汇编语言是各种CPU所提供的机器指令的助记符的集合,人们可以用汇编语言直接控制硬件系统进行工作。汇编语言是很多相关课程(如:数据结构、操作系统、微机原理等)的重要基础。为了更好地引导、帮助读者学习汇编语言,作者以循序渐进的方式精心创作了这《汇编语言》。《汇编语言》具有如下特点;采用全新的结构对课程的内容进行了组织,对知识进行*小化分割,为读者构造了循序渐进的学习线索;在深入本质的层面上对汇编语言进行讲解;对关键环节进行深入的剖析。
《汇编语言》可用作大学计算机专业本科生的汇编教材及希望深入学习计算机科学的读者的自学教材。

第1章 基础知识1
1.1 机器语言1
1.2 汇编语言的产生2
1.3 汇编语言的组成3
1.4 存储器3
1.5 指令和数据4
1.6 存储单元4
1.7 CPU对存储器的读写4
1.8 地址总线6
1.9 数据总线7
1.10 控制总线8
1.11 内存地址空间(概述)9
1.12 主板9
1.13 接口卡9
1.14 各类存储器芯片9
1.15 内存地址空间10

第2章 寄存器(CPU工作原理)13
2.1 通用寄存器13
2.2 字在寄存器中的存储15
2.3 几条汇编指令16
2.4 物理地址18
2.5 16位结构的CPU18
2.6 8086CPU给出物理地址的方法19
2.7 “段地址×16+偏移地址=物理地址”的本质含义20
2.8 段的概念22
2.9 段寄存器23
2.10 CS和IP23
2.11 修改CS、IP的指令30
2.12 代码段32
实验1 查看CPU和内存,用机器指令和汇编指令编程33

第3章 寄存器(内存访问)45
3.1 内存中字的存储45
3.2 DS和[address]46
3.3 字的传送47
3.4 mov、add、sub指令49
3.5 数据段51
3.6 栈53
3.7 CPU提供的栈机制55
3.8 栈顶超界的问题58
3.9 push、pop指令60
3.10 栈段64
实验2 用机器指令和汇编指令编程67

第4章 第1个程序71
4.1 一个源程序从写出到执行的过程71
4.2 源程序72
4.3 编辑源程序77
4.4 编译77
4.5 连接79
4.6 以简化的方式进行编译和连接82
4.7 1.exe的执行83
4.8 可执行文件中的程序装入内存并运行的原理83
4.9 程序执行过程的跟踪85
实验3 编程、编译、连接、跟踪88

第5章 [bx]和loop指令89
5.1 [bx]91
5.2 Loop指令93
5.3 在Debug中跟踪用loop指令实现的循环程序96
5.4 Debug和汇编编译器Masm对指令的不同处理102
5.5 loop和[bx]的联合应用105
5.6 段前缀108
5.7 一段**的空间109
5.8 段前缀的使用111
实验4 [bx]和loop的使用113

第6章 包含多个段的程序114
6.1 在代码段中使用数据114
6.2 在代码段中使用栈118
6.3 将数据、代码、栈放入不同的段120
实验5 编写、调试具有多个段的程序123

第7章 更灵活的定位内存地址的方法126
7.1 and和or指令126
7.2 关于ASCII码126
7.3 以字符形式给出的数据127
7.4 大小写转换的问题128
7.5 [bx+idata]131
7.6 用[bx+idata]的方式进行数组的处理132
7.7 SI和DI134
7.8 [bx+si]和[bx+di]136
7.9 [bx+si+idata]和[bx+di+idata]138
7.10 不同的寻址方式的灵活应用139
实验6 实践课程中的程序147

第8章 数据处理的两个基本问题148
8.1 bx、si、di、bp148
8.2 机器指令处理的数据所在位置149
8.3 汇编语言中数据位置的表达150
8.4 寻址方式151
8.5 指令要处理的数据有多长?152
8.6 寻址方式的综合应用153
8.7 div指令156
8.8 伪指令dd158
8.9 dup159
实验7 寻址方式在结构化数据访问中的应用160

第9章 转移指令的原理162
9.1 操作符offset162
9.2 jmp 指令164
9.3 依据位移进行转移的jmp指令164
9.4 转移的目的地址在指令中的jmp指令168
9.5 转移地址在寄存器中的jmp指令169
9.6 转移地址在内存中的jmp指令169
9.7 jcxz指令171
9.8 loop指令172
9.9 根据位移进行转移的意义173
9.10 编译器对转移位移超界的检测174
实验8 分析一个奇怪的程序174
实验9 根据材料编程175

第10章 call和ret指令178
10.1 ret和retf178
10.2 call指令180
10.3 依据位移进行转移的call指令180
10.4 转移的目的地址在指令中的call指令181
10.5 转移地址在寄存器中的call指令182
10.6 转移地址在内存中的call指令182
10.7 call和ret的配合使用184
10.8 mul指令187
10.9 模块化程序设计188
10.10 参数和结果传递的问题188
10.11 批量数据的传递190
10.12 寄存器冲突的问题191
实验10 编写子程序194
课程设计1200

第11章 标志寄存器202
11.1 ZF标志202
11.2 PF标志203
11.3 SF标志204
11.4 CF标志205
11.5 OF标志206
11.6 adc指令208
11.7 sbb指令211
11.8 cmp指令211
11.9 检测比较结果的条件转移指令215
11.10 DF标志和串传送指令219
11.11 pushf和popf223
11.12 标志寄存器在Debug中的表示223
实验11 编写子程序224

第12章 内中断225
12.1 内中断的产生225
12.2 中断处理程序226
12.3 中断向量表226
12.4 中断过程227
12.5 中断处理程序228
12.6 除法错误中断的处理229
12.7 编程处理0号中断229
12.8 安装232
12.9 do0235
12.10 设置中断向量238
12.11 单步中断238
12.12 响应中断的特殊情况239
实验12 编写0号中断的处理程序240

第13章 int指令241
13.1 int指令241
13.2 编写供应用程序调用的中断例程242
13.3 对int、iret和栈的深入理解245
13.4 BIOS和DOS所提供的中断例程247
13.5 BIOS和DOS中断例程的安装过程248
13.6 BIOS中断例程应用248
13.7 DOS中断例程应用250
实验13 编写、应用中断例程251

第14章 端口254
14.1 端口的读写254
14.2 CMOS RAM芯片255
14.3 shl和shr指令256
14.4 CMOS RAM中存储的时间信息258
实验14 访问CMOS RAM260

第15章 外中断261
15.1 接口芯片和端口261
15.2 外中断信息261
15.3 PC机键盘的处理过程263
15.4 编写int 9中断例程264
15.5 安装新的int 9中断例程272
实验15 安装新的int 9中断例程274
指令系统总结274

第16章 直接定址表276
16.1 描述了单元长度的标号276
16.2 在其他段中使用数据标号278
16.3 直接定址表281
16.4 程序入口地址的直接定址表285
实验16 编写包含多个功能子程序的中断例程289

第17章 使用BIOS进行键盘输入和磁盘读写290
17.1 int 9中断例程对键盘输入的处理290
17.2 使用int 16h中断例程读取键盘缓冲区291
17.3 字符串的输入294
17.4 应用int 13h中断例程对磁盘进行读写298
实验17 编写包含多个功能子程序的
中断例程301
课程设计2302
附注304
附注1 Intel系列微处理器的三种工作模式304
附注2 补码305
附注3 汇编编译器(masm.exe)对jmp的相关处理307
附注4 用栈传递参数310
附注5 公式证明313
……

汇编语言是很多相关课程(如:数据结构、操作系统、微机原理等)的重要基础。其实仅从课程关系的角度讨论汇编语言的重要性未免片面,概括地说,如果读者想从事计算机科学方面的工作的话,汇编语言的基础是必不可缺的。原因很简单,我们的工作平台、研究对象都是机器,汇编语言是人和计算机沟通的*直接的方式,它描述了机器*终所要执行的指令序列。我们想深入研究英国文化,不会英语行吗?汇编语言是和具体的微处理器相联系的,每一种微处理器的汇编语言都不一样,我们只能通过一种常用的、结构简洁的微处理器的汇编语言来进行学习,从而达到学习汇编的两个*根本的目的:充分获得底层编程的体验,深刻理解机器运行程序的机理。这两个目的达到了,其他目的也就自然而然地达到了。举例来说,你在学习操作系统等课程时,对许多问题就会有很通透的理解。
我们的学习不能在一台抽象的计算机上来进行,必须针对一台具体的计算机来完成学习过程。为了使学习的过程容易展开,本书采用以8086CPU为**处理器的PC机来进行学习。8086CPU可以满足以下条件:常用而结构简洁,常用保证了可以方便地进行实践,结构简洁则便于进行教学。纯粹的8086PC机已经不存在了,对于现今的机器来讲,它已经属于古玩。但是,现在的任何一台PC机中的微处理器,只要是和Intel兼容的系列,都可以8086的方式进行工作。可以将一个奔腾系列的微处理器当作一个快速的8086微处理器来用。整个奔腾PC的工作情况也是如此,可以当作一台高速的8086PC来用。关于微处理器及相关的一些问题请参看附注1。
为了更好地引导、帮助读者学习汇编语言,作者精心创作了这本书。下面对教学思想和教学内容的问题进行一些探讨,希望在一些重要的问题上和读者达到共识。
1. 教学思想
一门课程是由相互关联的知识构成的,这些知识在一本书中如何组织则是一种信息组织和加工的艺术。学习是一个循序渐进的过程,但并不是所有的教学都是以这种方式完成的,这并不是我们所希望看到的事情,因为任何不以循序渐进的方式进行的学习,都将出现盲目探索和不成系统的情况,*终学习到的也大都是相对零散的知识,并不能建立起一个系统的知识结构。非循序渐进的学习,也达不到循序渐进学习所能达到的深度,因为后者是步步深入的,每一步都以前一步为基础。
读者也许会问:“我们不是一直以循序渐进的方式学习吗?有哪本书不是从**章到*后一章,又有哪门课不是从头讲到尾的呢?”
一本书从**章到*后一章,一门课从头到尾,这是一个时间先后的问题,这并不等于就是以循序渐进的方式在学习。我们常有这样的感受,想认真地学习一门较难的课程,可是却经常看不懂书上的内容;有时觉得懂了,可又总有一种不能通透的感觉,觉得书上的内容再反复看,也不能深入下去了。这些情况都说明,我们并未真正以循序渐进的方式学习。
不能循序渐进地学习的根本原因在于:读者所用的教材并未真正地按循序渐进的原则来构造。这不是一个简单的问题,不是按传统的方法划分一下章节就可以解决的。举例来说,在传统的汇编教材中,一般都在开始的章节中集中讲CPU的编程结构,这一章往往成为大多数初学者的障碍。这章所讲的内容有的需要了解其他的知识才能深入理解,可是这些知识都被忽略;有的需要有编程经验才能深入理解,或不进行具体编程就根本无法理解,可编程要在后面的章节里进行……
我们需要为读者构造合理的学习线索,这个学习线索应真正地遵循循序渐进的原则。我们需要打破传统的章节划分,以一种新的艺术来对课程的内容进行补充、分割、重组,使其成为一个个串连在学习线索上的完成特定教学功能的教学节点。这本书以此作为创作的核心理念,打破了传统的章节划分,构造了合理的学习线索,将课程的内容拆解到学习线索中的各个教学节点中去,学习主线索上的教学节点有4类:(1)知识点(即各小节内容);(2)检测点;(3)问题和分析;(4)实验。还有一种被称为附注的教学节点不在学习主线索之中,是由知识点引出的节点,属于选看内容。
应用这本书,读者将沿着学习线索来学习一个个知识点,通过一个个检测点,被线索引入到一个个问题分析之中,并完成一个个实验,线索上的每一个教学节点都是后续内容的基础;每一个节点的信息量或难度,又只比前面的多一点,读者在每一步的学习中都会有一种有的放矢的感觉。大的困难被分割,读者在学习的过程中可逐步克服。
这好似航行,我们为读者设计一条航线,航线上分布着港口,每一个港口都是下一个港口的起点。漫长的旅途被一个个港口分割,我们通过到达每个港口来完成整个航行。
为了按循序渐进的原则构造学习线索,本书采用了一种全新的信息组织和加工艺术,我们称其为:知识屏蔽。以往的教材只注重知识的授予,并不注重知识的屏蔽。实际上,在教学中知识的屏蔽十分重要,这是一个**突出的问题。计算机是一门交叉学科,一部分知识往往还连带着其他的相关内容,这些连带的相关内容如果处理不好,将影响读者对目前要掌握的知识的理解。本书采用了知识屏蔽的方法,对教学内容进行了*小化分割,力求使我们在学习过程中所接触到的每一个知识点都是当前惟一要去理解的东西。我们在看到这个知识点之前,已理解了从前所有的内容;在学习这个知识点的过程中,以后的知识也不会对我们造成干扰。我们在整个学习过程中,每一步都走得清楚而扎实,不知不觉中,由当初的一个简单的问题开始,在经历了一个每一步都相对简单的过程之后,被带入了一个深的层次。这同沿着楼梯上高楼一样,迈出的每一步都不高,结果却上了楼顶。
2. 本书的结构
本书由若干章构成,一章包含若干知识点,根据具体内容,还可能包含检测点、问题和分析、实验、附注等教学节点。书中的所有教学节点,除附注之外,都在一个全程的主线索之中。
由于本书具有很强的线索性,我们的学习一定要按照教学的线索进行,有两点是必须要遵守的原则:(1)没有通过检测点不要向下学习;(2)没有完成当前的实验不要向下学习。
下面的表格详细说明了书中的各种教学节点和它们的组织情况。
教学节点详表
教学节点
说 明
知识点
读者的主要知识来源,知识点以小节的形式出现,一个知识点为一个小节。每一个知识点都有一个相对独立的小主题
附注
有些内容是对主要内容的拓展、加深和补充。这些内容如果放入正文中,会分散读者对主体内容的注意力,同时也破坏了主体内容的系统性。我们把这些内容在附注中给出,供读者选看。附注不在主线索之中,是主线索的引出内容
检测点
检测点用来取得学习情况的反馈信息。只要通过了检测点,我们就得到了一个保证:已掌握了前面的内容。这是对学习成果的阶段性的肯定,有了这个肯定,可以信心十足地继续学习。如果没有通过检测点,需要回头再进行复习。有的检测点中也包含了一些具有教学功能的内容
问题分析
引导读者对知识进行深入的理解和灵活的应用
实验
在本书中,实验也是在学习线索中的。有的教学内容就包含在编程的依据材料中。每一个实验都是后续内容的基础,实验的任务必须独立完成。我们可以这样看待实验的重要性,如果你没有完成当前的实验,就应停止继续学习,直到你独立完成实验
3. 教学**和内容特点
本书的教学**是:通过学习关键指令来深入理解机器工作的基本原理,培养底层编程意识和思想。本着上面的原则,本书的内容将和传统的教材有着很大的不同:
(1) 不讲解每一条指令的功能
指令仅仅是学习机器基本原理和设计思想的一种实例。而逐条地讲解每一条指令的功能,不是本书的**所在,它应该是一本指令手册的核心内容。这就好像文学作品和字典的区别,前者的**在于用文字表达思想,后者讲解每个字的用法。
(2) 编程的平台是硬件而不是操作系统
这一点尤为重要,直接影响到以后的操作系统的教学。我们必须通过一定的编程实践,体验一个裸机的环境,在一个没有操作系统的环境中直接对硬件编程。这样的体会和经验非常重要,这样我们才能真正体会到汇编语言的作用,并且看到没有操作系统的计算机系统是怎样的。这为以后的操作系统的学习打下了一个重要的基础。
(3) 着重讲解重要指令和关键概念
本书的所有内容都是围绕着“深入理解机器工作的基本原理”和“培养底层编程意识和思想”这两个核心目标来进行的。对所有和这两个目标关系并不密切的内容,都进行了舍弃。使读者可以集中注意力真正理解和掌握那些具有普遍意义的指令和关键概念。
本书在深入到本质的层面上对重要指令和关键概念进行了讲解和讨论。这些指令和概念有:jmp、条件转移指令、call、ret、栈指令、int、iret、cmp、loop、分段、寻址方式等。
4. 读者定位
本书可用作大学计算机专业本科的汇编教材和希望深入学习计算机科学的读者的自学教材。本书的读者应具备以下基础:
* 具有计算机的使用经验;
* 具有二进制、十六进制等基础知识;
* 具有一门**语言(BASIC、PASCAL、C…)的基本编程基础。
5. 联系方法
如果读者在使用本书进行学习的过程中遇到了难以解决的问题,可以和作者进行联系。E-mail地址为:fewstu@163.com。

《汇编语言》采用了独特的教学理念,完全按照循序渐进的原则写成。学习是一个动态的过程,《汇编语言》的重要的宗旨就是对学习的过程进行引导。因此,作者打破了传统教材按照静态的知识结构对内容进行组织的体例,在其中构造了一个贯穿始终的可以步步深入的学习线索,使得读者可以真正深入地理解机器运行程序的机理和获得高质量的底层编程体验,为计算机科学相关课程的学习和研究打下坚实的理论和实践基础。
采用全新的结构对课程内容进行了组织,对知识进行*小化分割,为读者构造了循序渐进的学习线索
在深入本质的层面上对汇编语言进行讲解
对关键环节进行深入的剖析