Skip to content

Latest commit

 

History

History

assembly

Folders and files

NameName
Last commit message
Last commit date

parent directory

..
example
example
 
 
images
images
 
 
README.md
README.md
 
 
debug_tutorial.pdf
debug_tutorial.pdf
 
 

README.md

Assembly

Awesome Assembly!

A small assembler-simulator is here.

Environment

We can set up the DOS environment by two means.

  1. Installing MS-DOS in the Virtual Box.

    What you need are:

    1. An dos image (soft disk)

    2. A DOS ISO (CD-ROM)

    Install them in the old-school way:

    Open the Computer, copy the files in the soft disk to your virtual hard driver and reboot. If you are lucky enough, you would get the DOS:

  2. Mount a local folder to DOS-BOX Recommended

    You can write the asm files in the host computer (Windows, MacOS, etc), and compile and debug them in Dos-Box.

Tricks

Debug Commands

Useful online pdf, backup pdf file. All copy rights are reserved to the author whom I believe is Kip Irvine.

Addressing the memory

  1. [idata], a constant for addressing the memory directly

  2. [bx], using variable (register value)

  3. [bx+idata], using varible (register value) and offset, aka [bx].idata

  4. [bx+si/di], using two varibles (two register values) , aka [bx][si/di]

  5. [bx+si/di+idata], using two varibles and offset, aka [bx][si/di].idata

Flag Register in 8086

Amazing Flag Register in 8086

DOSBox 常用命令 debug 模式下：

  • -g 执行完 exe 运行结果显示
  • -a 编写汇编命令
  • -t 单步执行
  • -p 直接执行完不是单步执行
  • -u 反编译
  • -r 查看修改寄存器的值
  • -d 查看内存单元
  • -e 修改内存单元
  • -? 查看指令帮助

X86 和 X87 汇编指令大全（有注释）

数据传输指令

它们在存贮器和寄存器、寄存器和输入输出端口之间传送数据.

  • 通用数据传送指令.
CMD note
MOV 传送字或字节.
MOVSX 先符号扩展,再传送.
MOVZX 先零扩展,再传送.
PUSH 把字压入堆栈.
POP 把字弹出堆栈.
PUSHA 把 AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI 依次压入堆栈.
POPA 把 DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX 依次弹出堆栈.
PUSHAD 把 EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI 依次压入堆栈.
POPAD 把 EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX 依次弹出堆栈.
BSWAP 交换 32 位寄存器里字节的顺序
XCHG 交换字或字节.(至少有一个操作数为寄存器,段寄存器不可作为操作数)
CMPXCHG 比较并交换操作数.(第二个操作数必须为累加器 AL/AX/EAX)
XADD 先交换再累加.(结果在第一个操作数里)
XLAT 字节查表转换.----BX 指向一张 256 字节的表的起点,AL 为表的索引值(0-255,即 0-FFH);返回 AL 为查表结果.([BX+AL]->AL)
  • 输入输出端口传送指令.
CMD note
IN I/O 端口输入. ( 语法: IN 累加器, {端口号 │DX} )
OUT I/O 端口输出. ( 语法: OUT {端口号 │DX},累加器 )输入输出端口由立即方式指定时, 其范围是 0-255; 由寄存器 DX 指定时,其范围是 0-65535.
  • 目的地址传送指令.
CMD note
LEA 装入有效地址.例: LEA DX,string ;把偏移地址存到 DX.
LDS 传送目标指针,把指针内容装入 DS.例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到 DS:SI.
LES 传送目标指针,把指针内容装入 ES.例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到 ES:DI.
LFS 传送目标指针,把指针内容装入 FS.例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到 FS:DI.
LGS 传送目标指针,把指针内容装入 GS.例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到 GS:DI.
LSS 传送目标指针,把指针内容装入 SS.例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到 SS:DI.
  • 标志传送指令.
CMD note
LAHF 标志寄存器传送,把标志装入 AH.
SAHF 标志寄存器传送,把 AH 内容装入标志寄存器.
PUSHF 标志入栈.
POPF 标志出栈.
PUSHD 32 位标志入栈.
POPD 32 位标志出栈.

算术运算指令

CMD note
ADD 加法.
ADC 带进位加法.
INC 加 1.
AAA 加法的 ASCII 码调整.
DAA 加法的十进制调整.
SUB 减法.
SBB 带借位减法.
DEC 减 1.
NEG 求反(以 0 减之).
CMP 比较.(两操作数作减法,仅修改标志位,不回送结果).
AAS 减法的 ASCII 码调整.
DAS 减法的十进制调整.
MUL 无符号乘法.结果回送 AH 和 AL(字节运算),或 DX 和 AX(字运算),
IMUL 整数乘法.结果回送 AH 和 AL(字节运算),或 DX 和 AX(字运算),
AAM 乘法的 ASCII 码调整.
DIV 无符号除法.结果回送:商回送 AL,余数回送 AH, (字节运算);或 商回送 AX,余数回送 DX, (字运算).
IDIV 整数除法.结果回送:商回送 AL,余数回送 AH, (字节运算);或 商回送 AX,余数回送 DX, (字运算).
AAD 除法的 ASCII 码调整.
CBW 字节转换为字. (把 AL 中字节的符号扩展到 AH 中去)
CWD 字转换为双字. (把 AX 中的字的符号扩展到 DX 中去)
CWDE 字转换为双字. (把 AX 中的字符号扩展到 EAX 中去)
CDQ 双字扩展. (把 EAX 中的字的符号扩展到 EDX 中去)

逻辑运算指令

CMD note
AND 与运算.
OR 或运算.
XOR 异或运算.
NOT 取反.
TEST 测试.(两操作数作与运算,仅修改标志位,不回送结果).
SHL 逻辑左移.
SAL 算术左移.(=SHL)
SHR 逻辑右移.
SAR 算术右移.(=SHR)
ROL 循环左移.
ROR 循环右移.
RCL 通过进位的循环左移.
RCR 通过进位的循环右移.

以上八种移位指令,其移位次数可达 255 次. 移位一次时, 可直接用操作码. 如 SHL AX,1. 移位>1 次时, 则由寄存器 CL 给出移位次数. 如

MOV CL,04
SHL AX,CL

串指令

DS:SI 源串段寄存器 :源串变址. ES:DI 目标串段寄存器:目标串变址. CX 重复次数计数器. AL/AX 扫描值. D 标志 0 表示重复操作中 SI 和 DI 应自动增量; 1 表示应自动减量. Z 标志 用来控制扫描或比较操作的结束.

CMD note
MOVS 串传送.( MOVSB 传送字符. MOVSW 传送字. MOVSD 传送双字. )
CMPS 串比较.( CMPSB 比较字符. CMPSW 比较字. )
SCAS 串扫描.把 AL 或 AX 的内容与目标串作比较,比较结果反映在标志位.
LODS 装入串.把源串中的元素(字或字节)逐一装入 AL 或 AX 中.( LODSB 传送字符. LODSW 传送字. LODSD 传送双字. )
STOS 保存串.是 LODS 的逆过程.
REP 当 CX/ECX<>0 时重复.
REPE/REPZ 当 ZF=1 或比较结果相等,且 CX/ECX<>0 时重复.
REPNE/REPNZ 当 ZF=0 或比较结果不相等,且 CX/ECX<>0 时重复.
REPC 当 CF=1 且 CX/ECX<>0 时重复.
REPNC 当 CF=0 且 CX/ECX<>0 时重复.

程序转移指令

  • 无条件转移指令 (长转移)
CMD note
JMP 无条件转移指令
CALL 过程调用
RET/RETF 过程返回.
  • 条件转移指令 (短转移,-128 到+127 的距离内)( 当且仅当(SF XOR OF)=1 时,OP1<OP2 )
CMD note
JA/JNBE 不小于或不等于时转移.
JAE/JNB 大于或等于转移.
JB/JNAE 小于转移.
JBE/JNA 小于或等于转移.
  以上四条,测试无符号整数运算的结果(标志 C 和 Z).
JG/JNLE 大于转移.
JGE/JNL 大于或等于转移.
JL/JNGE 小于转移.
JLE/JNG 小于或等于转移.
  以上四条,测试带符号整数运算的结果(标志 S,O 和 Z).
JE/JZ 等于转移.
JNE/JNZ 不等于时转移.
JC 有进位时转移.
JNC 无进位时转移.
JNO 不溢出时转移.
JNP/JPO 奇偶性为奇数时转移.
JNS 符号位为 "0" 时转移.
JO 溢出转移.
JP/JPE 奇偶性为偶数时转移.
JS 符号位为 "1" 时转移.
  • 循环控制指令(短转移)
CMD note
LOOP CX 不为零时循环.
LOOPE/LOOPZ CX 不为零且标志 Z=1 时循环.
LOOPNE/LOOPNZ CX 不为零且标志 Z=0 时循环.
JCXZ CX 为零时转移.
JECXZ ECX 为零时转移.
  • 中断指令
CMD note
INT 中断指令
INTO 溢出中断
IRET 中断返回
  • 处理器控制指令
CMD note
HLT 处理器暂停, 直到出现中断或复位信号才继续.
WAIT 当芯片引线 TEST 为高电平时使 CPU 进入等待状态.
ESC 转换到外处理器.
LOCK 封锁总线.
NOP 空操作.
STC 置进位标志位.
CLC 清进位标志位.
CMC 进位标志取反.
STD 置方向标志位.
CLD 清方向标志位.
STI 置中断允许位.
CLI 清中断允许位.

伪指令

CMD note
DW 定义字(2 字节).
PROC 定义过程.
ENDP 过程结束.
SEGMENT 定义段.
ASSUME 建立段寄存器寻址.
ENDS 段结束.
END 程序结束.

处理机控制指令：标志处理指令

CMD note
CLC 进位位置 0 指令
CMC 进位位求反指令
STC 进位位置为 1 指令
CLD 方向标志置 1 指令
STD 方向标志位置 1 指令
CLI 中断标志置 0 指令
STI 中断标志置 1 指令
NOP 无操作
HLT 停机
WAIT 等待
ESC 换码
LOCK 封锁

浮点运算指令集

  • 控制指令(带 9B 的控制指令前缀 F 变为 FN 时浮点不检查，机器码去掉 9B)
CMD note Machine Code
FINIT 初始化浮点部件 9B DB E3
FCLEX 清除异常 9B DB E2
FDISI 浮点检查禁止中断 9B DB E1
FENI 浮点检查禁止中断二 9B DB E0
WAIT 同步 CPU 和 FPU 9B
FWAIT 同步 CPU 和 FPU D9 D0
FNOP 无操作 DA E9
FXCH 交换 ST(0)和 ST(1) D9 C9
FXCH ST(i) 交换 ST(0)和 ST(i) D9 C1iii
FSTSW ax 状态字到 ax 9B DF E0
FSTSW word ptr mem 状态字到 mem 9B DD mm111mmm
FLDCW word ptr mem mem 到状态字 D9 mm101mmm
FSTCW word ptr mem 控制字到 mem 9B D9 mm111mmm
FLDENV word ptr mem mem 到全环境 D9 mm100mmm
FSTENV word ptr mem 全环境到 mem 9B D9 mm110mmm
FRSTOR word ptr mem mem 到 FPU 状态 DD mm100mmm
FSAVE word ptr mem FPU 状态到 mem 9B DD mm110mmm
FFREE ST(i) 标志 ST(i)未使用 DD C0iii
FDECSTP 减少栈指针 1->0 2->1 D9 F6
FINCSTP 增加栈指针 0->1 1->2 D9 F7
FSETPM 浮点设置保护 DB E4
  • 数据传送指令
CMD note Machine Code
FLDZ 将 0.0 装入 ST(0) D9 EE
FLD1 将 1.0 装入 ST(0) D9 E8
FLDPI 将 π 装入 ST(0) D9 EB
FLDL2T 将 ln10/ln2 装入 ST(0) D9 E9
FLDL2E 将 1/ln2 装入 ST(0) D9 EA
FLDLG2 将 ln2/ln10 装入 ST(0) D9 EC
FLDLN2 将 ln2 装入 ST(0) D9 ED
FLD real4 ptr mem 装入 mem 的单精度浮点数 D9 mm000mmm
FLD real8 ptr mem 装入 mem 的双精度浮点数 DD mm000mmm
FLD real10 ptr mem 装入 mem 的十字节浮点数 DB mm101mmm
FILD word ptr mem 装入 mem 的二字节整数 DF mm000mmm
FILD dword ptr mem 装入 mem 的四字节整数 DB mm000mmm
FILD qword ptr mem 装入 mem 的八字节整数 DF mm101mmm
FBLD tbyte ptr mem 装入 mem 的十字节 BCD 数 DF mm100mmm
FST real4 ptr mem 保存单精度浮点数到 mem D9 mm010mmm
FST real8 ptr mem 保存双精度浮点数到 mem DD mm010mmm
FIST word ptr mem 保存二字节整数到 mem DF mm010mmm
FIST dword ptr mem 保存四字节整数到 mem DB mm010mmm
FSTP real4 ptr mem 保存单精度浮点数到 mem 并出栈 D9 mm011mmm
FSTP real8 ptr mem 保存双精度浮点数到 mem 并出栈 DD mm011mmm
FSTP real10 ptr mem 保存十字节浮点数到 mem 并出栈 DB mm111mmm
FISTP word ptr mem 保存二字节整数到 mem 并出栈 DF mm011mmm
FISTP dword ptr mem 保存四字节整数到 mem 并出栈 DB mm011mmm
FISTP qword ptr mem 保存八字节整数到 mem 并出栈 DF mm111mmm
FBSTP tbyte ptr mem 保存十字节 BCD 数到 mem 并出栈 DF mm110mmm
FCMOVB ST(0),ST(i) <时传送 DA C0iii
FCMOVBE ST(0),ST(i) <=时传送 DA D0iii
FCMOVE ST(0),ST(i) =时传送 DA C1iii
FCMOVNB ST(0),ST(i) >=时传送 DB C0iii
FCMOVNBE ST(0),ST(i) >时传送 DB D0iii
FCMOVNE ST(0),ST(i) !=时传送 DB C1iii
FCMOVNU ST(0),ST(i) 有序时传送 DB D1iii
FCMOVU ST(0),ST(i) 无序时传送 DA D1iii

比较指令

CMD note Machine Code
FCOM ST(0)-ST(1) D8 D1
FCOMI ST(0),ST(i) ST(0)-ST(1) DB F0iii
FCOMIP ST(0),ST(i) ST(0)-ST(1)并出栈 DF F0iii
FCOM real4 ptr mem ST(0)-实数 mem D8 mm010mmm
FCOM real8 ptr mem ST(0)-实数 mem DC mm010mmm
FICOM word ptr mem ST(0)-整数 mem DE mm010mmm
FICOM dword ptr mem ST(0)-整数 mem DA mm010mmm
FICOMP word ptr mem ST(0)-整数 mem 并出栈 DE mm011mmm
FICOMP dword ptr mem ST(0)-整数 mem 并出栈 DA mm011mmm
FTST ST(0)-0 D9 E4
FUCOM ST(i) ST(0)-ST(i) DD E0iii
FUCOMP ST(i) ST(0)-ST(i)并出栈 DD E1iii
FUCOMPP ST(0)-ST(1)并二次出栈 DA E9
FXAM ST(0)规格类型 D9 E5

运算指令

CMD note
FADD 把目的操作数 (直接接在指令后的变量或堆栈缓存器) 与来源操作数 (接在目的操作数后的变量或堆栈缓存器) 相加，并将结果存入目的操作数
FADDP ST(i),ST 这个指令是使目的操作数加上 ST 缓存器，并弹出 ST 缓存器，而目的操作数必须是堆栈缓存器的其中之一，最后不管目的操作数为何，经弹出一次后，目的操作数会变成上一个堆栈缓存器了
FIADD FIADD 是把 ST 加上来源操作数，然后再存入 ST 缓存器，来源操作数必须是字组整数或短整数形态的变数
FSUB 减
FSUBP
FSUBR 减数与被减数互换
FSUBRP
FISUB
FISUBR
FMUL 乘
FMULP
FIMUL
FDIV 除
FDIVP
FDIVR
FDIVRP
FIDIV
FIDIVR
FCHS 改变 ST 的正负值
FABS 把 ST 之值取出，取其绝对值后再存回去。
FSQRT 将 ST 之值取出，开根号后再存回去。
FSCALE 这个指令是计算 ST*2^ST(1)之值，再把结果存入 ST 里而 ST(1) 之值不变。ST(1) 必须是在 -32768 到 32768 (-215 到 215 )之间的整数，如果超过这个范围计算结果无法确定，如果不是整数 ST(1) 会先向零舍入成整数再计算。所以为安全起见，最好是由字组整数载入到 ST(1) 里。
FRNDINT 这个指令是把 ST 的数值舍入成整数，FPU 提供四种舍入方式，由 FPU 的控制字组(control word)中的 RC 两个位决定
  RC 舍入控制
  00 四舍五入
  01 向负无限大舍入
  10 向正无限大舍入
  11 向零舍去

To be Continued

  • CPU Interrupt

  • Example Interrupt Handler

  • IO, and Screen Output

  • Port listening, data exchange

Example codes

Fun Fact: the filename is no more than 8 bytes (8 characters) in DOS.