以存储多少信息_____。

A、1bitB、1ByteC、1KBD、512B10、下列说法正确的是：____A、在计算机中，存储器分为指令存储器和数据存储器。

B、电子计算机的最小信息单位是Byte。

C、微型存储器的容量是以Byte为最小单位来计算的。

D、在“1KB=1024B”中，“B”代表的是Bit。

11、一个CPU的寻址能力为8KB,那么它的地址总线的宽度为____。

A、8B、10C、12D、1312、下列说法中正确的是____。

A、不同的微处理器有相同的机器指令集。

B、机器语言和汇编语言都需要编译程序来编译成机器指令。

C、每一个汇编指令都对应唯一的一个机器指令。

第一章（下载后可查看）第二章1.8086/8088 CPU 的地址总线有多少位?其寻址范围是多少?答:8086/8088 CPU 的地址总线共20位, 最大可寻址1MB空间。

2.8086/8088 CPU分为哪两个部分?各部分主要由什么组成?答:8086/8088 CPU 分为总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）两个部分。

其中BIU包括:4 个16 位的段地址寄存器（CS、DS、SS、ES）;1个16位的指令指针寄存器IP;1个20位的地址加法器;指令队列寄存器;内部寄存器;输入输出总线控制逻辑;EU包括:4 个16 位的通用数据寄存器（AX、BX、CX、DX）;4个16位的专用寄存器（BP、SP、SI、DI）;1个16位的标志寄存器FR;4. 8086/8088 CPU 中有几个通用寄存器?有几个变址寄存器?有几个指针寄存器?通常哪几个寄存器亦可作为地址寄存器使用?答:8086/8088 CPU 中共有:8个16位的通用寄存器AX、BX、CX、DX 、BP、SP、SI、DI;2 个变址寄存器SI 、DI;2 个指针寄存器BP、SP;其中BX、BP、SI 、DI 亦可作地址寄存器。

5.8086/8088 CPU 中有哪些标志位?它们的含义和作用如何?答:8086/8088 CPU中共有9个标志位,其中DF、IF 和TF为控制标志位,其余6 个为状态标志位。

它们的含义和作用如下所示:CF(Carry Flag) 进位标志: 若算术运算的结果产生了进位或借位( 对字节操作最高位是D7位;对字操作最高位是D15位),则CF=1,否则CF=0。

PF(Parity/Even Flag) 奇偶标志:如果运算结果中含有偶数个1, 则PF=1,否则PF=0。

此标志位主要用于数据通信中, 检测数据传送有无出错。

AF(Auxiliary Carry Flag) 辅助进位标志: 用于反映一个字节( 字的低字节) 的低4位向高4位有无进位(借位)的情况,有进(借)位时,AF=1,否则AF=0。