考试

理论45min 60 分

判断题+单选题 主要是指令，会有程序阅读题（要细心），基础性知识（16个寄存器用法），地址相关知识（段，偏移，物理）

实验80min 40 分 （来源于作业或上课例子）

2道函数题

2道程序填空题

注意寄存器用前清零

注意ds的初始化

注意函数中bx,bp,si,di需要callee保护

同时调用中断前，保护ax, bx, cx, dx，中断函数可能会破坏他们

输出输出中断

约 1216 个字 75 行代码 预计阅读时间 5 分钟

• 读字符

  ah = 01, int 21h

  al = getchar();

• 写字符

  ah = 02, int 21h

  putchar(dl);

• 写buffer

  ah = 09h, int 21h

  puts(ds:dx), ds:dx 需要以$结束

• 读buffer

  ah = 0Ah, int 21h

  ds:[dx] = max size of buffer

  ds:[dx+1] = number of char read

  ds:[dx+2] = actual input

寻址规范

TODO 32bit

可以放在方括号内的寄存器：bx, bp, si, di

组合方式 [{bx, bp}+ {si, di} + imm]

数据传输

• mov

  两个操作数不能都为内存变量

• push, pop

  不能操作8位寄存器，但可以操作8位变量

• xchg

  xchg r1, r2 swap(r1, r2)

地址传送

• lea

  lea dest, src dest = &src

  这个指令通常用来算数（地址内容要符合寻址规范）

  lea dx, [bx+si+3]

• lds

  lds r1, dword ptr x 把内存存储的地址放入ds:r1

• les

  les r1, dword ptr x 把内存存储的地址放入es:r1

标志寄存器

• 标志位

  • PF Parity Flag

    统计计算结果低8位1的个数，偶数时PF=1

  • AF Auxiliary Flag

    辅助进位标志，低4位向高四位进位或借位时为1

    用于BCD码的计算 （daa）

  • CF, ZF, SF, OF

  • DF

    direction flag 跟字符串操作有关

  • TF

    trap flag 单步模式，执行该指令前TF=1，执行该指令后插入int 1

  • IF

    interrupt flag 是否允许中断 （cli, sti）

• 改变标志寄存器

  • 暴力修改 (TF 只能通过该方法)

    pushf
    pop ax
    ....
    push ax
    popf
    

  • stc, clc (CF)
  • std, cld (DF)
  • sti, cli (IF)

符号扩充

• CBW

  convert byte to word

  ax <- al

• CWD

  convert word to dword

  dx:ax <- ax

• CDQ

  convert dword to qword

  edx:eax <- eax

• movzx, movsx

  movzx r1, r2

  movsx r1, r2

XLAT

translate (xlate)

ds:bx 指向数组首地址，al为offset

al = ds:[bx+al]

ADD

• inc (不影响CF)

  increment

• adc

  add with carry

  adc r1, r2 r1 = r1 + r2 + CF

• daa

  decimal adjust for addition （计算BCD码加减法）

  mov al 29h
  add al 1 ; al = 2Ah
  daa ; al = 30h  BCD(29) + 1 = BCD(30)
  

SUB

• dec (不影响CF)

  decrement

• neg (由于本质做减法运算，影响CF，ZF，SF)

  neg register register = 0 - register

• sbb (sub with borrow)

  sbb r1, r2 r1 = r1 - r2 - CF

MUL

• 8bit * 8bit

  ax = al * 8bit

• 16bit * 16bit

  dx:ax = ax * 16bit

• 32bit * 32bit

  edx:eax = eax * 32bit

• imul

  imul r1, r2 or [addr] r1 *= r2 or var

• mul extended

  mul r1, r2, imm

  r1 = r2 * imm

DIV

• 16bit / 8bit

  ax / (8bit) = al ... ah

• 32bit / 16bit

  dx:ax / (16bit) = ax ... dx

• 64bit / 32bit

  edx:eax / (32bit) = eax ... edx

• overflow

  • div 0
  • quotient overflow

  除法溢出触发int 00h中断，自定义int 00h中断例子

  mov ax, 0
  mov es, ax
  mov word ptr es:[0], offset my_int_00h
  mov word ptr es:[2], cs
  

Float

• 运算指令

  fadd, fsub, fmul, fdiv

  • fadd st(a), st(b) st(a) += st(b)
  • fsub st(a), st(b) st(a) -= st(b)
  • fmul st(a) or [addr], st(0) *= x
  • fdiv st(a) or [addr], st(0) *= x

• fld (float load)

• fild (float load from integer)

• fst (store float to st(0))

• fstp (pop st(0))

  fstp st(a) or [addr], dst = st(0)

逻辑运算

• test

  test r1, r2 = and r1, r2(丢弃结果)

• cmp

  cmp r1, r2= sub r1, r2（丢弃结果）

Shift

• shl, shr

  逻辑左移，逻辑右移

• sal, sar

  算数左移，算数右移（符号扩展）

• rol, ror

  循环移位

• rcl, rcr

  带进位循环移位

  rcl : {CF, register}作为整体循环移位

  rcr : {register, CF}作为整体循环移位

String

• rep基本结构

  again:
  if(cx == 0)
    goto done
  ... ...
  cx--
  **je/jne done** repe repne
  goto again
  

• stosb, stosw, stosd

  es:di = al

• lodsb, lodsw, lodsd

  al = ds:si

• movsb, movsw, movsd

  es:di = ds:si
  if(df == 0){
    si++; di++;
  }else{
    si--; di--;
  }
  

• cmpsb, cmpsw, cmpsd

  cmp es:di, ds:si
  if(df == 0){
    si++; di++;
  }else{
    si--; di--;
  }
  

  全等判断：

  repe cmpsb
  je equal
  ... ...
  

  取到最后一个不相等字符：

  repe cmpsb
  dec si
  dec di
  

• scasb, scasw, scasd

  cmp al, es:di
  

  获取字符串长度：(假设ds si已赋值)

  mov al, 0
  mov cx, 0FFFFh
  repne scasb
  not cx ; cx = FFFF-cx
  dec cx
  

Loop

先cx--，再判断cx是否等于0

如果需要防止cx=0时进入循环，使用jcxz

jcxz done
next:
... ...
loop next
done:
... ...

Jump

• 短跳 （short jump EB_ _）

  jmp offset or lable

  所有条件jmp都是短跳

  jmp的机器码为目标地址-下一条ip地址

• 近跳（near jump E9_ _ _ _）

  jmp 1000h

  jmp ax

  jmp word ptr [addr]

• 远跳（far jump EA_ _ _ _ _ _ _ _）

  jmp dword ptr [addr]

  jmp 1000:1000 错误，不支持常量跳转，需要将机器码在代码段定义为数据

  段地址：偏移地址按小段格式存放（段地址在高地址）

• 条件跳

  无符号数比较：

  • ja (CF=0 && ZF=0)
  • jb (CF=1)

  有符号数比较：(SF ^ OF) 是不考虑溢出情况下的真实符号

  • jg (SF==OF && ZF==0)
  • jl (SF != OF)

Call

• 近调用与远调用

  • 近调用 f proc near... ... f endp
  • 远调用 f proc ... ... f endp

• 变量传参（全局变量）

• 寄存器传参

• 堆栈传参的三种方式

  • __cdecl (c declare)

    从右到左压入堆栈，堆栈中的参数由调用者（caller）负责清理

  • __pascal

    参数从左到右顺序压入堆栈，被调用者（callee）清理堆栈

    callee清理示例：(ret n)

    f:
    push bp
    mov bp, sp
    mov ax, [bp+6]
    add ax, [bp+4]
    pop bp
    ret 4; pop ip, sp = sp + 4
    

  • __stdcall

    参数从右到左压入堆栈，由被调用者（callee）清理堆栈

• 动态变量（局部变量）

  push bp
  mov bp, sp
  sub sp, n ;在堆栈上开辟n bytes空间
  mov [bp-2], ax ;给第一个变量赋值
  ... ...
  mov sp, bp
  pop bp
  

  [bp-x] 寻找局部变量，[bp+x] 寻找参数

• callee saved registers

  bp, bx, si, di

混合编程 TODO

// naked 不让编译器加入其它指令，比如构造堆栈框架
__declspec(naked) int __stdcall f(int a, int b){
    __asm
    {
        push ebp
        mov ebp, esp
        mov eax, [ebp+8]
        add eax, [ebp+0Ch]
        pop ebp
        ret 8
    }
}

dos.bxrc 搜索clock，改成sync=realtime, rtc_sync=1