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但仅仅从课程的角度出发就太片面了#xff0c;其实学习汇编语言可以深…

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汇编语言是很多相关课程如数据结构、操作系统、微机原理的重要基础。

但仅仅从课程的角度出发就太片面了其实学习汇编语言可以深入理解计算机底层工作原理提升代码效率尤其在嵌入式系统和性能优化方面有重要作用。

此外它在逆向工程和安全领域不可或缺帮助分析软件运行机制并增强漏洞修复能力。

本专栏的汇编语言学习章节主要是依据王爽老师的《汇编语言》来写的和书中一样为了使学习的过程容易展开我们采用以8086CPU为中央处理器的PC机来进行学习。

现今的CPU中都有栈的设计8086CPU也不例外。

8086CPU提供相关的指令来以栈的方式访问内存空间。

这意味着在基于8086CPU编程的时候可以将一段内存当作栈来使用。

8086CPU提供入和出栈指令最基本的两个是PUSH(入栈)和POP(出栈)。

比如push

下面举例说明我们可以将10000H-1000FH这段内存当作栈来使用。

下图描述了下面一段指令的执行过程。

注意字型数据用两个单元存放高地址单元存放高8位低地址单元存放低8位

push

其一我们将10000H-1000FH这段内存当作来使用CPU执行push和pop令时将对这段空间按照栈的后进先出的规则进行访问。

但是一个重要的问题是CPU如何知道10000H-1000FH这段空间被当作栈来使用?其二push

ax等入栈指令执行时要将寄存器中的内容放入当前栈顶单元的上方成为新的栈顶元素pop

ax等指令执行时要从栈顶单元中取出数据送入寄存器中。

显然push、pop在执行的时候必须知道哪个单元是栈顶单元可是如何知道呢?

这不禁让我们想起之前另外一个讨论过的问题就是CPU如何知道当前要执行的指令所在的位置我们现在知道答案那就是CS、IP中存放着当前指令的段地址和偏移地址。

现在的问题是CPU如何知道栈顶的位置显然也应该有相应的寄存器来存放栈顶的地址8086CPU中有两个寄存器段存器SS和寄存器SP栈顶的段地址存放在SS中偏移地址存放在SP中。

任意时刻SS:SP指向栈顶元素。

push指令和pop指令执行时CPU从SS和SP中得到栈顶的地址。

push指令

现在我们可以完整地描述push和pop指令的功能了例如push

push

1SPSP-2SS:SP指向当前栈顶前面的单元以当前栈顶前面的单元为新的栈顶

push

从图中我们可以看出8086CPU中入栈时栈顶从高地址向低地址方向增长。

如果将10000H-1000FH这段空间当作初始状态栈是空的此时SS1000HSP

我们将10000H-1000FH这间当作栈段SS1000H空间大小为16字节最底部的字单元地址为1000:000E。

任意时刻SS:SP指向顶当中只有一个元素的时候SS1000HSP000EH。

栈为空就相当于中唯一的元素出栈出后SPSP2SP原来为000EH加2后SP10H所以当为空的时候SS1000HSP10H。

换一个角度看任意时刻SS:SP指向栈顶元素当栈为空的时候栈中没有元素也就不存在栈顶元素所以SS:SP只能指向栈的最底部单元下面的单元该单元的偏移地址为栈最底部的字单元的偏移地址2栈最底部字单元的地址为1000:000E所以栈空时SP0010H。

pop指令

2SPSP2SS:SP指向当前栈顶下面的单元以当前顶下面的单元为新的栈顶

❗注意

上图中出栈后SS:SP指向新的顶1000EHpop操作前的顶元素1000CH处的2266H依然存在但是它已不在栈中。

当再次执行push等入指令后SS:SP移至1000CH并在里面写入新的数据它将被覆盖。

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