汇编语言的准备知识-给初次接触汇编者2
添加时间: 2007-4-19 6:33:08 作者: 计算机等级考试认证参考 阅读次数:37 来源: http://www.d9soft.com
汇编指令的操作数可以是内存中的数据， 如何让程序从内存中正确取得所需要的数据就是对内存的寻址。
INTEL 的CPU 可以工作在两种寻址模式:实模式和保护模式。 前者已经过时，就不讲了， WINDOWS 现在是32位保护模式的系统， PE 文件就基本是运行在一个32位线性地址空间， 所以这里就只介绍32位线性空间的寻址方式。
其实线性地址的概念是很直观的， 就想象一系列字节排成一长队，第一个字节编号为0， 第二个编号位1， 。。。。 一直到4294967295(十六进制FFFFFFFF，这是32位二进制数所能表达的最大值了)。 这已经有4GB的容量! 足够容纳一个程序所有的代码和数据。 当然， 这并不表示你的机器有那么多内存。 物理内存的 管理 和分配是很复杂的内容， 初学者不必在意， 总之， 从程序本身的角度看， 就好象是在那么大的内存中。
在INTEL系统中， 内存地址总是由"段选择符:有效地址"的方式给出。段选择符(SELECTOR)存放在某一个段寄存器中， 有效地址则可由不同的方式给出。 段选择符通过检索段描述符确定段的起始地址， 长度(又称段限制)， 粒度， 存取权限， 访问性质等。 先不用深究这些， 只要知道段选择符可以确定段的性质就行了。 一旦由选择符确定了段， 有效地址相对于段的基地址开始算。 比如由选择符1A7选择的数据段， 其基地址是400000， 把1A7 装入DS中， 就确定使用该数据段。 DS:0 就指向线性地址400000。 DS:1F5278 就指向线性地址5E5278。 我们在一般情况下， 看不到也不需要看到段的起始地址， 只需要关心在该段中的有效地址就行了。 在32位系统中， 有效地址也是由32位数字表示， 就是说， 只要有一个段就足以涵盖4GB线性地址空间， 为什么还要有不同的段选择符呢? 正如前面所说的， 这是为了对数据进行不同性质的访问。 非法的访问将产生异常中断， 而这正是保护模式的核心内容， 是构造优先级和多任务系统的基础。 这里有涉及到很多深层的东西， 初学者先可不必理会。
有效地址的计算方式是: 基址+间址*比例因子+偏移量。 这些量都是指段内的相对于段起始地址的量度， 和段的起始地址没有关系。 比如， 基址=100000， 间址=400， 比例因子=4， 偏移量=20000， 则有效地址为:
100000+400*4+20000=100000+1000+20000=121000。 对应的线性地址是400000+121000=521000。 (注意， 都是十六进制数)。
基址可以放在任何32位通用寄存器中， 间址也可以放在除ESP外的任何一个通用寄存器中。 比例因子可以是1， 2， 4 或8。 偏移量是立即数。 如: [EBP+EDX*8+200]就是一个有效的有效地址表达式。 当然， 多数情况下用不着这么复杂， 间址，比例因子和偏移量不一定要出现。
内存的基本单位是字节(BYTE)。 每个字节是8个二进制位， 所以每个字节能表示的最大的数是11111111， 即十进制的255。 一般来说， 用十六进制比较方便， 因为每4个二进制位刚好等于1个十六进制位， 11111111b = 0xFF。 内存中的字节是连续存放的， 两个字节构成一个字(WORD)， 两个字构成一个双字(DWORD)。 在INTEL架构中， 采用small endian格式， 即在内存中，高位字节在低位字节后面。 举例说明:十六进制数803E7D0C， 每两位是一个字节， 在内存中的形式是: 0C 7D 3E 80。 在32位寄存器中则是正常形式，如在EAX就是803E7D0C。 当我们的形式地址指向这个数的时候，实际上是指向第一个字节，即0C。 我们可以指定访问长度是字节， 字或者双字。 假设DS:[EDX]指向第一个字节0C:
mov AL， byte ptr DS:[EDX] ;把字节0C存入AL
mov AX， word ptr DS:[EDX] ;把字7D0C存入AX
mov EAX， dword ptr DS:[EDX] ;把双字803E7D0C存入EAX
在段的属性中，有一个就是缺省访问宽度。如果缺省访问宽度为双字(在32位系统中经常如此)，那么要进行字节或字的访问，就必须用byte/word ptr显式地指明。
缺省段选择：如果指令中只有作为段内偏移的有效地址，而没有指明在哪一个段里的时候，有如下规则：
如果用ebp和esp作为基址或间址，则认为是在SS确定的段中；
其他情况，都认为是在DS确定的段中。
如果想打破这个规则，就必须使用段超越前缀。举例如下：
mov eax， dword ptr [edx] ;缺省使用DS，把DS:[EDX]指向的双字送入eax
mov ebx， dword ptr ES:[EDX] ;使用ES:段超越前缀，把ES:[EDX]指向的双字送入ebx
堆栈：
堆栈是一种数据结构，严格地应该叫做“栈”。“堆”是另一种类似但不同的结构。SS 和 ESP 是INTEL对栈这种数据结构的硬件支持。push/pop指令是专门针对栈结构的特定操作。SS指定一个段为栈段，ESP则指出当前的栈顶。push xxx 指令作如下操作：
把ESP的值减去4；
把xxx存入SS:[ESP]指向的内存单元。
这样，esp的值减小了4，并且SS:[ESP]指向新压入的xxx。 所以栈是“倒着长”的，从高地址向低地址方向扩展。pop yyy 指令做相反的操作，把SS:[ESP]指向的双字送到yyy指定的寄存器或内存单元，然后把esp的值加上4。这时，认为该值已被弹出，不再在栈上了，因为它虽然还暂时存在在原来的栈顶位置，但下一个push操作就会把它覆盖。因此，在栈段中地址低于esp的内存单元中的数据均被认为是未定义的。
最后，有一个要注意的事实是，汇编语言是面向机器的，指令和机器码基本上是一一对应的，所以它们的实现取决于硬件。有些看似合理的指令实际上是不存在的，比如:
mov DS:[edx]， ds:[ecx] ;内存单元之间不能直接传送
mov DS， 1A7 ;段寄存器不能直接由立即数赋值
mov EIP， 3D4E7 ;不能对指令指针直接操作。
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