指令格式

指令中的（目标 / 源）操作数来源

立即数：四位十六进制，如1234H
寄存器：操作手在寄存器中
存储器：操作数有“[ ]”

七种叫法：

1. 立即寻址方式
2. 寄存器寻址方式
3. 直接寻址方式
4. 寄存器间接寻址方式
5. 寄存器相对寻址方式
6. 基址加变址寻址方式
7. 相对基址加变址寻址方式

一、立即数寻址

把一个数直接在指令里面给出来，然后把这个数赋值给目标操作数。如：把 1234H 这个数赋值给DX【数据寄存器】

但是，一般这种寻址方式我们只会在赋初值的时候才会用。

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二、寄存器寻址

就是我们不直接在指令里面给出源操作数，而是把这个源操作数放在一个寄存器里面，通过寄存器来赋值。

例如：把通用寄存器 BX 里面存放的数据赋值给 AX。（源寄存器和目标寄存器的大小一定要相同）

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三、存储器寻址

3.1 直接寻址

直接寻址的意思是，我们直接在指令里面给出源操作数的偏移地址，例如：

这里，我们就给出了源操作数的偏移地址是 3000H，那么段地址去哪了？

在没有特殊声明时，默认数据都在数据段 DS，如果数据是在其他段，例如附加段 ES，那么需要通过段超越的方式：

下图所示过程执行的是指令： MOV AL , [2000H]

直接寻址看起来简单易懂，但是有一个大问题：假设我们要计算1+2+⋯+100，假设 1 位于存储器的第100个单元，如果采用直接寻址的方式，我们首先：要写出第一个地址，赋值、再写第二个地址，赋值、再相加、继续写地址，赋值、、、、这样一来，这个简单的问题都快需要几百行指令了，这显然十分麻烦，因此也有了下面的寄存器间接寻址。

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3.2 寄存器间接寻址

这里是通过把偏移地址放在寄存器中的寻址方式。用于存放数据在内存中的偏移地址的，只能有 4 个通用寄存器：BX, BP, SI, DI。

BX：基址寄存器
BP：基址指针
SI：源变址寄存器
DI：目的变址寄存器

如果存放偏移地址的是寄存器：BX, SI, DI， 那么默认的段就是数据段 DS；
如果存放偏移地址的是寄存器：BP，那么默认的段就是堆栈段 SS

例子：

这就说明数据的偏移地址存放在 BX 里面，由于没有使用段超越，所以段默认是数据段 DS。但是这个例子里面取完数据赋值是有讲究的：

因为我们知道：16位 CPU 它这个内存单元一个就是 8位的，我们通过 [BX] 所访问到的就是一个存储单元，也就是说，我们只取出了1个数，这个数是 8 位的。但是想要赋值的寄存器 AX 是 16位的，因此这时，我们还需要再往下多取一个8位二进制数，作为高位，存放在 AH。

下图所示的过程执行的是指令： MOV AX , [ BX]

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3.3 基址寻址 （寄存器相对寻址？）

采用基址寻址时，我们的偏移地址是这样表示的：[基址寄存器] + 偏移量

这里，偏移量是一个常数，而能够存放基址的，只有 BP 和 BX。

• 在使用 BX【基址寄存器】 时，默认的段就是数据段DS；
• 在使用 BP 【基址指针】时，默认的段就是堆栈段 SS

例子：

下图所示过程展示的是指令：MOV AL , [ BX + 5]

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3.4 变址寻址（寄存器相对寻址？）

上面我们采用的偏移地址表示是 [基址寄存器] + 偏移量，而在变址寻址中，我们偏移地址的表示就是：[变址寄存器] + 偏移量。

在16位变址寻址中，变址寄存器只能是SI 、 DI，且它们都是默认段是 DS

变址寻址主要的目的是为了一维数组的操作，因为我们知道，要想访问一维数组，需要有表头，还要有数组内数据和表头的距离。那么我们常常用那个常数偏移量代表表头，有寄存器的变化代表数组内元素距表头的距离。

例子：

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3.5 基址变址寻址

类似的，在这种寻址方式下，我们的偏移地址就表示成：[基址寄存器] + [变址寄存器]

基址+变址的目的是为了用于二重循环和对二维数组的操作。例如：

说明：在这种寻址模式下，哪个段主要取决于基址寄存器

下图展示的是指令： MOV AX , [ BX + SI ]

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3.6 带位移的基址加变址寻址方式

一样地，这里偏移地址的表示方式是：[基址寄存器]+[变址寄存器]+偏移量]
例如：

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3.7 小结

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寻址方式中容易出现的错误

另类写法

练习题

第1题

第2题

计算机只容许使用bx、si、di、bp寄存器做间接和相对寻址

其中bx为基址存储器，si、di为变址存储器

 

内存寻址方式：确定访问内存存储单元偏移地址的方式称为寻址方式。

直接寻址：[偏移地址]

寄存器间接寻址：[基址寄存器/变址寄存器]

寄存器相对寻址：[基址寄存器/变址寄存器+偏移量值]

基址变址寻址：[基址寄存器+变址寄存器]

相对基址变址寻址：[基址寄存器+变址寄存器+偏移量值]

注意：

a 格式上的注意，正确区分寻址方式

b 五种寻址中，均可以使用段前缀     //ds:[0001H]

c masm编译器编译时，代码中的直接寻址必须采用段前缀的形式

 

指针寄存器包括堆栈寄存器SP(stack pointer)和基数指针寄存器BP(base pointer)，变值寄存器包括源变址寄存器SI(source index)和目的变值寄存器DI(destination index)。这4个寄存器都是16位寄存器，这些寄存器在运算过程中也可以用来存放操作数（只能以字为单位），但经常的用途是在段内寻址时提供偏移地址，SP,BP一般与段寄存器SS联用，以确定堆栈寄存器中某一单元的地址，SP用以指示栈顶的偏移地址，而BP可作为堆栈区中的一个基地址，用以确定在堆栈中的操作数地址。SI,DI一般与段寄存器DS联用，以确定数据段中某一存储单元的地址，SI,DI具有自动增量和自动减量的功能，这一点使在串操作指令中用做变址非常方便，SI作为隐含的源变址DS联用，DI作为隐含的目的变址和ES连用，从而达到在数据段和附加段中寻址的目的。

 

BX+SI
BX+DI
BP+SI
BP+DI

 

1. 直接寻址

偏移地址值直接出现在执行代码中。

mov 寄存器，[偏移地址]
mov [偏移地址]，寄存器

 

2. 寄存器间接寻址

偏移地址通过寄存器取得使用

mov 寄存器，[寄存器]
mov [寄存器]，寄存器

实例：

assume cs:daima
daima segment
    mov ax,2000H
    mov ds,ax

    mov ax,1122H
    mov cx,3344H

    mov bx,0000H
    mov [bx],ax    ;将ax值放入ds 2000:0000

    mov bx,0002H
    mov [bx],cx    ;将cx值放入ds 2000:0002

    mov ax,4c00H
    int 21H
daima ends
end

 

3. 寄存器相对寻址

偏移地址值通过[寄存器+偏移量值]的形式运算后获得。

mov 寄存器,[寄存器+偏移量值]
mov 寄存器,ds:[寄存器+偏移量值]
mov [寄存器+偏移量值]，寄存器
mov ds:[寄存器+偏移量值]，寄存器

实例1：

assume cs:code,ds:data
data segment
	db 'abc'
data ends

code segment
start:
    mov ax,data
    mov ds,ax

    mov bx,0000H
    mov ah,[bx+0000H]

    mov al,[bx+0001H]
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

实例2： 

;交换ds中偏移地址1和4，2和5，3和6的数据
assume cs:code,ds:data
data segment
	db 'abcdef'
data ends

code segment
start:
    mov ax,data
    mov ds,ax

    mov bx,0000H

    mov cx,3
    A:
        mov ah,ds:[bx]
        mov al,ds:[bx+0003H]
        mov [bx+0003H],ah
        mov [bx],al
        inc bx
    loop A
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

实例3： 

assume cs:code,ds:data
data segment
	db 'abc'
    db 0H,0H,0H
data ends

code segment
start:
    mov ax,data
    mov ds,ax

	mov si,0000H
	mov di,0003H

    mov cx,3
    A:
        mov ah,[si]
        mov [di],ah

        inc si
        inc di
    loop A

    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

 

4. 基址变址寻址方式

偏移地址值通过[基址寄存器+变址存储器]的形式运算后获得。

格式:

mov 寄存器,[基址寄存器+变址寄存器]
mov [基址寄存器+变址寄存器],寄存器

例如：

mov ax,[bx+si]
mov ax.[bx+di]
;不可以这样
mov ax,[si+di]

实例：

;累计相加偏移地址0002H 3次。
assume cs:code,ds:data
data segment
	db 1H,1H,2H
data ends

code segment
start:
    mov ax,data
    mov ds,ax

    mov ah,00H

    mov bx,0000H
    mov si,0002H

    mov cx.3
    A:
        mov al,[bx+si]
        add ah,al

        inc bx
        dec si
    loop A
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

 

5. 相对基址变址寻址

偏移地址值通过[基址寄存器+变址寄存器+偏移量值]的形式运算后获得。

格式：

mov 寄存器,[基址寄存器+变址寄存器+偏移量值]
mov [基址寄存器+变址寄存器+偏移量值],寄存器

实例：

;取出1H、3H放入ah、al
assume cs:code,ds:data
data segment
	db 0H,0H,0H,1H,2H,3H
data ends

code segment
start:
    mov ax,data
    mov ds,ax

    mov bx,0000H

    mov si,0001H
    mov ah,[bx+si+0002H]

    mov di,0003H
    mov al,[bx+di+0002H]
 
    mov ax,4c00H
    int 21H
code ends
end start

 

 

 

 

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1. 寄存器

以16位8086构架为主说下寄存器的名称和用途，并在16位基础上说明一下32位、64位的寄存器。

寄存器分类

• 通用寄存器
  • 数据寄存器(AX,BX,CX,DX)
  • 指针寄存器(SP,BP)
  • 索引寄存器(SI,DI)
• 段寄存器(CS,DS,SS,ES)
• 控制寄存器
  • 指令指针寄存器(IP)
  • 标志寄存器(FLAG)

16位的8086处理器共14个寄存器。32位和64位的x86，x64构架分别对寄存器进行了扩充。

1.1 通用寄存器

通用寄存器虽然分为了三类，但是实际上对于比较新的cpu这些寄存器功能都差不多，RISC等构架通用寄存器就是直接采用数字编号的，没有再细分功能。
当然习惯上还是把不同寄存器用于不同的用途，这也是ABI的一个重要部分。比如通常默认AX就是函数返回值，有的系统默认优先把SI，DI作为函数参数。

1.1.1 数据寄存器

AX、BX、CX、DX 一般用来存放数据，所以被称为数据寄存器。

• AX(Accumulator Register) ：累加寄存器，主要用于输入/输出和大规模的指令运算。常用于四则运算，函数返回值等。
• BX(Base Register)：基址寄存器，常用于在相对寻址(基址+偏移，见本文后续章节)中存储基址(基础访问地址)。也常用于四则运算。
• CX(Count Register)：计数寄存器，CX 寄存器在迭代的操作中会循环计数。
• DX(Data Register)：数据寄存器，也用于输入/输出操作。还与AX寄存器一起使用，用于涉及大数值的乘法和除法运算。

现代CPU的AX,BX,CX,DX几个寄存器在功能并无区别，最常见的用途是存储操作数，函数参数和运算结果等信息。
比如通常函数返回值默认都保存在AX中。

8位寄存器

AX,BX,CX,DX在8086中为16位寄存器，每个寄存器的高位和低位均可以作为8位寄存器访问。

• AX寄存器可以分为两个独立的8位的AH和AL寄存器
• BX寄存器可以分为两个独立的8位的BH和BL寄存器
• CX寄存器可以分为两个独立的8位的CH和CL寄存器
• DX寄存器可以分为两个独立的8位的DH和DL寄存器

寄存器名称通常不区分大小写，汇编语言中通常ax,bx,cx,dx和AX,BX,CX,DX相同。

x32构架

x32架构中，通用寄存器都在16位版本的基础上扩展成为32位版本，名字加了E作为前缀。

• EAX(低位为AX)：通用寄存器
• EBX(低位为BX)：通用寄存器
• ECX(低位为CX)：通用寄存器
• EDX(低位为DX)：通用寄存器

为了兼容16位模式程序，访问AX,BX,CX,DX相当于访问32位寄存器的低16位，32位寄存器的高16位不可单独访问。

x64构架

在x64架构中，通用寄存器都扩展成为64位版本，名字也进行了升级。

• RAX, RBX, RCX, RDX
• R8-R15：x64架构引入的8个新的通用寄存器

为了兼容32位模式程序，使用上面的名字仍然是可以访问的，相当于访问64位寄存器的低32位。高位32位模式不可访问。

1.1.2 指针寄存器(Pointer Register)

• SP(Stack Pointer)：栈指针，栈顶指针，只能访问栈顶。
• BP(Base Pointer)：基础指针，栈寄存器上的偏移量，用来定位栈上变量。用它可直接存取堆栈中的数据。

指针寄存器不可分割成8位寄存器。作为通用寄存器，也可存储算术逻辑运算的操作数和运算结果。

• x32构架下指针寄存器名称为ESP,EBP。是32位通用寄存器。低位可以用SP,BP访问。
• x64构架下指针寄存器名称为RSP,RBP。是64位通用寄存器。低位可以用ESP,EBP访问。

1.1.3 索引(变址)寄存器

• SI(Source Index)：源索引寄存器。变址寄存器。常用于在变址寻址(基址+变址，见本文后续章节)中存储变址，也常用来拷贝源字符串。
• DI(Destination Index)：目的索引寄存器。目标变址寄存器。常用于在变址寻址(基址+变址，见本文后续章节)中存储变址。也常用来复制到目标字符串。

SI和DI功能和BX相同，可以用于间接寻址。主要用于存放存储单元在段内的偏移量。但是SI、DI不可分割成8位寄存器。

SI和DI两个经常搭配一起使用，执行字符串的复制等操作。有的系统默认优先把SI，DI作为函数参数。

• x32构架下指针寄存器名称为ESI,EDI。低位地址分别对应SI和DI。
• x64构架下指针寄存器名称为RSI,RDI。低位地址分别对应ESI和EDI。

1.2 段寄存器

在16为构架中，16位的指针只能访问64k的内存，为了访问更多的内存，使用段寄存器和指针配合访问内存地址。（x32,x64都采用段寄存器+指针地址方式访问内存）。

x86构架cpu，所有内存地址都是段地址+偏移方式引用。cpu内部根据段地址和偏移地址计算物理地址。
16位系统中物理地址=段地址*16+偏移地址 通常写作段寄存器:偏移。

• CS(Code Segment)：代码段寄存器。CS:IP表示要执行代码的内存地址。
• DS(Data Segment)：数据段寄存器。DS:偏移量是数据的内存地址。
• SS(Stack Segment)：栈段寄存器。SS:SP是栈顶内存地址。
• ES(Extra Segment)：扩展段寄存器。扩展的数据段寄存器。

计算机启动后会自动找到地址CS:IP地址的指令代码运行，运行后IP自动偏移下一个指令。
数据地址默认段寄存器为DS。栈默认段寄存器为SS。

x32和x64构架段寄存器名称未变，但是扩展了两个寄存器。

• FS(Extra Segment)：数据段寄存器。扩展的数据段寄存器。
• GS(Extra Segment)：数据段寄存器。扩展的数据段寄存器。

1.3 控制寄存器

• IP(Instruction Pointer)：指令指针。是存放下次将要执行的指令在代码段的偏移量。即CS:IP执行下一条要执行的命令。

• 32位CPU把指令指针扩展到32位，并记作EIP。EIP的低16位与IP作用相同。

• 64位CPU把指令指针扩展到64位，并记作RIP。RIP的低16位与EIP作用相同。

在具有预取指令功能的系统中，下次要执行的指令通常已被预取到指令队列中，除非发生转移情况。

2. 寄存器寻址

• cpu执行的指令只有一种寻址方式，即CS:IP。（x32上地址为CS:EIP，x64上地址为CS:RIP）
• 数据也就是指令的操作数有七种寻址方式。
  • 立即寻址：立即数
  • 寄存器寻址：寄存器中的数
  • 内存寻址(根据段地址和给定地址找到数据)
    • 直接寻址：直接指定地址
    • 间接寻址：寄存器中指定地址
    • 相对寻址：寄存器中地址+偏移量
    • 变址寻址：寄存器中地址+变址寄存器中地址
    • 相对变址寻址：寄存器中地址+变址寄存器中地址+偏移量

2.1 立即数

常数实际上是直接放在代码中的，会在加载指令的时候，自动找到。

mov AX,80h   ; 80h就被称为立即数

2.2 寄存器寻址

数据存储在寄存器中，直接用寄存器名称调用。

mov AX,BX

寄存器寻址速度非常快。数据在寄存器中，所以不存在段地址。

2.3 内存寻址

2.3.1 直接寻址(指令中硬编码地址)

操作数存放在内存中，地址在指令中直接给出。

mov AX,[123H]

数据段的段寄存器默认为DS。

如果要指定访问其它段内的数据，可在指令中用段前缀的方式显式地书写出来。

mov BX,ES:[123H]

2.3.2 间接寻址(地址指针)

操作数在内存中，地址用SI、DI、BX和BP等寄存器之一来指定。

mov BX,[di]
mov AX,[si]

地址用SI、DI和BX等指定时，缺省的段寄存器为DS；
地址用BP来指定时，缺省的段寄存器为SS(即：堆栈段)。

2.3.3 相对寻址(基址+偏移)

操作数在内存中，地址是一个基址寄存器(BX、BP)或变址寄存器(SI、DI)的内容和一个偏移量之和。

mov BX,[si+100H]

若地址用SI、DI、BX等加偏移量计算，缺省的段寄存器为DS；
若地址用BP加偏移量计算，缺省的段寄存器为SS。

2.3.4 变址寻址(基址+变址)

操作数在内存中，地址是一个基址寄存器(BX、BP)和一个变址寄存器(SI、DI)的内容之和。

mov BX,[BX+SI]

• 基址寄存器为BX，缺省的段寄存器为DS。
• 基址寄存器为BP，缺省的段寄存器为SS。

2.3.5 相对变址寻址(基址+变址+偏移)

操作数在内存中，地址是一个基址寄存器(BX、BP)的值、一个变址寄存器(SI、DI)的值和一个偏移量之和。

mov AX,[BX+si+200H]   ;mov AX,200h[BX][si]或者mov AX,200h[si][BX]也是对的，多种写法

• 基址寄存器为BX，缺省的段寄存器为DS。
• 基址寄存器为BP，缺省的段寄存器为SS。

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持续更新及修订中。

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