栈段

对于8086PC机，在编程时，可以根据需要，将组内存单元定义为一个段。我们可以将长度为N(N<=64KB)的一组地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元，当作栈空间来用，从而定义了一个栈段。比如，我们将10010H~1001FH这段长度为16 字节的内存空间当作栈来用，以栈的方式进行访问。这段空间就可以称为一个栈段，段地址为1001H，大小为16字节。

将一段内存当作栈段，仅仅是我们在编程时的一种安排， CPU并不会由于这种安排，就在执行push pop 等栈操作指令时自动地将我们定义的栈段当作栈空间来访问。如何使得如push pop 等栈操作指令访问我们定义的栈段呢?就是要将SS:SP指向我们定义的栈段。

我们可以将一段内存定义为一个段，用一个段地址指示段，用偏移地址访问段内的单元。这完全是我们自己的安排。

我们可以用一个段存放数据， 将它定义为“数据段”;

我们可以用一个段存放代码，将它定义为“代码段”;

我们可以用一个段当作栈，将它定义为“栈段”。

若要让CPU按照我们的安排来访问这些段，就要:

对于数据段，将它的段地址放在DS中，用mov、add、 sub等访问内存单元的指令时，CPU就将我们定义的数据段中的内容当作数据来访问;

对于代码段，将它的段地址放在CS中，将段中第一条 指令的偏移地址放在IP中，这样CPU就将执行我们定义的代码段中的指令;

对于栈段，将它的段地址放在SS中，将栈顶单元的偏移地址放在SP中，这样CPU在需要进行栈操作的时候，比如执行push、pop指令等，就将我们定义的栈段当作栈空间来用。

CPU将内存中的某段内容当作代码，是因CS:IP指向了那里: CPU 将某段内存当作栈，是因为SS:SP指向了那里。我们一定要清楚，什么是我们的安排，以及如何让CPU按我们的安排行事。要非常清楚CPU的工作机理，才能在控制CPU按照我们的安排运行的时候做到游刃有余。

将10000H~1001FH安排为代码段，并在里面存储如下代码:

mov ax ,1000H

mov SS, ax

mov sp, 0020H;初始化栈顶

mov ax, cs

mov ds, ax  ;设置数据段段地址

mov ax, [0 ]

add ax, [2]

mov bx, [4]

add bx, [6]

push ax

push bx

pop ax

pop bx

设置CS=1000H，IP=0， 这段代码将得到执行。可以看到，在这段代码中，我们又将10000H~1001FH安排为栈段和数据段。10000H～1001FH这段内存，既是代码段，又是栈段和数据段。

一段内存，可以既是代码的存储空间，又是数据的存储空间，还可以是栈空间，也可以什么也不是。 关键在于 CPU中寄存器的设置，即CS、IP, SS、 SP, DS的指向。

用机器指令和汇编指令编程

Debug的使用

D命令是查看内存单元的命令，可以用:

“d段地址:偏移地址”的格式查看指定的内存单元的内容

段地址是放在段寄存器中的，在D命令后面直接给出段地址，是Debug提供的一种直观的操作方式。D命令是由Debug执行的，Debug 在执行“d1000:0”这样的命令时，也会先将段地址1000H送入段寄存器中。

Debug是靠一段程序来执行D命令

CPU执行这段程序

CPU在访问内存单元的时候从段寄存器中得到内存单元的段地址。

所以，Debug 在其处理D命令的程序段中，必须有将段地址送入段寄存器的代码。段寄存器有4个: CS、DS、SS、ES, 将段地址送入哪个段寄存器呢?

首先不能是CS，因为CS:IP必须指向Debug处理D命令的代码，也不能是ss,因为SS:SP要指向栈顶。这样只剩下了DS和ES可以选择，访问内存的指令如“mov ax,[0]” 等一般都默认段地址在ds中，所以Debug在执行如“d段地址:偏移地址”这种D命令时，将段地址送入ds中比较方便。

D命令也提供了一 种符合CPU机理的格式: “d段寄存器:偏移地址”，以段寄存器中的数据为段地址SA,列出从SA:偏移地址开始的内存区间中的数据。

用编译和连接程序将Debug和汇编语言编译连接成为可执行文件(如*.exe文件)，在操作系统中运行。

一个源程序从写出到执行的过程

图4.1描述了一个汇编语言程序从写出到最终执行的简要过程。

第一步:编写汇编源程序。

使用文本编辑器(如Edit、 记事本等)，用汇编语言编写汇编源程序。

这一步工作的结果是产生了一个存储源程序的文本文件。

第二步:对源程序进行编译连接。

使用汇编语言编译程序对源程序文件中的源程序进行编译，产生目标文件;再用连接程序对目标文件进行连接，生成可在操作系统中直接运行的可执行文件。

可执行文件包含两部分内容。

程序(从源程序中的汇编指令翻译过来的机器码)和数据(源程序中定义的9数据)

相关的描述信息(比如，程序有多大、要占用多少内存空间等)

这一步工作的结果:产生了一个可在操作系统中运行的可执行文件。

第三步:执行可执行文件中的程序。

在操作系统中，执行可执行文件中的程序。

操作系统依照可执行文件中的描述信息，将可执行文件中的机器码和数据加载入内存，并进行相关的初始化(比如设置CS:IP指向第一条要执行的指令)， 然后由CPU执行程序

伪指令

在汇编语言源程序中，包含两种指令，一种是汇编指令，一种是伪指令。 汇编指令是有对应的机器码的指令，可以被编译为机器指令，最终为CPU所执行。而伪指令没有对应的机器指令，最终不被CPU所执行。那么谁来执行伪指令呢?伪指令是由编译器来执行的指令，编译器根据伪指令来进行相关的编译工作。

程序4.1中出现了3种伪指令。

XXX segment

：

：

XXX ends

segment和ends是对成对使用的伪指令，这是在写可被编译器编译的汇编程序时，必须要用到的一对伪指令。 segment 和ends的功能是定义一个段， segment 说明一个段开始，ends 说明一个段结束。一个段必须有一个名称来标识，使用格式为:

段名segment

：

段名ends

比如，程序4.1中的:

codesg segment  ;定义一个段，段的名称为“codesg"，这个段从此开始

：

codesg ends  ;名称为“codesg"的段到此结束

一个汇编程序是由多个段组成的，这些段被用来存放代码、数据或当作栈空间来使用。我们在前面的课程中所讲解的段的概念，在汇编源程序中得到了应用与体现，一个源程序中所有将被计算机所处理的信息:指令、数据、栈， 被划分到了不同的段中。

一个有意义的汇编程序中至少要有一个段，这个段用 来存放代码。

程序4.1中，在codesg segment和codesg ends 之间写的汇编指令是这个段中存放的内容，这是一个代码段

end

end是一个汇编程序的结束标记，编译器在编译汇编程序的过程中，如果碰到了伪指令end,就结束对源程序的编译。所以，在我们写程序的时候，如果程序写完了，要在结尾处加上伪指令end.否则，编译器在编译程序时，无法知道程序在何处结束。

ends 是和segment成对使用的，标记一个段的结束，ends的含义可理解为“end segment"。我们这里讲的end的作用是标记整个程序的结束。

assume

这条伪指令的含义为“假设”。它假设某一段寄存器和程序中的某一个用segment...ends定义的段相关联。通过assume说明这种关联，在需要的情况下，编译程序可以将段寄存器和某一个具体的段相联系。assume并不是一条非要深入理解不可的伪指令，以后我们编程时，记着用assume将有特定用途的段和相关的段寄存器关联起来

比如，在程序4.1中，我们用codesg segment ....codesg ends 定义了一个名为codseg的段，在这个段中存放代码，所以这个段是- -个代码段。在程序的开头，用assumecs:codesg将用作代码段的段codesg和CPU中的段寄存器cs联系起来。

源程序中的“程序”

用汇编语言写的源程序，包括伪指令和汇编指令，我们编程的最终目的是让计算机完成一定的任务。源程序中的汇编指令组成了最终由计算机执行的程序，而源程序中的伪指令是由编译器来处理的，它们并不实现我们编程的最终目的。这里所说的程序就是指源程序中最终由计算机执行、处理的指令或数据。

注意，以后可以将源程序文件中的所有内容称为源程序，将源程序中最终由计算机执行、处理的指令或数据，称为程序。程序最先以汇编指令的形式存在源程序中，经编译、连接后转变为机器码，存储在可执行文件中。这个过程如图4.2所示。

标号

汇编源程序中，除了汇编指令和伪指令外，还有一些标号，比如“codesg” 。一个标号指代了一个地址。比如codesg在segment的前面，作为一个段的名称，这个段的名称最终将被编译、连接程序处理为一个段的段地址。

程序的结构

通过直接在Debug 中写入汇编指令来写汇编程序，对于十分简短的程序这样做的确方便。可对于大一些的程序，就不能如此了。我们需要写出能让编译器进行编译的源程序，这样的源程序应该具备起码的结构。

源程序是由一些段构成的。我们可以在这些段中存放代码、数据、或将某个段当作栈空间。

程序返回

我们的程序最先以汇编指令的形式存在源程序中，经编译、连接后转变为机器码，存储在可执行文件中，那么，它怎样得到运行呢?

我们在DOS(一个单任务操作系统)的基础上，简单地讨论一下这个问题。

一个程序P2在可执行文件中，则必须有一个正在运行的程序P1，将P2从可执行文件中加载入内存后，将CPU的控制权交给P2， P2才能得以运行。P2开始运行后，P1暂停运行。

而当P2运行完毕后，应该将CPU的控制权交还给使它得以运行的程序P1,此后，P1继续运行。

一个程序结束后，将CPU的控制权交还给使它得以运行的程序，我们称这个过程为:程序返回。那么，如何返回呢?应该在程序的末尾添加返回的程序段。

我们已经遇到了几个和结束相关的内容:段结束、程序结束、程序返回。表4.1 展示了它们的区别。

语法错误和逻辑错误

一般说来， 程序在编译时被编译器发现的错误是语法错误，

在源程序编译后，在运行时发生的错误是逻辑错误。语法错误容易发现，也容易解决。而逻辑错误通常不容易被发现。

编辑源程序

编译

运行masm后，首先显示出些版本信息，然后提示输入将要被编译的源程序文件的名称。注意，“[.ASM]” 提示我们，默认的文件扩展名是asm, 比如，要编译的源程序文件名是“p1.asm”，只要在这里输入“p1"即可。可如果源程序文件不是以asm为扩展名的话，就要输入它的全名。比如源程序文件名为“p1.txt"，就要输入全名。

在输入源程序文件名的时候一定要指明它所在的路径。如果文件就在当前路径下，只输入文件名就可以，可如果文件在其他的目录中，则要输入路径，比如，要编译的文件p1.txt在“c:\windows\desktop"下， 则要输入“c:\windows\desktop\p1.txt"。

输入要编译的源程序文件名后，按Enter键，屏幕显示如图

在输入源程序文件名后，程序继续提示我们输入要编译出的目标文件的名称，目标文件是我们对一个源程序进行编译要得到的最终结果。注意屏幕上的显示:“[1.OBJ]”，因为我们已经输入了源程序文件名为1.asm, 则编译程序默认要输出的目标文件名为l.obj, 所以可以不必再另行指定文件名。直接按Enter 键，编译程序将在当前的目录下，生成1.obj 文件。

如果编译的过程中出现错误，那么将得不到目标文件。一般来 说，有两类错误使我们得不到所期望的目标文件:

程序中有“Severe Errors”;

找不到所给出的源程序文件。

注意，在编译的过程中，我们提供了一个输入，即源程序文件。最多可以得到3个输出:目标文件(obj)列表文件(lst)、交叉引用文件(.crf)， 这3个输出文件中，目标文件是我们最终要得到的结果，而另外两个只是中间结果，可以让编译器 忽略对它们的生成。

连接

在对源程序进行编译得到目标文件后，我们需要对目标文件进行连接，从而得到可执行文件。

连接的作用有以下几个。

(1)当源程序很大时， 可以将它分为多个源程序文件来编译，每个源程序编译成为目标文件后，再用连接程序将它们连接到一起，生成一个可执行文件;

(2)程序中调用了某个库文件中的子程序，需要将这个库文件和该程序生成的目标文件连接到一起，生成一个可执行文件;

(3)一个源程序编译后，得到了存有机器码的目标文件，目标文件中的有些内容还不能直接用来生成可执行文件，连接程序将这些内容处理为最终的可执行信息。所以，在只有一个源程序文件，而又不需要调用某个库中的子程序的情况下，也必须用连接程序对目标文件进行处理，生成可执行文件。

注意，对于连接的过程，可执行文件是我们要得到的最终结果。