汇编语言_06

2017-07-17 本文已影响21人番薯大佬

栈

栈：是一种具有特殊的访问方式的存储空间（后进先出， Last In Out Firt，LIFO）
8086会将CS作为代码段的段地址，将CS:IP指向的指令作为下一条需要取出执行的指令
8086会将DS作为数据段的段地址，mov ax,[address]就是取出DS:address的内存数据放到ax寄存器中
8086会将SS作为栈段的段地址，任意时刻，SS:SP指向栈顶元素
8086提供了PUSH（入栈）和POP（出栈）指令来操作栈段的数据
- 比如push ax是将 ax的数据入栈，pop ax是将栈顶的数据送入ax

push ax

push ax 的执行由以下两个步骤完成

SP = SP - 2,SS: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;
将ax中的内容送入 SS:SP 指向的内存单元处,SS:SP此时指向新栈顶

pop ax

pop ax的执行过程和push ax刚好相反,由以下两步完成

将SS:SP指向的内存单元处的数据送入ax中;
SP=SP+2,SS:SP 指向当前栈顶下面的单元,以当前栈顶下面的单元为新的栈顶

思考
如果将10000H 到 1000FH 这段空间当做栈,初始状态栈是空的,此时,SS=1000H,SP=?思考后看分析。

栈空,SS:SP执行栈控件最高地址单元的下一个单元

结果

栈顶超界
push

pop

上面描述了执行push、pop指令时，发生的栈顶超界问题。可以看到，当栈满的时候再使用push指令入栈，或栈空的时候再使用pop指令出栈，都将发生栈顶超界问题。

栈顶超界是危险的，因为我们既然将一段空间安排为栈，那么在栈空间之外的空间里
很可能存放了具有其他用途的数据、代码等，这些数据、代码可能是我们自己程序中的，也可能是别的程序中的（毕竟一个计算机系统中并不是只有我们自己的程序在运行）。但是由于我们在入栈、出栈时的不小心，而将这些数据、代码意外地改写，将会引发一连串的错误。

我们当然希望CPU可以帮我们解决这个问题，比如说在CPU中有记录栈顶上限和栈底的寄存器，我们可以通过填写这些寄存器来指定栈空间的范围，然后，CPU在执行push指令的时候靠检测栈顶上限寄存器，在执行pop指令的时候靠检测栈底寄存器保证不会超界。

不过，对于8086CPU，这只是我们的一个设想（我们当然可以这样设想，如果CPU是我们设计的话，这也就不仅仅是一个设想）。实际的情况是，8086CPU中并没有这样的寄存器。

8086CPU不保证我们对栈的操作不会超界。这也就是说，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。这点好像CPU只知道当前要执行的指令在何处（由CS:IP指示），而不知道要执行的指令是多少。从这两点上我们可以看出8086CPU的工作机理，它只考虑当前的情况：当前的栈顶在何处，当前要执行的指令是哪一条。

我们在编程的时候要自己操作栈顶超界的问题，要根据可能用到的最大栈空间，来安排栈的大小，防止入栈的数据太多而导致的超界；执行出栈操作的时候也要注意，以防止栈空的时候继续出栈而导致的超界。

push&pop汇编
push 和 pop 指令的格式可以是如下形式

指令	说明
push 寄存器	将一个寄存器的数据入栈
pop 寄存器	出栈，用一个寄存器接收出栈的数据
push 段寄存器	将一个段寄存器中的数据入栈
pop 段寄存器	出栈，用一个段寄存器接收出栈的数据
push 内存单元	将一个内存字单元处的字入栈
pop 内存单元	出栈，用一个内存字单元接收出栈的数据
mov ax,1000H mov ds,ax	内存单元的段地址要放在ds中
push [0]	将1000:0处的字压入栈中
pop [2]	出栈，出栈的数据送入1000:2处

注意

栈操作都是以字为单位
在8086中，push、pop操作的数据都是2个字节的

编程练习

将10000H到1000FH 这段空间当做栈,初始状态栈是空的;
设置AX=001AH,BX=001BH;
利用栈,交换AX和BX中的数据。

mov ax,1000H
mov ss,ax
mov sp,0010H

mov ax,001AH
mov bx,001BH

push ax
push bx
pop ax
pop bx

栈段

对于8086来说，在编程时，可以根据需要，将一组内存单元定义为一个段
我们可以将一组长度为N（N<=64KB）、地址连续、起始地址为16倍数的内存单元，当做栈空间来使用，称为栈段。比如用10010H_{1001FH这段内存空间当做栈来使用，我们就可以认为10010H}1001FH是一个栈段，它的段地址为1001H，长度为16字节
如何使用push、pop等栈操作指令访问我们定义的栈段？
- 用SS存放栈段的段地址，用SP存放栈顶的偏移地址

段总结

我们可以用一个段存放数据，将它定义为"数据段"

我们可以用一个段存放代码，将它定义为"代码段"
我们可以用一个段当作栈，将它定义为"栈段"

对于数据段，将它的段地址放在DS中，用mov、add、sub等访问内存单元的指令时，CPU就将我们定义的数据段中的内容当作数据来访问；
对于代码段，将它的段地址放在CS中，将段中第一条指令的偏移地址放在IP中，这样CPU就将执行我们定义的代码段中的指令；
对于栈段，将它的段地址放在SS中，将栈顶单元的偏移地址放在SP中，这样CPU在需要进行栈操作的时候，比如执行push、pop指令等，就将我们定义的栈段当作栈空间来用。

练习

练习1

练习1-答案

练习2

练习2-答案

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