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段寄存器和8种地址寻址方式

时间:2014-05-10 01:27:50      阅读:607      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

段寄存器是因为对内存的分段管理而设置的。

16位CPU有四个段寄存器,其程序可同时访问四个不同含义的段,引用方面有如下规定:
1. 取命令:段寄存器CS指向存放程序的内存段,IP是用来存放下条待执行的指令在该段的偏移量,把它们合在一起可在该内存段内取到下次要执行的指令。
2. 取堆栈:段寄存器SS指向用于堆栈的内存段,SP是用来指向该堆栈的栈顶,把它们合在一起可访问栈顶单元。另外,当偏移量用到了指针寄存器BP,则其缺省的段寄存器也是SS,并且用BP可访问整个堆栈,不仅仅是只访问栈顶。
3. 取数据:段寄存器DS指向数据段,ES指向附加段,在存取操作数时,二者之一和一个偏移量合并就可得到存储单元的物理地址。该偏移量可以是具体数值、符号地址和指针寄存器的值等之一,具体情况将由指令的寻址方式来决定。通常,缺省的数据段寄存器是DS,只有一个例外,即:在进行串操作时,其目的地址的段寄存器规定为ES。
4. 其它情况,段寄存器除了其默认引用的寄存器外,还可以强行改变为其它段寄存器。

32位CPU内有6个段寄存器,程序在某一时刻可访问6个不同的段。其段寄存器的值在不同的方式下具有不同的含义:
1. 代码段寄存器:32位微机在取指令时,系统自动引用CS和EIP来取出下条指令。
2. 堆栈段寄存器:32位微机在访问堆栈段时,总是引用堆栈段寄存器SS。堆栈指针可用32位的ESP和16位的SP。
3. 数据段寄存器:DS是主要的数据段寄存器。通常情况下,它是除访问堆栈以外数据时的默认段寄存器。在某些串操作中,其目的操作数的段寄存器被指定为ES是另一个例外。
段寄存器CS、SS、ES、FS和GS也都可以作为访问数据时的段寄存器(原来是DS),但它们必须用段超越前缀的方式在指令中直接写出。用这种方式会增加指令的长度,指令的执行时间也有所延长。
一般来说,程序频繁访问的数据段用DS来指向,不太经常访问的数据段可用ES、FS和GS等来指向。


--------------------------------------操作数的寻址方式------------------------------------------
1. 立即寻址方式(操作数作为指令的一部分而直接写在指令中,这种操作数称为立即数)
MOV AH, 80H
ADD AX, 1234H

2. 寄存器寻址方式(指令所要的操作数已存储在某寄存器中,或把目标操作数存入寄存器)
ADD VARD, EAX (源操作数是寄存器寻址方式)
ADD BH, 78h (目的操作数是寄存器寻址方式)
MOV EAX, EBX (源和目的操作数都是寄存器寻址方式)

3. 直接寻址方式(指令所要的操作数存放在内存中,在指令中直接给出该操作数的有效地址)
MOV BX, [1234H],在执行时,(DS)=2000H,内存单元21234H的值为5213H。
执行该指令要分三部分:
1). 由于1234H是一个直接地址,它紧跟在指令的操作码之后,随取指令而被读出;
2). 访问数据段的段寄存器是DS,所以,用DS的值(左移4位)和偏移量1234H相加,得存储单元的物理地址:21234H;
3). 取单元21234H的值5213H,并按“高高低低”的原则存入寄存器BX中。
所以,在执行该指令后,BX的值就为5213H。
MOV ES:[1000H], AX (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)

4. 寄存器间接寻址方式(用SI、DI和BX等之一来指定,则其缺省的段寄存器为DS;用BP来指定,则其缺省的段寄存器为SS)
MOV BX,[DI],在执行时,(DS)=1000H,(DI)=2345H,存储单元12345H的内容是4354H。
执行结果 PA=(DS)*16+DI=1000H*16+2345H=12345H。该指令的执行效果是:把从物理地址为12345H开始的一个字的值传送给BX。

5. 寄存器相对寻址方式(同上,但增加一个偏移量)
MOV BX, [SI+100H],在执行它时,(DS)=1000H,(SI)=2345H,内存单元12445H的内容为2715H
EA=(SI)+100H=2345H+100H=2445H
PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2445H=12445H
该指令的执行效果是:把从物理地址为12445H开始的一个字的值传送给BX。

6. 基址加变址寻址方式(效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],在执行时,(DS)=1000H,(BX)=2100H,(SI)=0011H,内存单元12111H的内容为1234H
EA=(BX)+(SI)=2100H+0011H=2111H
PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2111H=12111H
该指令的执行效果是:把从物理地址为12111H开始的一个字的值传送给BX。

7. 相对基址加变址寻址方式(同上,但增加一个偏移量)
MOV AX, [BX+SI+200H],在执行时,(DS)=1000H,(BX)=2100H,(SI)=0010H,内存单元12310H的内容为1234H
EA=(BX)+(SI)+200H=2100H+0010H+200H=2310H
PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2310H=12310H
该指令的执行效果是:把从物理地址为12310H开始的一个字的值传送给AX。
下面四种书写方式等价:
MOV AX, [BX+SI+1000H]
MOV AX, 1000H[BX+SI]
MOV AX, 1000H[BX][SI]
MOV AX, 1000H[SI][BX]

8. 32位地址的寻址方式
在用16位寄存器来访问存储单元时,只能使用基地址寄存器(BX和BP)和变址寄存器(SI和DI)来作为地址偏移量的一部分,但在用32位寄存器寻址时,不存在上述限制,所有32位寄存器(EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP和ESP)都可以是地址偏移量的一个组成部分。
当用32位地址偏移量进行寻址时,内存地址的偏移量可分为三部分:一个32位基址寄存器,一个可乘1、2、4或8的32位变址寄存器,一个8位/32位的偏移常量,并且这三部分还可进行任意组合,省去其中之一或之二。

EA = 基址寄存器 + 变址寄存器*比例因子(1或2或4或8)+偏移常量(无/8位/32位)
疑问:这里没有出现段寄存器。难道32位情况下,段寄存器的值是0,或者是什么值都不重要。

32位基址寄存器是:EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP和ESP;
32位变址寄存器是:EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI和EBP(除ESP之外)

由于32位寻址方式能使用所有的通用寄存器,所以,和该有效地址相组合的段寄存器也就有新的规定。具体规定如下:
1). 地址中寄存器的书写顺序决定该寄存器是基址寄存器,还是变址寄存器;
如:[EBX+EBP]中的EBX是基址寄存器,EBP是变址寄存器,而[EBP+EBX]中的EBP是基址寄存器,EBX是变址寄存器;
2). 默认段寄存器的选用取决于基址寄存器;
3). 基址寄存器是EBP或ESP时,默认的段寄存器是SS,否则,默认的段寄存器是DS;
4). 在指令中,如果使用段前缀的方式,那么,显式段寄存器优先。

指令的举例 访问内存单元所用的段寄存器
MOV AX, [123456H] ;默认段寄存器DS
MOV EAX, [EBX+EBP] ;默认段寄存器DS
MOV EBX, [EBP+EBX] ;默认段寄存器SS
MOV EBX, [EAX+100H] ;默认段寄存器DS
MOV EDX, ES:[EAX*4+200H] ;显式段寄存器ES
MOV [ESP+EDX*2], AX ;默认段寄存器SS
MOV EBX, GS:[EAX+EDX*2+300H] ;显式段寄存器GS
MOV AX, [ESP] ;默认段寄存器SS

 

 

 

 

 

 

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段寄存器和8种地址寻址方式

原文:http://www.cnblogs.com/findumars/p/3708260.html

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