笔记19/3/5

0x00简单介绍

通常我们写汇编语言时，会接触到CPU中的主要部件，寄存器。寄存器是CPU中，我们可以用指令读写的部件，我们可以同过改变各种寄存器中的内容实现控制寄存器。这里，我学习的汇编是基于8086CPU的。不同的CPU，寄存器个数不同，结构也不同。8086有14个寄存器，分别是：AX,BX,CX,DX,SI,DI,SP,BP,IP,CS,SS,DS,ES,PSW。

0x01 用到的寄存器

通用寄存器

通用寄存器：AX，BX，CX，DX； 8086寄存器都是16位的，可存放两个字节，因为这四个寄存器一般用来存放一般性的数据，所以就叫通用寄存器喏~以AX为例，其逻辑结构如下

  • 这四个寄存器都可以分为两个独立的8位寄存器来用

  • AX->{AH,AL];

  • BX->{BH,BL};

  • CX->{CH,CL};

  • DX->{DH,DL}.

整个16位一起，叫做字，当分成H,L时，也就是高位，低位，那么这两个8位的数据就叫做字节 这里我们先来看一个汇编指令mov 他的格式是：mov dst,src（目的操作数，源操作数）

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mov ax,11    #将11送入ax,相当于ax=11
mov ah,20    #将20送入ah,相当于ah=20
mov al,44    #将44送入al,相当于al=44
mov ax,bx    #将bx中的数据送入ax,相当于ax=bx
add ax,bx    #将bx与ax相加，再存入ax，相当于ax=ax+bx

这里有个要注意的地方，在进行数据传送或运算时，注意指令的两个操作对象的位数应当一致。

这里先暂停讨论寄存器，我们半路来谈一下物理地址，8086有20位的地址总线，可传送20位地址，但是呢8086又是个16位的结构，其内部一次性处理数据时地址为16位，这样的话，他的寻址能力就只有 $$ 2^{16}=64KB $$ 所以8086采用一种方式在内部使用两个16位的地址，合成为一个20位的地址。 当读写内存时，CPU中的相关部件提供了两个地址，一个叫做段地址，一个叫做偏移地址，段地址和偏移地址通过总线送入一个地址加法器，然后就合成了一个20位的物理地址，然后加法器再将物理地址送入I/O控制电路，I/O控制电路再将其送往地址总线，最后传送到存储器。

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地址加法器采用的公式：物理地址=段地址*10H+偏移地址  #其实就是左移了四位

这里后面涉及到一个段的概念，我们举个例子就明白了： 我们假设有一个数据存放在31A50H这个内存单元中，刚好，它是20位的地址，但是我们如何将其更好地用段来解释，我们可以这样来说

  • 数据存放在3000:1A50 单元中
  • 数据存放在3000段，在此段的1A50单元处

这已经很显而易见了，我们对比公式，3000是段地址，1A50是偏移地址，刚好，计算得到的物理地址是31A50，这样就比较好理解了。

DS寄存器

当CPU要读写一个内存单元时，首先要给出这个内存单元的地址，我们前面说过，内存地址，由段地址和偏移地址组成，8086CPU中有个DS寄存器，一般是来存放将要访问的数据的段地址。说白一点，就是，我们在某个段中放入了数据，那么我们就会把这个段的段地址存入DS中，方便我们进行操作，然后接着后面的指令就会对这个段内的数据进行操作，如果我们不给出DS，我们就不知道数据在哪。后面详细举例说明。。 我们先看这个段：（假设为5000段）

偏移地址 数据
0000 12
0001 45
0002 26

如果将[0000]处的数据存入al中，那么就会存8位，因而只会将12存入，但是如果我要将同样偏移地址处的数据存入ax中，那么就会存16位，因而会将4512存入，这里是将高地址做ah,低位地址做al，所以45会在ah，12在al中。

两个例子

1.mov,add,sub命令

mov相当于赋值，add是加命令，sub是减命令，下面举例：

在5000:0000处写入20 30 40 00 12 34 11 22 44 55 00，然后进行20+30-40，3412+2211-5544，的运算，将结果分别存入，两个00的位置即[0003]与[000A]。 先介绍几个debug程序中的命令：

  • r命令 查看、改变寄存器的内容
  • d命令 查看内存中的内容（你会看到的形式是段地址+偏移地址）
  • e命令 改写内存中的内容（我们写入数据用的就是e命令）
  • u命令 查看写入的或内存中原有的机器码所对应的汇编指令。
  • t命令 执行CS：IP指向的命令（一个一个执行）
  • g命令 同t执行命令（整个执行）

我们首先使用DOS进入debug（这里说明一下，64位系统不支持debug,请安装dosbox+debug,或者使用虚拟机）然后使用e命令写入数据

然后使用a命令编写汇编指令

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mov ax,5000
mov ds,ax
mov al,[0000]
add al,[0001]
sub al,[0002]
mov [0003],al
mov ax,[0004]
add ax,[0006]
sub ax,[0008]
mov [000A],ax

然后就可以使用T命令运行了，得到结果

2.使用masm工具

  • 1建立源程序

首先是段：段有代码段，数据段，附加段，堆栈段，我们目前先使用前面两个。

段定义是 段名 segment …. 段名 ends

我们用DOS进入masm工具文件夹，使用edit编辑代码

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data segment
  x1 db  27,4,?,?,?,?,?,?
  x2 dw  2345h,1234h,?,?,?,?,?,?
data ends
code segment
   assume cs:code,ds:data
   start:
       mov ax,data
       mov ds,ax
       add al,x1+1
       mov x1+2,al
       mov al,x1
       sub al,x1+1
       mov x1+3,al
       mov al,x1
       mul x1+1
       mov x1+4,al
       mov al,x1
       cbw
       div x1+1
       mov x1+6,al
       mov x1+7,ah
       mov ax,x2
       add ax,x2+2
       mov x2+4,ax
       mov ax,x2
       sub ax,x2+2
       mov x2+6,ax
       mov ax,x2
       mul x2+2
       mov x2+8,ax
       mov x2+10,dx
       mov ax,x2
       cwd
       div x2+2
       mov x2+12,ax
       mov x2+14,dx
       mov ah,4ch
       int 21h
code ends
end start

然后保存为.asm文件，使用masm xx.asm编译 编译过程一路enter，然后得到xx.obj文件，再使用link xx.obj进行链接，然后得到xx.exe 我们直接xx.exe运行一下，再使用debug xx.exe打开 使用u命令可以反编译查看指令，我们记好指令偏移地址的起止，然后使用g=[首]:[尾]直接运行 记住ds地址，查看d [ds的地址:0000]可以看到运行结果