C語(yǔ)言能實(shí)現(xiàn)匯編語(yǔ)言的大部分功能，能進(jìn)行位運(yùn)算，可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作，例如可以允許直接訪問(wèn)內(nèi)存或端口的物理地址。因此，學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的人掌握一定的匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)是必要的。
一、80x86系列CPU的編程結(jié)構(gòu)
寄存器在匯編語(yǔ)言中的地位類(lèi)似于變量。寄存器變量的訪問(wèn)時(shí)間遠(yuǎn)小于內(nèi)存變量的訪問(wèn)時(shí)間。在匯編語(yǔ)言中大量的使用寄存器而不是直接訪問(wèn)內(nèi)存。
1 寄存器堆
8086CPU是Intel系列的16位微處理器，有16根數(shù)據(jù)線和20根地址線，直接尋址空間為2^20即1MB。8088CPU的對(duì)外數(shù)據(jù)總線為8位，稱(chēng)為準(zhǔn)16位微處理器。
8086/8088的內(nèi)部寄存器(register)共有14個(gè)，如下：
(1)通用寄存器：8個(gè),包括數(shù)據(jù)寄存器、地址指針寄存器、變址寄存器。
數(shù)據(jù)寄存器4個(gè)：AX BX CX DX，它們又可作為8個(gè)8位的寄存器使用，即AH BH CH DH AL BL CL DL
AX稱(chēng)為累加器，I/O指令均使用該寄存器，訪問(wèn)外部硬件和接口。
BX稱(chēng)為基址寄存器，在訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)用于存放基地址。
CX稱(chēng)為計(jì)數(shù)寄存器，用于循環(huán)、字符串的循環(huán)控制。
DX稱(chēng)為數(shù)據(jù)寄存器，在寄存器間接尋址的i/o指令中存放i/o地址，在作雙字運(yùn)算時(shí)[DX][AX]構(gòu)成一個(gè)雙字。
地址指針寄存器2個(gè)：SP BP
SP稱(chēng)為堆棧指針寄存器，BP稱(chēng)為基址指針寄存器，在作數(shù)組和字符串運(yùn)算時(shí)，用于存放內(nèi)存的偏移地址。
變址寄存器2個(gè):SI DI
SI稱(chēng)為源變址寄存器，DI稱(chēng)為目的變址寄存器，用于數(shù)據(jù)塊操作的內(nèi)存尋址。
(2)段寄存器4個(gè)：CS DS ES SS
CS代碼段寄存器,DS數(shù)據(jù)段寄存器，ES附加段寄存器，SS堆棧段寄存器
用于存放段地址（段基址）
(3)指令指針I(yè)P:始終指向?qū)⒁獔?zhí)行的指令。用戶不能直接訪問(wèn)和編程。
(4)標(biāo)志寄存器FLAGS:16位寄存器，8086/8088僅使用了九個(gè)標(biāo)志位。
2 標(biāo)志寄存器
CF:進(jìn)位標(biāo)志位
PF:奇偶標(biāo)志位
AF:輔助進(jìn)位位
ZF:零標(biāo)志位
SF:符號(hào)標(biāo)志位
OF:溢出標(biāo)志位
TF:跟蹤標(biāo)志位：?jiǎn)尾綐?biāo)志
IF:中斷標(biāo)志位
DF:方向標(biāo)志位
其中前六個(gè)為狀態(tài)標(biāo)志位，也叫條件碼，用作條件轉(zhuǎn)移指令中的判斷條件。
后三個(gè)為控制標(biāo)志位，對(duì)相關(guān)的操作起控制作用。
14個(gè)寄存器的內(nèi)容，將要執(zhí)行的指令，將要處理的數(shù)據(jù)，被稱(chēng)作CPU的“現(xiàn)場(chǎng)”，用debug的r命令可以清楚地看到“現(xiàn)場(chǎng)”。
二、內(nèi)存的分段組織
計(jì)算機(jī)的基本存儲(chǔ)單位是字節(jié)，由8個(gè)二進(jìn)制位組成，8個(gè)位捆綁使用。可用一個(gè)兩位16進(jìn)制數(shù)表示其內(nèi)容。16位CPU一次可以處理兩個(gè)字節(jié)。
為了正確訪問(wèn)內(nèi)存，每一個(gè)存儲(chǔ)器單位即字節(jié)必須給出一個(gè)地址。地址編號(hào)從0開(kāi)始，依次加1，被稱(chēng)為線性編址。
8086的地址線有20根，（詳述）能夠直接訪問(wèn)的地址空間為2^20即1MB。即內(nèi)存的地址編號(hào)可以從0編到1M。用16進(jìn)制數(shù)表示內(nèi)存的物理地址，其地址范圍為00000H~FFFFFH,為5位16進(jìn)制數(shù)。每一個(gè)內(nèi)存單元都有一個(gè)確定的20位物理地址。
但是，16位CPU的字長(zhǎng)為16位，一次只能訪問(wèn)2^16=64k內(nèi)存，如何訪問(wèn)1M的內(nèi)存空間呢，在8086CPU中采用了地址分段的辦法。即每一個(gè)存儲(chǔ)單元的物理地址都有段地址和偏移地址兩部分構(gòu)成。
規(guī)定:（詳述）只有地址為16的整數(shù)倍的物理地址可以作為段地址。這樣，1MB的內(nèi)存空間被分為了1M/16=64K個(gè)段。段地址的特征為xxxx0H。
我們知道了段地址和相對(duì)于段地址的段內(nèi)偏移量（偏移地址）后就可以確定一個(gè)內(nèi)存單元的物理地址了。所謂的偏移地址等于內(nèi)存單元的物理地址減去段地址,不得超過(guò)一段(即64k)。
段地址可以不用20位表示，而用16位表示，即xxxx0H=xxxxH*10H表示為xxxxH，用4位16進(jìn)制數(shù)表示。
物理地址的計(jì)算公式為：
物理地址=段地址*16+偏移地址
或者，物理地址=段地址*10H+偏移地址
乘以16相當(dāng)于左移4位。即段地址左移4位和偏移地址相加。按十六進(jìn)制數(shù)描述為，段地址左移一位和偏移地址相加。通常表示為
物理地址=段地址：偏移地址
例如：02002=0200:0002
可以看出，實(shí)際上偏移地址也是16位的，每一段的最大空間為2^16=64K,這樣，不同的段之間有重疊。也即意味著物理地址可以有不同的表示方法。或者說(shuō)不同的表示方法可以表示同一個(gè)物理地址。
例如:02020=0200:0020=0100:1020=0000:2020=0202:0000=......
舉例說(shuō)明：摩天大樓。
注意：實(shí)際上每個(gè)段并不一定占用64k的最大空間。
總結(jié)：如此麻煩的做法帶來(lái)的好處是擴(kuò)大了內(nèi)存的表示空間，更重要的是，原本很麻煩的程序的再定位工作變得異常簡(jiǎn)單，實(shí)際上一般的程序員以及高級(jí)語(yǔ)言并不關(guān)心段地址，段地址的分配工作交給操作系統(tǒng)了。
在高級(jí)語(yǔ)言中，變量有兩個(gè)含義：首先表示的是內(nèi)存的偏移地址，對(duì)于占用兩個(gè)以上存儲(chǔ)單元的變量，其地址是低地址，一般為偶數(shù)。其次，表示存儲(chǔ)的內(nèi)容，對(duì)于字?jǐn)?shù)據(jù)（兩個(gè)字節(jié)），其高位存入高地址，低位存入低地址，如
xxxx:0200 2b ...var
xxxx:0201 01
xxxx:0202 00
xxxx:0203 01
對(duì)于整型變量 var，地址為0200，內(nèi)容為01H*256+2BH=01H*100H+2BH=256+32+11
若為雙字長(zhǎng)整型變量var，則地址一般為4的整數(shù)倍。var的地址為0200，其內(nèi)容為01H*1000000H+01H*100H+2BH=4096+256+32+11。
640K~1M 的內(nèi)存稱(chēng)為 UMB (upper memory block)
它分為a000H,b000H,c000H,d000H,e000H,f000H六個(gè)段，f000H段為ROM。存放的是ROM-BIOS(加電自檢程序、固化子程序庫(kù)、硬件參數(shù)等）。
加電時(shí)，盡管主機(jī)板廠家可以不同，計(jì)算機(jī)總是從 ffff:0000開(kāi)始運(yùn)行,其中存放的總是jmp指令，指向加電自檢程序(post)真正的起始處。
ffff段除了前16個(gè)內(nèi)存單元(物理地址<1M)外，還可以訪問(wèn)地址超過(guò)1M的部分內(nèi)存，這部分內(nèi)存稱(chēng)為HMA。
三、尋址方式（略）
取得操作數(shù)地址的方式稱(chēng)為尋址方式。
(1)數(shù)據(jù)尋址
立即尋址：mov al,5
寄存器尋址：mov ax,bx
直接尋址：mov ax,[2000H]
寄存器間接尋址：mov ax,[bx]
寄存器相對(duì)尋址：mov ax,offset[si]
基址變址尋址:mov ax,[bx][di]
相對(duì)基址變址尋址：mov offset[bx][si]
(2)指令尋址
段內(nèi)直接尋址：jmp near ptr label1 //near ptr|short
段內(nèi)間接尋址：jmp word ptr [offset][bp]
段間直接尋址：jmp far ptr label2
段間間接尋址：jmp dword ptr [offset][bx]
(3)端口尋址：
四、指令系統(tǒng)（略）
(一) 指令的執(zhí)行時(shí)間
若時(shí)鐘周期為T(mén),則指令的基本執(zhí)行時(shí)間如下（最佳尋址方式）：
傳送mov, 2T
加法add, 3T
整數(shù)乘法imul, 128T~154T
整數(shù)除法idiv, 165T~184T
移位（即乘以2或除以2）, 2T
無(wú)條件轉(zhuǎn)移, 15T
條件轉(zhuǎn)移, 不轉(zhuǎn)移 4T 轉(zhuǎn)移 16T
采用不同方式尋址的加法指令執(zhí)行時(shí)間如下：
寄存器到寄存器3T
存儲(chǔ)器到寄存器9T+EA
寄存器到存儲(chǔ)器16T+EA（訪問(wèn)兩次存儲(chǔ)器）
立即數(shù)到寄存器4T
立即數(shù)到存儲(chǔ)器17T+EA（訪問(wèn)兩次存儲(chǔ)器）
不同尋址方式計(jì)算有效地址EA所需時(shí)間：
直接尋址 6T
寄存器間接尋址 5T
寄存器相對(duì)尋址 9T
基址尋址 7T~8T
相對(duì)基址變址尋址 11T~12T
總結(jié)：從指令執(zhí)行時(shí)間上看，應(yīng)盡量采用加法，避免乘法，盡量用移位不用乘法
盡量使用寄存器，少用存儲(chǔ)器。盡量用簡(jiǎn)單的尋址方式，少用復(fù)雜的尋址方式。
(二) 指令系統(tǒng)
1.1 mov push pop xchg
1.2 in out xlat
1.3 lea lds les
1.4 lahf sahf pushf popf
注意：mov 等傳送指令相當(dāng)于賦值語(yǔ)句。in/out為基本的端口輸入和輸出
2.1 add adc inc
2.2 sub sbb dec neg cmp
2.3 mul imul
2.4 div idiv cbw cwd
2.5a daa das
2.5b aaa aas aam aad
3.1 and or not xor test
3.2 shl sal shr sal rol
ror rcl rcr
4 movs cmps scas lods stos... ...rep repe|repz
repne|repnz
5.1 jmp
5.2 jz|je jnz|jne js jns jo jno jp|jpe jnp|jpo
jb|jnae|jc jnb|jae|jnc
... ...jb|jnae|jc jnb|jae|jnc jbe|jna jnbe|ja
jl|jnge jnl|jge jle|jng jnle|jg
... ...jcxz
5.3 loop loopz|loope loopnz|loopne
5.4 call ret
5.5 int into iret
6.1 clc cmc stc cld std cli sti
6.2 nop hlt wait esc lock
五、匯編程序的格式
(1)匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句種類(lèi)與格式
1 指令語(yǔ)句
標(biāo)號(hào)：指令助記符 操作數(shù)1，操作數(shù)2；注釋
2 偽指令語(yǔ)句
名字 偽指令 參數(shù)1，參數(shù)2，...;注釋
符號(hào)定義語(yǔ)句：equ =
數(shù)據(jù)塊定義語(yǔ)句：db dw dd dq dt dup(?)
標(biāo)號(hào)及其屬性：
分析符type length size offset seg
標(biāo)號(hào)類(lèi)型label byte word dword near far
合成符ptr this
3 宏指令
4 段定義
segment ends
定位類(lèi)型：para bye word page
組合類(lèi)型：public common stack memory at
類(lèi)別：code data stack
5 過(guò)程定義
proc endp
6 其他偽定義
assume org end
name title
even
radix
short high low
+ - * / mod
and or xor not
eq ne lt gt le ge
(2) com 文件格式(略)
code segment public 'code'
org 100H
assume cs:code,ds:data,es:data
main proc near
jmp start
message db 'How are u?$'
start:mov ah,9
mov dx,offse message
int 21H
int 20H
main endp
code ends
end main
(3) exe 文件格式(略)
stack segment stack 'stack'
db 256dup(?)
stack ends
data segment public 'data'
......
data ends
code segment public 'code'
assume cs:code,ds:data,es:data,ss:stack
main proc far
push ds ;保護(hù)psp前綴
xor ax,ax
push ax ;保護(hù)偏移0地址
mov ax,data
mov ds,ax
mov es,ax
......
ret
main endp
code ends
end main
六、BIOS中斷和DOS功能調(diào)用(略)
相當(dāng)于高級(jí)語(yǔ)言中的庫(kù)函數(shù)或者系統(tǒng)子程序。
七、debug和匯編語(yǔ)言上機(jī)(略)