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前言
王爽《汇编语言》第四版笔记。
推荐一个up主的配套讲解：
https://www.bilibili.com/video/BV1mt411R7Xv?p=143&spm_id_from=pageDriver
Debug
环境：DOSBox 0.74
寄存器
全部寄存器：
AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSW
共14个。8086CPU的所有寄存器都是16位的。8086CPU是16位结构，有16根数据线。
通用寄存器
AX、BX、CX、DX
每个可分为 ~H 与 ~L，如 AH 和 AL ，H 表示高八位，L 表示低8位。
CX和LOOP
二重循环问题的处理
P157
因为LOOP指令都在cx中存放循环次数，因此二重循环时我们每次应当将外层的cx保存起来，而寄存器是有限的，所以更通用的方式是将cx的值保存在一个内存单元中；一般来说，在需要暂存数据的时候，我们都应该使用栈；于是我们可以在栈段中单独开辟一个字来暂存cx的值。
ah 与 中断
比如 BIOS 提供的 int 10h 中断例程（其中包含了多个和屏幕输出相关的子程序，P259）：
DOS 提供的 int 21h 中断程序：
段寄存器
CS、DS、SS、ES
8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器。
如把 al 的数据送入内存单元 10000H 中：
mov bx,1000H
mov ds,bx
mov [0],al
把 1000:0 处存放的字型数据送入ax：
mov bx,1000H
mov ds,bx
mov ax,[0]
小端模式(Little-Endian)，数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，所以（以1123H为例，假设该字型数据为 1123H）：
1000:1 单元存放字型数据的高8位（11H），1000:0 单元存放字型数据的低八位（23H）。
DS和[address]
8086CPU中的DS寄存器，通常用来存放要访问数据的段地址。 […]则表示一个内存单元，如 [1] 为内存单元： DS:1
段前缀
汇编源程序中，如果在 [] 里用一个常量 idata 直接给出内存单元的偏移地址，就要在 [] 的前面显示地给出段地址所在的段寄存器。例如：
mov al, [0] 与 mov al,0 等价，要表示地址偏移应该写为：mov al,ds:[0]，即段前缀的方式：
或写为（ [] 中用寄存器）：
mov bx,0
mov al,[bx]
CS和IP（指令）
CS：代码段寄存器
IP：指令指针寄存器
SS和SP（栈）
任意时刻，SS:SP 指向栈顶元素。 push和pop指令执行时，CPU从 SS 和 SP 中得到栈顶的地址。
栈，LIFO（Last In First Out，后进先出）。8086CPU中，入栈时，栈顶从高地址向低地址方向增长。
push 指令
栈空间
如果 pop 让栈顶超界了，再用push指令就会覆盖原本不属于我们划定的栈空间的内存。我们当然希望 CPU 可以解决，比如额外搞两个寄存器去记录栈顶上限和下限，每次pop和push的时候进行检测来保证不越界。
但是8086CPU不保证我们对栈的操作不会超界。也就是说，8086CPU只知道栈顶在何处（由SS:SP指示），而不知道我们安排的栈空间有多大。所以只能靠我们自己编程时小心了。
注意，push、pop 等栈操作指令，修改的只是 SP 。也就是说，栈顶的变化范围最大为：0~FFFFH.
（初始时栈空，SP指向栈的最底部单元下面的单元，地址为栈最底部的字单元的地址+2. SP16位，2^16 B = 2^6 KB，所以一个栈段的容量最大为 64 KB）
pop 指令
段的综述
SI 和 DI
si 和 di 是8086CPU 中和 bx 功能相近的寄存器，si 和 di 不能够分成两个 8 位寄存器来使用。
我们用 [bx(si 或 di)] 和 [bx(si 或 di) + idata] 的方式来指明一个内存单元，我们还可以用更为灵活的方式：[bx + si] 和 [bx + di]，[bx + si + idata] 和 [bx + di + idata]
而 mov ax, [bx + si] 还可以写为 mov ax, [bx][si] ，且以下这几种都和 mov ax, [bx + si + 200]等价：
bx、si、di 和 bp
即 bx 的默认段地址为 ds，bp 则为 ss，若 [] 中有寄存器，则必有 bx 或者 bp （作为基址）
标志寄存器 flag
ZF 标志
Zero Flag，零标志位
比如：mov ax,1 sub ax,1 的结果为0，ZF就为1
PF 标志
Parity Flag，奇偶标志位
SF 标志
Sign Flag，符号标志位，对有符号数运算结果的一种记录
CF 标志
Carry Flag，进位/借位 的标志，无符号数运算记录
OF 标志
Overflow Flag，溢出标志位，有符号数运算记录
DF 标志
Direction Flag，方向标志位。在串处理指令中，控制每次操作后 si、di 的增减。
由 cld 和 std 来置 0 或 置 1
其他指令记录
inc 和 dec
inc bx的含义是bx中的内容加1，inc 是 increase 的意思
dec 则是减1，dec 是 decrement 的意思
and 和 or
and：逻辑与
or：逻辑或
一个技巧（小写变大写）：
因为小写字母的ASCII码比大写字母的ASCII码值大 32 即 20H，所以可以这样：and al, 11011111B，即将al 中的 ASCII 码的第 5 位置置为0，变成大写字母。
[bx+idata]
以下四种等价：
mov ax,[bx+200]
mov ax,[200+bx]
mov ax,200[bx]
mov ax,[bx].200
X ptr
div
mul
db，dw 和 dd
汇编伪指令
db：define byte，定义字节型数据
dw：define word，定义字型数据
dd：define double word，定义双字型数据
比如 db 1,2,3,4,5,6，就定义出这六个字节的值为1，2，3，4，5，6，例子：
同理有 dw 和 dd
dup
转移指令
offset
上图，offset 操作符取得了标号 start 和 s 的偏移的地址 0 和 3 .（第一条指令长度为 3 字节，所以第二个 offset 为3）
jmp
jmp 为无条件转移指令，可以只修改 IP （段内转移），也可以同时修改 CS 和 IP（段间转移）。
段内短转移jmp short 标号 和 段内近转移 jmp near ptr 标号
根据位移进行转移的jmp指令：
上图的 jmp short s 编译出来的机器码为 EB03 ，03 表示偏移量，因为下一条指令 add ax,1 三个字节，偏移三个字节到达目的位置 s 。
段间转移 jmp far ptr 标号
转移的目的地址在指令中的jmp指令：
前面的两个段内转移指令，其对应的机器指令中并没有转移的目的地址，而是相对于当前 IP 的转移位移。
这里的jmp far ptr 标号实现的是段间转移，又称为远转移。功能如下：
jmp 寄存器
jmp word ptr 内存单元地址 和 jmp dword ptr 内存单元地址
转移地址在内存中的 jmp 指令：
jmp word ptr 内存单元地址 属于 段内转移，只改了 IP：
jmp dword ptr 内存单元地址 属于 段间转移，改了 CS 和 IP：
jcxz
loop
call 和 ret
call 和 ret 指令都是转移指令，它们都修改 IP ，或同时修改 CS 和 IP。它们经常被共同来实现子程序的设计。
ret 和 retf
call
call 标号：
call far ptr 标号：
call 寄存器：
call word ptr 内存单元地址 和 call dword ptr 内存单元地址：
call 和 ret 的配合使用
同样，可能涉及到寄存器冲突的问题，于是我们可以用栈来保存寄存器的内容，一个标准框架为：
nop
NOP是英语“No Operation”的缩写。NOP无操作数，所以称为“空操作”。
CPU 遇到 nop 指令，什么都不做，占用一个字节。执行NOP指令只使程序计数器PC加1，所以占用一个机器周期。
实例：MOVLW 0xOF ；送OFH到W MOVWF PORT_B ；W内容写入B口 NOP ；空操作 MOVF PORT_B，W ；
读操作说明：该三条指令是一种对I/O口的B口连续操作的实例，其目的达到写入B口的内容要读出时，应保证写、读之间有个稳定时间，因此加入了空操作指令NOP。
adc 指令
检测标志位的条件转移指令
所有条件转移指令的转移位移都是 [-128, 127]
例子：
mov ax,2
mov bx,1
sub bx,ax
adc ax,1
由于 sub 记录的 1-2 ，发生了借位，所以CF=1，因此最终的计算：(ax)+1+CF=2+1+1=4.
adc中的CF值和它前面的指令相关，有了adc指令就能方便地进行加法的第二步运算，比如下面的指令和add ax,bx等价：
add al,bl
adc ah,bh
sbb 指令
cmp 指令
我们希望得到逻辑上真正结果的正负。对无符号数进行比较之后，可以考察 zf（是否相等） 和 cf （是否借位）寄存器；对有符号数进行比较，我们应该考察 sf（得到实际结果的正负）和 of（得知有没有溢出）。
串传送指令
movsb
把 ds:si 搬到 es:di 里头，然后再对 si 和 di 操作：
movsw
rep
rep 是 repeat 的意思，意味着循环：
cld 和 std
由于 flag 的 df 位决定着串传送指令执行后，si 和 di 改变的方向，所以CPU设置了 cld 和 std 指令：
cld 指令：将标志寄存器的 df 位 置0；
std 指令：将标志寄存器的 df 位 置1；
sti 和 cli
8086CPU 提供的设置标志寄存器的 IF 位的指令：
sti：设置 IF=1；
cli：设置 IF=0；
pushf 和 popf
pushf 和 popf 为直接访问标志寄存器提供了一种方法。
pushf：将标志寄存器的值压栈。
popf：从栈中弹出数据，送入标志寄存器。
int 和 iret
int 是 interrupt 的意思，格式为 int n，n 为中断类型码，它的功能是引发中断过程。
可以在程序中使用 int 指令调用任何一个中断的处理程序。可见其与 call 指令类似，都是调用一段程序。
call 与 ret 配对，而 int 则于 iret 配对：
int 的过程：
iret 的过程：
即执行完中断例程后，用 iret 指令恢复 int 指令执行前的标志寄存器和 CS、IP 的值，从而接着执行程序。
in 和 out
访问端口，见下面 端口 一节。
shl 和 shr
逻辑移位指令。如果移动位数大于 1 ，必须将移动位数放在 cl 中。
shl：
shr：
指令系统总结
组织数据
代码段与多个段的程序
数据、代码、栈放入一个段中
问题：混乱； 数据、栈和代码需要的空间超过 64 KB就不能放在一个段中（对于8086CPU，一个段的容量不能大于 64 KB）。
一个安排程序的框架：
示例：
dw的含义是定义字型数据，dw即“define word”，上图第一个字存在 cs:0 开始的地址（猜测是因为第一行的assume cs:codesg，把代码段的初始地址一开始保存在cs中，但是书本第132页说，assume是伪指令，是编译器执行的，也是仅在源程序中存在的信息，CPU并不知道它们），逐次偏移+2.
end除了通知编译器程序结束外，还可以通知编译器程序的入口在什么地方（上图为start）。
数据、代码、栈放入不同的段
示例：
这样划分出三个段就清晰很多了，上图是我写的一段伪代码。
程序从哪开始由 start 指示。当然这里code、data、stack、start都能改成别的字母，只是一个标记而已。
我们想把数据段中的某个数据放入寄存器，则可以这样写：
mov ax, data
mov ds, ax
mov bx, ds:[6]
（8086CPU不允许一个数值直接送入段寄存器中，这里的data会被编译器处理为一个表示段地址的数值，因此这里还需要用ax寄存器加以转化）
数据标号
详见第 16 章。
在以往写为：
assume cs:code
code segment
a: db 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
b: dw 0
使用数据标号，写为：
assume cs:code
code segment
a db 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
b dw 0
去掉 “:” ，同时描述内存地址和单元长度。(有冒号则是仅表示地址的地址标号）
这一块建议仔细阅读 P289 16.2 ，此处不再记录。
中断
任何一个通用的 CPU 比如 8086，都具备这种能力：在执行完当前正在执行的指令之后，检测到从 CPU 外部发送过来的或内部产生的一种特殊信息，并且可以立刻对所接收到的信息进行处理。
这种特殊的信息就被称为 中断信息。中断的意思是，CPU 不再接着向下执行，而是转去处理中断信息。
中断信息可以来自于 CPU 的内部和外部。
内部中断
发生这四种情况，产生相应的中断信息：
中断类型码
中断信息必须包含识别来源的编码。8086 CPU 用称为中断类型码的数据来标识中断信息的来源。
中断类型码为一个字节型数据，可表示256种中断信息的来源。它的作用就是用来定位中断处理程序。
上面 4 种中断源，在 8086 CPU 种的中断类型码如下：
中断向量表 与 中断处理程序
中断向量表在内存中存放，对于 8086PC 机，存于内存地址0处（0000:0000 ~ 0000:03FF）。
中断向量：中断处理程序的入口地址（8086CPU中，这个入口地址包括段地址和偏移地址，所以一个表项两字，高地址字存放段地址，低地址字存放偏移地址）；
中断向量表：中断向量的列表（即中断处理程序入口地址的列表）；
中断处理程序：用来处理中断信息的程序（通过中断类型码来从中断向量表中查找，从而定位中断处理程序，中断处理程序由程序员编写）
找到这个入口地址的最终目的就是设置 CS 和 IP，使 CPU 执行中断处理程序。
中断过程
用中断类型码找到中断向量，并用它设置 CS 和 IP，这个工作是 CPU 的硬件自动完成的。CPU 硬件完成这个工作的过程被称为中断过程。
中断处理程序 和 iret 指令
单步中断
这里标志寄存器入栈之后，可以看到 TF 位被置为0，否则 TF 位还是 1 那执行完单步中断的处理程序之后就又会中断，这不死循环套娃了嘛…
因此可以看到，所谓Debug去调试没啥特殊的，就是利用了单步中断的功能。比如执行某指令（按下某按键）让 TF 置1，从而进入我们自己写的单步中断处理程序。
因此我们也可以看到，CPU 提供单步中断功能的原因就是，为单步跟踪程序的执行过程提供了实现机制。
响应中断的特殊情况
有的特殊情况下，执行完当前指令后即使发生中断也不会响应。
最典型的比如 对 ss 寄存器操作，向 ss 寄存器传入数据，ss:sp 指向栈顶，所以对 ss 和 sp 的设置应该连续完成：
BIOS 和 DOS 所提供的中断例程
中断处理程序 简称为 中断例程（P253）。
BIOS 和 DOS 所提供的中断例程 安装在例程中的安装过程：
外中断
外设的输入是送入相关的接口芯片的端口中（不是直接送入内存和CPU）；CPU向外设的输出也不是直接送入外设，而是先送入端口中，再由相关的芯片送到外设。
CPU还可以向外设输出控制命令，这些命令也是先送到相关芯片的端口中，再由相关芯片根据命令对外设实施控制。
即CPU通过端口和外部设备进行联系。比较典型的外设比如键盘和显示器。
外中断信息
PC 系统中，外中断源分为两类：
实际例子：键盘输入
键盘上每个键都相当于一个开关，键盘中有一个芯片对键盘上每一个按键的开关状态进行扫描。
按下 松开 按键都会产生扫描码。按下产生的扫描码被称为通码，松开产生的则为断码。
大致分为三步：
- 键盘产生扫描码，并被送入 60h 端口中。
- 键盘的输入到达 60h 端口中，相关的芯片就会向 CPU 发出中断类型码为 9 的可屏蔽中断信息。
- CPU 检测到该中断信息后，如果 IF=1，则响应中断，引发中断过程，转去执行 int 9 的中断例程。（BIOS 提供了 int 9 中断例程，用来进行基本的键盘输入处理）
这些步骤中，我们能改变的只有 int 9 的中断例程。其余都是硬件系统完成的。
端口
如上图，端口即图中所述三种芯片所提供的接口，用于访问芯片内部的寄存器。
访问端口时，CPU 通过端口地址来定位端口，端口地址通过地址总线来传送。8086CPU 16根访问端口的地址总线，于是最多定位 64 KB 个不同的端口。即端口地址的范围是 0 ~ 65535.
端口的读写指令只有两条：in 和 out，分别用于从端口读取数据和往端口写入数据。
（1）访问内存：
（2）访问端口
补充
- 在汇编源程序中，数据不能以字母开头，所以要在前面加0. 比如 “A000h” 要写为 “0A000h”。（P104）
- debug中可以用p命令来将循环一次执行完，或者用g命令来直接执行到某处。
- 在汇编程序中，我们可以用 ‘…’ 的方式指明数据是以字符的形式给出的，编译器将把它们转化为相对应的 ASCII ((American Standard Code for Information Interchange): 美国信息交换标准代码）码（小写字母的ASCII码比大写字母的ASCII码值大 32 即 20H）。
比如db 'unIX'相当于db 75H,6EH,49H,58H，后者分别是字母unIX的ASCII码。 - 汇编语言中用3个概念来表达数据的位置：
i. 对于直接包含在机器指令中的数据（执行前在CPU的指令缓冲器中），在汇编语言中称为：立即数（idata），在汇编指令中直接给出。
ii. 对于指令要处理的数据在寄存器中，在汇编指令中给出相应的寄存器名。
iii. 对于指令要处理的数据在内存中，在汇编指令中可用 [X] 的格式给出 EA（偏移地址），SA（段地址）在某个寄存器中。存放段地址的寄存器可以是默认的（ds或者ss）也可以是显式地给出。 - “-”是编译器识别的运算符号，编译器可以用它来进行两个常数的减法。（P245）比如
mov ax 8-4 - bx （以及无寄存器的情况） 的默认段地址为 ds，bp 则为 ss，若 [] 中有寄存器，则必有 bx 或者 bp （作为基址）（见笔记 bx、si、di 和 bp 一节）
- CMOS RAM 中存储的时间信息：
- 数值+30h = 对应字符的 ASCII 值 （0~9 和 “0” ~ “9”）
数值+37h = 对应字符的 ASCII 值（10~15 和 “A” ~ “F”）
可以做一个直接定址表，表中依次存储字符 “0” ~ “F”，我们可以通过数值 0~15 直接查找到对应的字符。
附注（Intel 系列微处理器的 3 种工作模式）：
