小甲鱼零基础汇编语言学习笔记第五章之[BX]和loop指令

     这一章主要介绍什么是[BX]以及loop（循环）指令怎么使用，loop和[BX]又怎么样相结合，段前缀又是什么鬼，以及如何使用段前缀。   1、[BX]的概念      [BX]和[0]类似，[0]表示内存单元的偏移地址是0。要完整描述一个内存单元，需要两种信息：内存单元的地址，内存单元的长度（类型）。[BX]同样也表示一个内存单元，它的偏移地址在bx中，比如指令：mov ax,[bx]。这里我们以一个程序为例：

     assume cs:codesg
     codesg segment
     start:    mov ax,2000H
                 mov ds,ax
                 mov al,[0]
                 mov bl,[1]
                 mov cl,[2]
                 mov dl,[3]
                 mov ax,4C00H
                 int 21H
      codesg ends
      end start

     进行编译，连接之后，使用debug来调试这个程序。对于编译器而言，[0]的中括号是不存在的，所以会出现把0放到al中，把1放到bl中。所以，我们要想偏移地址为某个数，所对应的内存单元传递到寄存器当中，就需要进行两步操作：      mov bx,0      mov ax,[bx]      这样做的话，就可以实现将偏移地址为0对应的内存单元的值传递给寄存器了。   2、loop      这是一个做循环操作的指令，指令格式：loop 标号。      CPU执行loop指令时，要进行两个步骤的操作：           （1）（cx）=（cx）-1（这里的cx放在一个括号里面，意思是cx的值）           （2）判断cx是不是为零，不为零的话转到标号出执行程序。      所以，loop和cx是有直接联系的，即cx的值影响着loop的执行结果。所以cx的值也就是指的是loop的循环次数，我们可以想到高级语言中，使用循环时（比如for循环），我们都会定义一个变量，来作为循环的条件，这个变量的值也就是循环的次数。      现在我们来看用汇编来计算2^2结果的代码：

assume cs:code
code segment
       mov ax,2
       add ax,ax
      
       mov ax,4c00h
       int 21h
code ends
end

     计算2^3也是类似的，代码如下：   

assume cs:code
code segment
       mov ax,2
       add ax,ax
       add ax,ax 
         
       mov ax,4c00h
       int 21h
code ends
end
   

     那么计算2^12，我们就要使用循环来做了，不然重复的代码太多，这个时候我们就要使用到loop指令了，代码如下：

assume cs:code
code segment
       mov ax,2
       mov cx,11
s:add ax,ax
       loop s
     
       mov ax,4c00h
       int 21h
code ends
end

     上面的代码中，s就是标号，这个标号可以是任何你自己定义的内容，实际上s标明了一个地址，这个地址处有一个指令：add ax,ax。cx我们定义的值为11，因为要算2^12，所以要循环11次。循环时，cx会减1，循环一次减一次，直到cx为0，停止循环。我们可以使用debug调试编译连接好的程序：            从上面的内容，我们可以得到cx和loop指令互相配合的三个关键点：      （1）、在cx中存放循环次数      （2）、loop指令标号所标识的地址要在前面      （3）、要循环执行的程序段，写在标号和loop指令之间。   3、loop和[bx]的联合使用      我们先从几个问题入手：计算ffff:0~ffff:b单元中的数据的和，结果存储在dx中。      （1）、运算后的结果是否会超出dx所能存储的值的范围？           ffff:0~ffff:b内存单元中的数据是字节型数据，范围是0~256，12个这样的数据相加，结果是不会比65535更大的，因此dx中是可以存储下的。      （2）、能够将ffff:0~ffff:b直接累加到dx当中呢？           不行，因为ffff:0~ffff:b中的数据是8位的，不能直接加到16位寄存器dx中。      （3）、能否将ffff:0~ffff:b中的数据累加到dl中，并设置（dh）=0，从而实现累加到dx中呢？           不行，dl是一个8位寄存器，能容纳的数据的范围在0~255之间，ffff:0~ffff:b中的数据也是8位的，将12个8位的数据累加到一个8位寄存器中，可能会出现进位丢失的情况。      （4）、那么到底应该怎样将这段内存单元中的数据的和存储到dx中呢？           就是使用一个16位寄存器来做中介，将内存单元中的8位数据赋值到一个16位寄存器ax中，再将这个ax中的数据加到dx上，从而使得运算对象的类型能够的到匹配（ax，dx都是16进制）并且结果不会越界。      因为这里要进行12次的相加，因此要使用到loop指令进行循环相加的操作，具体代码如下：

assume cs:codeseg
codeseg segment
 
      mov ax,0ffffh
      mov ds,ax          ;初始化ds:bx 指向ffff:0内存单元
      mov bx,0
 
      mov dx,0            ;初始化累加寄存器dx
      mov cx,12          ;初始化循环计数寄存器cx
 
s:  mov al,[bx]          
     mov ah,0
     add dx,ax     ;间接向dx中加上（（ds）*16+（bx））单元中的数值
     inc bx           ;ds:bx指向下一个单元
     loop s
 
     mov ax,4c00h
     int 21h
 
codeseg ends  
end

  4、Debug的G命令和P命令      当我们对程序进行调试时，循环的次数很大时，我们不可能一次一次的执行t命令，因此要使用G命令或者P命令。G 循环结束的偏移地址，这样就可以一次执行完循环的内容。P，直接执行完循环的内容。   5、一段安全的空间      当我们要直接向内存中写入内容时，这段内存空间不应该存放系统或者其它程序的数据或者代码，否则写入会导致操作系统发生错误， DOS方式下，一般情况，0:200~0:2FF空间汇中没有存放系统或者其它程序的数据或者代码，以后我们写入内存就直接写到这段空间当中。   6、段前缀      指令 mov ax,[bx]中，内存单元的偏移地址由bx给出，而段地址默认在ds中，我们可以在访问内存单元的指令中，显示的给出内存单元的段地址所在的段寄存器，比如，mov ax,ds:[bx]，这里的段寄存器可以是ds，cs，es，ss，这些指令中的段寄存器在汇编语言中也被称为段前缀。   7、段前缀的使用      首先我们考虑一个问题：将ffff:0~ffff:b中的数据复制到0:200~0:20b单元中。      分析：      （1）0:200~0:20b也就是0020:0~0020:b，它们描述的是同一个内存空间。      （2）在循环中，源始单元 ffff:X 和目标单元 0200：X 的偏移地址X是变量，我们使用一个寄存器bx来存放      代码如下：

assume cs:codeseg
codeseg segment
 
      mov bx,0   ;偏移地址从0开始
      mov cx,12 ;循环次数为12次
 
s:   mov ax,0ffffh  
      mov ds,ax ;ds的值为0ffffh
      mov dl,[bx] ;(dl)=((ds)*16+bx)将ffff:bx中的数据传入到dl中
 
      mov ax,0020h
      mov ds,ax  ;ds的值为0020h
      mov [bx],dl ;((ds)*16+bx)=(dl)将dl中的数据传入到0020：bx中
 
      inc bx ;bx自增1
      loop s
 
      mov ax,4c00h
      int 21h
 
codeseg ends
end

      　　当然，我们上面的代码还有需要改进的地方，从上面的代码可以看到，我们重复设置了两次ds的值，这样做没有错，只是在循环的次数比较小的情况下，一旦循环的次数增到很大时，CPU就要进行很多次重复的操作，这样效率也就比较低了。因此，我们可以对代码进行相应的改进：     

assume cs:codeseg
codeseg segment
      mov ax,0ffffh
      mov ds,ax         ;(ds)=0ffffh
 
      mov ax,0020h
      mov es,ax          ;(es)=0020h
 
      mov bx,0   ;(bx)=0,这个时候，ds:bx指向ffff:0，es:bx指0020:0
      mov cx,12   
 
s:     
      mov dl,[bx] ;(dl)=((ds)*16+(bx)),将ffff:bx中的数据传入到dl
      mov es:[bx],dl ;((es)*16+(bx))=(dl),将dl中的数据传入0020:bx
 
      inc bx
      loop s
 
      mov ax,4c00h
      int 21h
 
codeseg ends
end