汇编语言寄存器内存访问栈段

将一段内存当作栈段,仅仅是我们在编程时的一种安排,cPu并不会由于这种安排,就在执行push, pop等栈操作指令时自动地将我们定义的栈段当作栈空间来访问。如何使得如push, pop等栈操作指令访问我们定义的栈段呢?前面我们已经讨论过,就是要将SS:SP指向我们定义的栈段。

问题3.11

如果将10000H-1FFFFH这段空间当作栈段,初始状态栈是空的,此时SS=1000H, SP=?
分析
如果将10000H-1 FFFFH这段空间当作栈段,SS=1000H,栈空间为64KB,栈最底部的字单元地址为1000:FFFE。任意时刻,SS:SP指向栈顶单元,当栈中只有一个元素的时候,SS=1000H , SP=FFFEH。栈为空,就相当于栈中唯一的元素出栈,出栈后,SP=SP+2 ,SP原来为FFFEH,加2后SP=0,所以,当栈为空的时候,SS=1000H, SP=0, 换一个角度看,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,该单元的地址为栈最底部的字单元的地址+2。栈最底部字单元的地址为1000:FFFE,所以栈空时,SP=0000H

问题3.12

一个栈段最大可以设为多少?为什么?
分析
这个问题显而易见,提出来只是为了提示我们将相关的知识融会起来。首先从栈操作指令所完成的功能的角度上来看,push, pop等指令在执行的时候只修改SP,所以栈顶的变化范围是FFFFH,从栈空时候的SP=0,一直压栈,直到栈满时SP=0;如果再次压栈,栈顶将环绕,覆盖了原来栈中的内容。所以一个栈段的容量最大为64KB

段的综述

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,们定义的数据段中的内容当作数据来访问;
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功中,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,作的时候,比如执行Push, PoP指令等, 将栈顶单元的偏移地址放在SP中,这样CPU在需要进行栈操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将内存中的某段内容当作代码,是因CS:IP指向了那里:CPU将某段内存当作栈,是因为SS:SP指向了那里。我们一定要清楚,什么是我们的安排,以及如何让CPU按我们的安排行事。要非常清楚CPU的工作机理,才能在控制CPU按照我们的安排运行的时候做到游刃有余。
比如我们将一10000H-10001FH安排为代码段,并在里面存储如下代码;

mov   ax,100OH
mov   ss,ax
mov   sp,0020H     ;初始化栈顶
mov   ax,cs
mov   ds,ax        ;设置数据段段地址
mov   ax,[0]       ;设置数据段段地址
add   ax,[2]
mov   bx, [ 4]
add   bx,[6]
push  ax
push  bx
pop   ax
pop   bx

设置CS=1000H . IP=0,这段代码将得到执行。可以看到,在这段代码中,我们又将10000H--1001FH安排为栈段和数据段。10000H-1001FH这段内存,既是代码段,又是栈段和数据段。
一段内存,可以既是代码的存储空间,又是数据的存储空间,还可以是栈空间,也可以什么也不是。关键在于CPU中寄存器的设置,即CS, IP, SS. SP, DS的指向。


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