汇编语言——寄存器

一、栈的基本概念

栈有两个基本的操作：入栈和出栈。
入栈：将一个新的元素放到栈顶；
出栈：从栈顶取出一个元素。
栈顶的元素总是最后入栈，需要出栈时，又最先被从栈中取出。
栈的操作规则：后进先出

8086CPU提供的栈机制

8086CPU提供入栈和出栈指令： （最基本的）
PUSH（入栈）
POP （出栈）
push ax：将寄存器ax中的数据送入栈中；
pop ax ：从栈顶取出数据送入ax。

push和pop指令也可以在内存和寄存器传输数据（以栈的形式）
8086CPU的入栈和出栈操作都是以字为单位进行的。

示例：

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假设将10000H~1000FH这段内存当作栈来使用（其实CPU并不知道这段是代码段，数据段还是栈段，都是人为设定的） 下面一段指令的执行过程：  mov ax,0123H    # AX=0123H  push ax         # 将AX的值推入栈中  mov bx,2266H    # BX=2266H  push bx         # 将BX的值推入栈中  mov cx,1122H    # CX=1122H  push cx         # 将CX的值推入栈中  pop ax          # 将栈顶的2个内存单元取出放到AX寄存器中，AX=1122H             pop bx          # 将栈顶的2个内存单元取出放到BX寄存器中，BX=2266H  pop cx          # 将栈顶的2个内存单元取出放到CX寄存器中，CX=0123H

那么问题来了，在执行push和pop的时候，如何知道哪个单元是栈顶单元？

8086CPU中，有两个寄存器：

• 段寄存器SS 　存放栈顶的段地址
• 寄存器SP 　存放栈顶的偏移地址

任意时刻，SS:SP指向栈顶元素。

二、push和pop指令

push 指令的执行过程

在执行push ax指令时，主要做了一下2件事
（1）先将SP=SP–2
（2）将ax中的内容送入SS:SP指向的内存单元处，SS:SP此时指向新栈顶。

pop 指令的执行过程

在执行pop ax指令时，主要做了一下2件事
（1）先将SS:SP指向的内存单元处的数据送入ax中；
（2）SP = SP+2，SS:SP指向当前栈顶下面的单元，以当前栈顶下面的单元为新的栈顶。

当栈为空的时候，SS:SP指向最高地址空间的下一位

任意时刻，SS:SP 指向栈顶元素，当栈为空的时候，栈中没有元素，也就不存在栈顶元素，所以SS:SP 只能指向栈的最底部单元下面的单元，该单元的偏移地址为栈最底部的字单元的偏移地址+2，栈最底部字单元的地址为1000:000E，所以栈空时，SP=0010H。

栈顶超界的问题（简单了解就好，我们又不做黑客）

原因：SS和SP只记录了栈顶的地址，依靠SS和SP可以保证在入栈和出栈时找到栈顶。

上面我说了，CPU并不知道这段是代码段，数据段还是栈段，都是人为设定的所以加入这个栈空了，我们继续pop，它就会把其它段的数据pop出。所以非常危险

解决办法：一个很NC的办法，就是我们在编程的时候要自己操心栈顶超界的问题 ，要根据可能用到的最大栈空间，来安排栈的大小，防止入栈的数据太多而导致的超界；执行出栈操作的时候也要注意，以防栈空的时候继续出栈而导致的超界。

push和pop指令具体可以操作

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# 可以为通用寄存器赋值 push ax pop bx # 可以为段寄存器赋值 push ds pop es # 可以为内存单元赋值 push [0] pop [2]

示例：

1、将10000H~1000FH 这段空间当作栈，初始状态是空的，将 AX、BX、DS中的数据入栈。

2、编程

（1）将10000H~1000FH 这段空间当作栈，初始状态是空的；
（2）设置AX=001AH，BX=001BH；
（3）将AX、BX中的数据入栈；
（4）然后将AX、BX清零；
（5）从栈中恢复AX、BX原来的内容。

3、编程：

（1）将10000H~1000FH 这段空间当作栈，初始状态是空的；
（2）设置AX=002AH，BX=002BH；
（3）利用栈 ，交换 AX 和 BX 中的数据。

 

4、补全下面的代码，完成同样的功能：在10000H处写入字型数据2266H。

__________
__________
__________
mov ax,2266H
push ax

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mov ax,1000H mov ss,ax mov sp,2    # 题目要求的是要将10000H位置写入字形数据，10000H的偏移量是0，在执行push操作的时候回将sp-2，所以我们要把它指向10002H的位置 mov ax,2266H push ax

栈段

上面说过我们可以定义一段内存单元为代码段，数据段或栈段。

我们可以将一个段空间当做一个栈段，一个栈段最大64K，因为16位CPU的偏移地址最大为2^16B，如果超出FFFF它会重新变成0（FFFF+1=0000，1被抛弃了）。

CPU是如何判断哪块是什么段的？

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”；
我们可以这样安排，但若要让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段来访问；

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置放在 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。

可见，不管我们如何安排 ，CPU 将内存中的某段内存当作代码 ，是因为CS:IP指向了那里；CPU将某段内存当作栈 ，是因为 SS:IP 指向了那里。