汇编语言（二）—— 数据表示

2023-12-28 19:08
文章标签 汇编语言 数据表示

本文主要是介绍汇编语言（二）—— 数据表示，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

汇编语言（二）—— 数据表示

    • 数据表示
      • 常量表达
      • 变量定义
        • 定义BYTE和SBYTE数据
        • 定义WORD和SWORD数据
        • 定义DWORD和SDWORD数据
        • 定义QWORD数据
        • 定义压缩BCD数据
        • 定义浮点类型
      • 补码表示的有符号整数
      • 多字节数据的存储顺序
      • 变量应用
        • 变量的地址属性
      • 变量的类型属性
    • 参考

数据表示

常量表达

常量：程序中使用的确定数值，不需要保存在内存当中，直接编码于指令代码。所有出现的符号名都将被替换为定义内容。
常量表达形式包括：① 常数（数值）；② 字符和字符串（ASCII码值）③ 符号常量（标识符代替数值）④ 数值表达式（运算得到数值）

  1. 常数：十进制（后缀：D 或 无后缀）、十六进制（后缀：H；以字母A ∼ \sim ∼ F开头的十六进制常数要加前导0）、二进制（后缀：B）表达的数值。

  2. 字符和字符串：英文单引号或双引号括起来的单个或多个字符，每个字符的数值是对应的ASCII码值。

  3. 符号常量：使用标识符表达一个数值，定义形式如下：
    ① 等号伪指令：
    等号定义的符号，在同一程序内可以被重新定义。

     符号名 = 数值表达式

    ② EQU伪指令：
    EQU定义的符号不能被重新定义。

     符号名 EQU 数值表达式符号名 EQU 已存在符号名称符号名 EQU <字符串> ，如WriteConsole equ <WriteConsole）

    ③ TEXTEQU伪指令：
    TEXTEQU定义的符号随时可以被重新定义。

     符号名 TEXTEQU <字符串>符号名 TEXTEQU 已有文本宏的内容符号名 TEXTEQU %整数常量表达式

  4. 数值表达式：
    ① 用运算符连接各种常量构成的算式，常用的算术运算符有加减乘除；
    ② 数值用作地址，数值表达式称为地址表达式，地址表达式只能使用加减，指示地址移动常量表示的若干个字节存储单元。

变量定义

变量：随程序运行发生变化的数据，保存在可读可写的主存空间，主存单元的数据，需要事先定义然后使用，属性定义后就有属性便于使用。
变量的定义：

变量名 变量定义伪指令 初值表

  1. 变量名（符号地址）：用户标识符，可以没有，表示首元素逻辑地址。

  2. 变量定义伪指令助记符：byte(8位)、sbyte(8位，有符号)、word(16位)、sword(16位，有符号)、dword(32位)、sdword(32Bit，有符号)、qword(64Bit)等，表示变量类型。

  3. 初值表：用逗号分隔的一个或多个参数（多个参数同高级语言数组），表示变量初值。初值表参数类型：① 各种形式的常量；② 使用“?”表示表示初值不确定，即未赋初值，在主存保留存储空间，用0填充；③ 使用复制操作符DUP表示多个同样数值。

  4. 复制操作符格式：

    重复次数 DUP(重复参数) ; e.g. 
bvar byte 5 dup("\$") 复制操作符DUP可以嵌套
; e.g. 
byte 2 dup(2, 3, 2 dup(4))
定义BYTE和SBYTE数据

每个变量1个字节空间(8位)，2个16进制位。

  1. 8位无符号整数(伪指令：BYTE / DB)：0 ∼ \sim ∼ 255

  2. 8位补码表示的有符号整数(伪指令：SBYTE / DB)：-128 ∼ \sim ∼ +127

  3. 多初始值：标号只指出第一个初始值的偏移量。

  4. 字符：ASCII码

  5. 定义字符串：

     ; e.g. msg byte  'Hello',13,10,0  ; 13,10,0表示$\backslash$n与0

  6. “?”：无初值，在主存中保留存储空间，用0填充。

  7. 符号常量：使用等价的数值替代。

     ;e.g.minint = 10bvar byte minint dup(0), minint dup(minint, ?)bvar byte   10   dup(0),   10   dup(  10  , ?) ; (10+20)个字节(BYTE)空间

  8. …

定义WORD和SWORD数据

每个变量2个字节空间(16位)，4个16进制位。

  1. 16位无符号整数(伪指令：WORD / DW)：0 ∼ \sim ∼ 65535
  2. 16位补码表示的有符号整数(伪指令：SWORD / DW)：-32768 ∼ \sim ∼ +32767
  3. 16位字数组
  4. 16位段地址
  5. 16位偏移地址
  6. …
定义DWORD和SDWORD数据

每个变量2个字节空间，8个16进制位。

  1. 32位无符号整数(伪指令：DWORD / DD)：0 ∼ \sim ∼ 2 32 2^{32} 232-1
  2. 32位补码表示的有符号整数(伪指令：SDWORD / DD)：- 2 31 2^{31} 231 ∼ \sim ∼ + 2 31 2^{31} 231-1
  3. 32位双字数组
  4. 32位逻辑地址：含16位段地址和16位偏移地址
  5. …
定义QWORD数据

每个变量8个字节空间，16个16进制位。
伪指令：QWORD / DQ

定义压缩BCD数据

Intel将压缩的二进制编码的十进制整数存放在一个10字节的包中，每个字节包含2个10进制数字，最高字节中，最高位表示该数的符号位，如果最高字节为80h，该数就是负数；如果最高字节为00h，该数就是正数。

伪指令（常数的初始值必须是16进制）：TBYTE
将实数编码为压缩BCD码：

	.dataposVal REAL8 1.5bcdVal TBYTE ?.codefld posVal			; 加载到浮点堆栈fbstp bcdVal		; 向上舍入到2，压缩BCD码值
定义浮点类型

伪指令：

  1. REAL4定义4字节单精度浮点变量
  2. REAL8定义8字节双精度数值
  3. REAL10定义10字节扩展精度数值

补码表示的有符号整数

  1. 正数原码求补码:
    原码 = 反码 = 补码
  2. 负数原码求补码：
    原码 = 符号位为1，数值部分取绝对值
    反码 = 符号位为1，数值部分为原码取反
    补码 = 符号位为1，数值部分为反码+1
  3. 补码求原码：
    符号位 = 0，补码就是原码；
    符号位 = 1，再次求补得其正数值，即补码符号位不变，其余各位取反+1。
  4. 补码加法：[X+Y] b u m a _{buma} buma​ = [X] b u m a _{buma} buma​ + [Y] b u m a _{buma} buma​
    异号加法时，结果一定不会溢出；同号加法时，结果同号则未溢出，结果异号则溢出。
  5. 补码减法：[X-Y] b u m a _{buma} buma​ = [X] b u m a _{buma} buma​ + [-Y] b u m a _{buma} buma​
    [-Y] b u m a _{buma} buma​ = 负补，对补码的每一位取反（包括符号位）末位+1。
    计算机只会加法运算，减法运算将被转换为加法运算。
    同号减法 = 异号加法，一定不会溢出；
    异号减法 = 同号加法，若结果与减数符号相同则溢出（正 - 负 = 正 + 正 = 负；负 - 正 = 负 + 负 = 正），否则未溢出（正 - 负 = 正 + 正 = 正；负 - 正 = 负 + 负 = 负）。
  6. 如果十六进制数的最高位大于等于8，该数是负数；如果最高位小于等于7，该数是正数。

多字节数据的存储顺序

变量保存于字节编址的主存储器中，每个存储单元保存一个8位的字节量数据，多个字节数据逐个存放在主存的相邻单元。

  1. 一个存储单元保存一个字节量数据，一个存储单元对应一个存储器地址。对N个字节的数据(N ≥ \geq ≥ 2)，存储在N个连续的存储单元，具有N个存储器地址。
  2. 字节量数据的顺序存储：低地址 -> 高地址
  3. 字量、双字量数据的存储顺序：书写时左边是高位，右边是低位。
    大端方式：高字节数据保存在低地址存储单元，低字节数据保存在高地址存储单元；
    小端方式：高字节数据保存在高地址存储单元，低字节数据保存在低地址存储单元（高对高，低对低）。
  4. 80x86采用小端方式存储多字节数据。

变量应用

定义后的变量名具有两类属性：① 地址属性：首个变量所在存储单元的逻辑地址；② 类型属性：变量定义的数据单元。

变量的地址属性

变量的地址属性指所在存储单元的逻辑地址，含段基地址和偏移地址。通过地址操作符获得变量的地址属性值。
地址操作符：

; 地址操作符
[]                          ; 括起的表达式作为存储器地址指针
$                           ; 返回当前偏移地址
OFFSET  varName             ; 返回变量名所在段的偏移地址
SEG     varName             ; 返回段基地址（实地址存储模型）; e.g. 1
bvar byte 12h,34h           ; 该条指令在数据段(DS)出现mov al, bvar           ; 该条指令在代码段(CS)出现，AL = 12Hmov ah, bvar + 1       ; 该条指令在代码段(CS)出现，AH = 34H; e.g. 2
wvar word 5678H             ; 该条指令在数据段(DS)出现
dvar dword 9abcdef0H        ; 该条指令在数据段(DS)出现，地址值在 wvar 之后mov bx, wvar[2]        ; wvar + 2 刚好为 dvar 地址值的开始; bx 为16位寄存器，因此bx = def0; e.g. 3
dvar dword 9abcdef0H        ; 该条指令在数据段(DS)出现mov edx, $             ; 该条指令在代码段(CS)出现，; 因此EDX = 代码段地址 + $ 值mov esi, offset dvar   ; dvar变量在数据段(DS)定义，; 因此ESI = 数据段地址 + offset 值mov edi, [esi]         ; 通过地址获得变量值mov ebp, dvar          ; 直接获得变量值
  1. org指令：org 参数 ; 指定变量存放位置的伪指令。
  2. 数据段使用变量名代表其偏移地址；
  3. 代码段使用变量名代表其首个数据值（变量值），变量名加减常量指向首个数据的前后单元，变量名[n] = 变量名 + n。

变量的类型属性

变量的类型属性表示变量定义的数据单位，通过类型操作符获得变量的类型属性值。

; 类型操作符 
typeName PTR varName                 ; 将变量名按照指定的类型使用
TYPE varName                         ; 返回占用字节空间的字量数值
LENGTHOF varName                     ; 返回整个变量的数据项数
SIZEOF varName                       ; 返回整个变量占用的字节数; e.g. 
array    word 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10   ; 数据段(DS), 字类型mov  eax, dword ptr array   ; 代码段(CS), 以双字类型访问，eax 为双字类型
  1. 变量定义： 字节变量定义BYTE，字变量定义WORD，双字变量定义DWORD
  2. 类型名：BYTE，WORD，DWORD
  3. 类型值（字节数）：1，2，4
  4. 寄存器具有确定的类型属性：8位寄存器是字节类型byte；16位寄存器是字类型word；32位寄存器是双字类型dword。

参考

中国大学MOOC汇编语言程序设计
汇编语言基于x86处理器

这篇关于汇编语言（二）—— 数据表示的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/546973。

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