寻址方式

80x86寻址方式


一、指令寻址

   1、顺序寻址方式

   指令在内存中按顺序排放，依次取出必须使用程序计数器（又称指令计数器）PC来计数指令的顺序号，该顺序号就是指令在内存中的地址。

   2、跳跃寻址方式

     当程序转移执行的顺序时，指令的寻址就采取跳跃寻址方式。所谓跳跃，是指下条指令的地址码不是由程序计数器给出，而是由本条指令给出。

   注意，程序跳跃后，按新的指令地址开始顺序执行。因此，程序计数器的内容也必须相应改变，以便及时跟踪新的指令地址。采用指令跳跃寻址方式，可以实现程序转移或构成循环程序，从而能缩短程序长度，或将某些程序作为公共程序引用。

   指令系统中的各种条件转移或无条件转移指令，就是为了实现指令的跳跃寻址而设置的。

二、操作数寻址

    1、隐含寻址

      在指令中隐含着操作数的地址。例如，单地址的指令格式，就不明显地在地址字段中指出第2操作数的地址，而是规定累加寄存器AC作为第2操作数地址。
  指令格式明显指出的仅是第1操作数的地址D。因此，累加寄存器AC对单地址指令格式来说是隐含地址。
   2、立即寻址
    操作数作为指令的一部分而直接写在指令中，这种操作数称为立即数，这种寻址方式也就称为立即数寻址方式。
立即寻址方式的特点是指令执行时间很短，因为它不需要访问内存取数，从而节省了访问内存的时间。
   立即数可以是8位、16位或32位，该数值紧跟在操作码之后。如果立即数为16位或32位，那么，它将按“高高低低”的原则进行存储。例如：

      MOV AH, 80H　　　ADD AX, 1234H　　　MOV ECX, 123456H

      MOV B1, 12H　　　MOV W1, 3456H　　 ADD D1, 32123456H

  其中：B1、W1和D1分别是字节、字和双字单元。

  以上指令中的第二操作数都是立即数，在汇编语言中，规定：立即数不能作为指令中的第二操作数。该规定与高级语言中“赋值语句的左边不能是常量”的规定相一致。

  立即数寻址方式通常用于对通用寄存器或内存单元赋初值。

   3、直接寻址
   指令所要的操作数存放在内存中，在指令中直接给出该操作数的有效地址，这种寻址方式为直接寻址方式。
   在通常情况下，操作数存放在数据段中，所以，其物理地址将由数据段寄存器DS和指令中给出的有效地址直接形成，但如果使用段超越前缀，那么，操作数可存放在其它段。

  假设有指令：MOV BX, [1234H]，在执行时，(DS)=2000H，内存单元21234H的值为5213H。问该指令执行后，BX的值是什么？

解：

由于1234H是一个直接地址，它紧跟在指令的操作码之后，随取指令而被读出；

访问数据段的段寄存器是DS，所以，用DS的值和偏移量1234H相加，得存储单元的物理地址：21234H；
取单元21234H的值5213H，并按“高高低低”的原则存入寄存器BX中。
所以，在执行该指令后，BX的值就为5213H。

由于数据段的段寄存器默认为DS，如果要指定访问其它段内的数据，可在指令中用段前缀的方式显式地书写出来。
下面指令的目标操作数就是带有段前缀的直接寻址方式。
MOV　ES:[1000H], AX
直接寻址方式常用于处理内存单元的数据，其操作数是内存变量的值，该寻址方式可在64K字节的段内进行寻址。
注意：立即寻址方式和直接寻址方式的书写格式的不同，直接寻址的地址要写在括号“[”，“]”内。在程序中，直接地址通常用内存变量名来表示，如：MOV BX, VARW，其中，VARW是内存字变量。

比较：

MOV　AX, 1234H                   MOV　AX, [1234H]

前者是立即寻址，后者是直接寻址

MOV　AX, VARW                   MOV　AX, [VARW]

两者是等效的，均为直接寻址
  4、寄存器间接寻址方式
 操作数在存储器中，操作数的有效地址用SI、DI、BX和BP等四个寄存器之一来指定，称这种寻址方式为寄存器间接寻址方式。在不使用段超越前缀的情况下，有下列规定：
若有效地址用SI、DI和BX等之一来指定，则其缺省的段寄存器为DS；
若有效地址用BP来指定，则其缺省的段寄存器为SS(即：堆栈段)。

5、寄存器寻址方式

指令所要的操作数已存储在某寄存器中，或把目标操作数存入寄存器。把在指令中指出所使用寄存器(即：寄存器的助忆符)的寻址方式称为寄存器寻址方式。

指令中可以引用的寄存器及其符号名称如下：

8位寄存器有：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL等；
 16位寄存器有：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP和段寄存器等；
 32位寄存器有：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP和EBP等。
寄存器寻址方式是一种简单快捷的寻址方式，源和目的操作数都可以是寄存器。
1、源操作数是寄存器寻址方式

如：ADD VARD, EAX　　ADD VARW, AX　　　MOV VARB, BH等。

其中：VARD、VARW和VARB是双字，字和字节类型的内存变量。

2、目的操作数是寄存器寻址方式
如：ADD BH, 78h　　　　ADD AX, 1234h　　　MOV EBX, 12345678H等。

3、源和目的操作数都是寄存器寻址方式
如：MOV EAX, EBXMOV AX, BXMOV DH, BL等。

由于指令所需的操作数已存储在寄存器中，或操作的结果存入寄存器，这样，在指令执行过程中，会减少读/写存储器单元的次数，所以，使用寄存器寻址方式的指令具有较快的执行速度。通常情况下，我们提倡在编写汇编语言程序时，应尽可能地使用寄存器寻址方式，但也不要把它绝对化。

6、寄存器相对寻址方式


操作数在存储器中，其有效地址是一个基址寄存器(BX、BP)或变址寄存器(SI、DI)的内容和指令中的8位/16位偏移量之和。

在不使用段超越前缀的情况下，有下列规定：

若有效地址用SI、DI和BX等之一来指定，则其缺省的段寄存器为DS；

若有效地址用BP来指定，则其缺省的段寄存器为SS。

指令中给出的8位/16位偏移量用补码表示。在计算有效地址时，如果偏移量是8位，则进行符号扩展成16位。当所得的有效地址超过0FFFFH，则取其64K的模。
假设指令：MOV BX, [SI+100H]，在执行它时，(DS)=1000H，(SI)=2345H，内存单元12445H的内容为2715H，问该指令执行后，BX的值是什么？
解：

根据寄存器相对寻址方式的规则，在执行本例指令时，源操作数的有效地址EA为：

EA=(SI)+100H=2345H+100H=2445H

该操作数的物理地址应由DS和EA的值形成，即：
PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2445H=12445H。

所以，该指令的执行效果是：把从物理地址为12445H开始的一个字的值传送给BX。
7、基址加变址寻址方式

操作数在存储器中，其有效地址是一个基址寄存器(BX、BP)和一个变址寄存器(SI、DI)的内容之和。

在不使用段超越前缀的情况下，规定：如果有效地址中含有BP，则缺省的段寄存器为SS；否则，缺省的段寄存器为DS。
 假设指令：MOV BX, [BX+SI]，在执行时，(DS)=1000H，(BX)=2100H，(SI)=0011H，内存单元12111H的内容为1234H。问该指令执行后，BX的值是什么？

解：根据基址加变址寻址方式的规则，在执行本例指令时，源操作数的有效地址EA为：
EA=(BX)+(SI)=2100H+0011H=2111H
该操作数的物理地址应由DS和EA的值形成，即：
PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2111H=12111H
所以，该指令的执行效果是：把从物理地址为12111H开始的一个字的值传送给BX。
8、相对基址加变址寻址方式

操作数在存储器中，其有效地址是一个基址寄存器(BX、BP)的值、一个变址寄存器(SI、DI)的值和指令中的8位/16位偏移量之和。其有效地址的计算公式如右式所示。 
在不使用段超越前缀的情况下，规定：如果有效地址中含有BP，则其缺省的段寄存器为SS；否则，其缺省的段寄存器为DS。
指令中给出的8位/16位偏移量用补码表示。在计算有效地址时，如果偏移量是8位，则进行符号扩展成16位。当所得的有效地址超过0FFFFH，则取其64K的模。

假设指令：MOV AX, [BX+SI+200H]，在执行时，(DS)=1000H，(BX)=2100H，(SI)=0010H，内存单元12310H的内容为1234H。问该指令执行后，AX的值是什么？

解：根据相对基址加变址寻址方式的规则，在执行本例指令时，源操作数的有效地址EA为：
EA=(BX)+(SI)+200H=2100H+0010H+200H=2310H
该操作数的物理地址应由DS和EA的值形成，即：
PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2310H=12310H
所以，该指令的执行效果是：把从物理地址为12310H开始的一个字的值传送给AX。

从相对基址加变址这种寻址方式来看，由于它的可变因素较多，看起来就显得复杂些，但正因为其可变因素多，它的灵活性也就很高。

相对基址加变址寻址方式有多种等价的书写方式，下面的书写格式都是正确的，并且其寻址含义也是一致的。
MOV　AX, [BX+SI+1000H]　　　MOV　AX, 1000H[BX+SI]

     MOV　AX, 1000H[BX][SI]　　　   MOV　AX, 1000H[SI][BX]
但书写格式BX [1000+SI]和SI[1000H+BX]等是错误的，即所用寄存器不能在“[“，”]”之外，该限制对寄存器相对寻址方式的书写也同样起作用。
转：

相对基址加变址寻址方式与其它寻址方式之间的变形关系

源操作数	指令的变形	源操作数的寻址方式
只有偏移量	MOV　AX, [100H]	直接寻址方式
只有一个寄存器	MOV　AX, [BX] 或 MOV AX, [SI]	寄存器间接寻址方式
有一个寄存器和偏移量	MOV　AX, [BX+100H] 或 MOV AX, [SI+100H]	寄存器相对寻址方式
有二个寄存器	MOV　AX, [BX+SI]	基址加变址寻址方式
有二个寄存器和偏移量	MOV　AX, [BX+SI+100H]	相对基址加变址寻址方式

9、段内寻址
    指令中给出带符号的相对偏移量，程序目标地址为当前IP值(即转移或调用指令的下一条指令地址)，加上相对偏移量作为偏移地址。

附：
 80x86指令编码格式

       是指指令的机器码表示格式，其最多可以由以下5部分组合构成：

     前 缀             操作码           寻址方式           偏移量            立即数 

 0～2字节        1～2字节         0～2字节         0～4字节        0～4字节

1、前缀(使16位←→32位)
       指令前缀有两种：

地址长度前缀
操作数长度前缀

汇编程序在汇编时，根据当前代码段的USE属性、地址长度属性、操作数长度属性决定是否产生前缀。可以将指令操作数或地址长度，由16位转换到32位，或由32位转换到16位。

     （1）操作数长度前缀 (66H)

        用于改变当前指令模式操作数长度缺省值。          

        当16位指令模式下，操作数用32位寄存器，则在指令前加前缀66H；

        当在32位指令模式下，操作数用16位寄存器，则在指令前加前缀66H，允许用16位寄存器。

（2）地址长度前缀 (67H)

        用于改变当前指令模式地址长度缺省值。其用法与操作数指令长度类似。

        例如在16位指令模式下，指令汇编后机器码如下：

       67668B03    MOV AX，WORD PTR[EBX]

       在指令机器码前加前缀67H和66H，表示允许使用32位寄存器，但地址长度为16位，允许地址范围为64KB内。

（2）地址长度前缀 (67H)

        用于改变当前指令模式地址长度缺省值。其用法与操作数指令长度类似。

        例如在16位指令模式下，指令汇编后机器码如下：

       67668B03    MOV AX，WORD PTR[EBX]

       在指令机器码前加前缀67H和66H，表示允许使用32位寄存器，但地址长度为16位，允许地址范围为64KB内。

2、操作码及寻址方式
       操作码及寻址方式属于指令中最基本组成部分，大多数指令编码格式为：
       操作码——规定处理器执行的操作，如传送，加、减等，具体操作采用编码表示。
       其中:
        D位——规定数据流的方向，为第2字节指定的R/M域和REG域之间数据流动方向。
        W位——规定操作数长度是字节，字或双字。

3、寻址方式——寻找操作数的方式。

         7     6  5          3  2          0

       mod              reg         r/m

       MOD域——选择寻址类型，指定R/M域为寄存器还是存储器，如为存储器，还要指定是否有偏移量。

       REG域——采用三位编码表示8个寄存器。

       R/M域——表示寄存器或存储器，由MOD域指定，如为寄存器，则与REG域相同；如为存储器，则表示8种寻址方式。    

4、偏移量及立即数

       偏移量——允许指令中直接给出寻址方式所需的偏移量。

       立即数——允许指令中直接给出操作数。   

5、 80x86指令格式

        指令格式是指指令在源程序中的书写格式，指令基本格式为：

        [标号]：助记符  操作数；注释

       · 标号——某条指令所存单元的符号地址，其后要跟冒号。

       标号一般是由字母开头，允许使用字母、数字及特殊字符(?，·，@，一，$)。不允许使用保留字(关键字)，例如ADD，MOV，END等。

       · 助记符——命令符号，例如，ADD、SUB。   

   · 操作数——指令中可以无操作数，也可以有1～3个操作数。操作数之间用逗号分开。

        例如：   MOV  Dest，Src

为数据传送指令，Src表示源操作数，Dest表示目的操作数，数据流动的方向是由Src源操作数传送到Dest目的操作数，操作数可以是寄存器或存储器操作数。

       · 注释——由分号(;)开始，用来对指令功能加以说明，使程序便于阅读，汇编程序对它不进行处理。

(1) 通用寄存器操作数(Reg)

        8位Reg ：AL、AH、BL、BH、

                         CL、CH、DL、DH；

        16位Reg ：AX、BX、CX、DX、

                           SI、Dl、SP、BP；

         32位Reg ：EAX、EBX、ECX、EDX、

                            ESI、EDI、   ESP、EBP。

(2) 存储器操作数 (Mem)

        间接寻址时：

        16位寻址寄存器包括BX、BP、SI、DI；

        32位寻址寄存器包括EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP。

其中：BP、EBP对应的缺省段寄存器为SS，

        其它寄存器对应的缺省段寄存器为DS。 

 (3) 存储器操作数缺省数据类型，在16位指令模式时为字类型，在32位指令模式时为双字类型。可使用PTR伪指令改变数据类型，即

       字节类型  BYTE     PTR[Reg]

       字类 型     WORD    PTR[Reg]

       双字类型  DWORD   PTR[Reg]

       (4) 段寄存器操作数 (Seg)——为16位段寄存器，包括CS，DS，ES，SS，FS，GS。

       (5) 立即数 (imm)——只允许作为源操作数，其数据类型由目的操作数来限定。

 对于指令的分析，须注意以下4点：

      ·指令的功能；

      ·适用于指令的寻址方式；

      ·指令对标志位的影响；

      ·指令长度和执行时间。