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Cheatsheet

编程 tips#

  • add dl, '0' 转字符格式
  • add dl, 20h 大写转小写
  • sub dl, 20h 小写转大写
  • 32 位整数转 16 进制输出
    • 每次 rol -> push -> and 0Fh -> ... -> pop 实现从高到低，每次取四位
    • 逻辑判断 cmp al, 10，选择输出一个数字或者字母
  • 二进制变量转十进制输出
    • 每次进行 64 / 32 -> 32 除法运算防止溢出
    • 使用栈进行反向输出，让个位最后输出
    • 需要统计 push 的次数
  • 删除字符串前面的字符
    • 使用 repe scasb 来跳过等于 al 的字符
  • strcmp
    • repe cmpsb
      • 如果最后一次相等，则全等，且过完了整个字符串
      • 否则，不全等，停在了第一个不相等字符串的后面
  • 内存清零
    • rep stosb 来进行批量置零
  • 过滤字符串字符
    • 首先设置好 cld，确认 di, si 地址正确，然后每一个字符都 lodsb ... stosb 来实现

指令表#

  • 数据传送指令
    • 通用数据传送指令 mov,push,pop,xchg
      • mov dest, src
        • 不能给 cs 赋值
        • 不影响标志位
        • 两个操作数不能都是内存变量
        • 等宽修饰！！
        • 不能将常数赋值给段寄存器
        • 不能引用 ip, fl 寄存器
      • push op 将 src 压入堆栈并更新 sp
        • 不影响标志位
        • 不支持 8 位操作数
      • pop op 弹出给 op，注意事项和 push 一样
      • xchg src1, src2 交换两个操作数的值
        • 不影响标志位
        • 不能有段寄存器
    • 输入输出指令 in, out 用于端口操作
      • in al, port 从端口读取到 al
        • port < 0FFh 的时候才能用常数，否则要用 dx 寄存器，in al, dx
      • out port, al 将 al 写入到端口，和 in 一样注意事项
    • 地址传送指令 lea, lds, les
      • lea dest, src load effective address 加载偏移地址
      • lds dest, src 将 src 偏移地址放到 dest，段地址放在 ds
      • les dest, src 将 src 偏移地址放到 dest，段地址放在 es
    • 标志寄存器传送指令 lahf, sahf, pushf, popf
      • lahf 将 fl 低 8 位赋值给 ah (load AH with Flags)
      • sahf 将 ah 赋值给 fl 低 8 位 (Store AH in Flags)
      • pushf(d) 加 d 是 efl
      • popf(d) 加 d 是 efl
  • 转换指令
    • 扩充指令
      • cbw al->ax
      • cwd ax->dx:ax
      • cdq eax->edx:eax
      • movsx dest, src 将 src 符号扩充放到 dest
      • movzx dest, src 将 src 零扩充放到 dest
      • xlat 把 byte ptr ds:[bx+al] 赋值给 al
        • 先构造 ds:bx->array
        • 然后在 al 中写入字节下标，使用 xlat 取这个字节
  • 算数运算指令
    • 加法指令
      • add dest, src
      • inc op 不影响 CF
      • adc dest, src dest = dest + src + CF
    • 减法指令
      • sub dest, src
      • sbb dest, src dest = dest - src - CF
        • 计算借位减法也应该从低位算到高位
      • dec op 不影响 CF
      • neg op
      • cmp op1, op2 temp = op1 - op2
        • 影响标志位，但是并不保存结果
        • 后面常伴随条件跳转指令
    • 乘法指令
      • mul src 无符号数乘法
        • src 8 位，ax = al * src
        • src 16 位，dx:ax = ax * src
        • src 32 位，edx:eax = eax * src
      • imul 有符号数乘法
        • imul src 和 mul src 用法相同
        • imul src1, src2 src1 = src1 * src2
        • imul src1, src2, imm src1 = src1 * src2 * imm
    • 除法指令
      • div op 无符号数除法
        • 8-bit, ax / op = al...ah
        • 16-bit, dx:ax / op = ax...dx
        • 32-bit, edx:eax / op = eax...edx
        • 溢出
          • 除数为 0，或者商过大导致商寄存器无法容纳
          • CPU 会在除法前面插入 int 00h 打印 overflow 并停止程序
          • 可以调整 dx:[0] 的 int 00h 中断矢量来改变行为
      • idiv op 有符号数除法，和 div 一样
    • 浮点运算指令
      • fp 寄存器都是 80-bit，一共有 st(0), ..., st(7) 八个
      • fld op (float load) 将一个浮点数压入堆栈
      • fild op (float int load) 将一个整数转换为浮点数压入堆栈
      • fst dest (float store) 将 st(0) 保存到一个浮点类型变量或小数寄存器
      • fstp dest (float store and pop) 一样的操作，只是多了一个 pop 的步骤
        • fstp st 一般用来当 pop 用
  • 十进制调整指令
    • 压缩 BCD 码调整指令
      • daa (decimal adjust after addition) 将 al 在加法之后重新调整为 BCD 码
      • das (decimal adjust after substraction) 将 al 在剑法之后重新调整为 BCD 码
    • 非压缩 BCD 码调整指令
      • aaa (ASCII adjust after addition) 非压缩 BCD 码加法调整
      • aas (ASCII adjust after substraction) 减法调整
      • aam (ASCII adjust after mul) 乘法调整
      • aad (ASCII adjust after div)
  • 逻辑运算和移位指令
    • 逻辑运算指令
      • and dest, src
      • or dest, src
      • xor dest, src
      • not op
      • test dest, src 进行 and 运算但是不保留结果
    • 移位指令 最后移出的一位永远放到 CF
      • shl dest, count 逻辑左移
        • 没有 .386 的话，只能是 shl reg, 1
      • shr dest, count 逻辑右移
      • sal dest, count 算数左移，和 SHL 完全一样
      • srl dest, count 算数右移，左边补符号位
      • rol dest, count 循环左移，最后移出又移入的数还是放在 CF
      • ror dest, count 循环右移
      • rcl dest, count 带进位循环左移，右边补 CF，左边移到 CF，相当于 CF 作为多余的一位参与循环移位了
      • rcr dest, count 带进位循环右移
  • 字符串操作指令
    • 字符串复制指令 rep movsb/w/d (mov string in byte)
      • movsb 先复制再移动 SI DI
        1. byte ptr es:[di] = byte ptr ds:[si] 分别是 data segment:source index 和 extra segment:destination index
        2. if (!DF) { di++; si++; } else { di--; si--; } w d 分别为 2 4
      • rep
        1. 先判断 CX 是不是 0，如果是就结束
        2. 进行一次操作，然后 CX--
      • rep movsb 将 ds:[si] 指向的字符串复制到 es:[di]，CX 指定复制字符数量，DF 制定复制方向
    • 字符串比较指令 repe/ne cmpsb/w/d
      • cmpsb 先比较再移动 SI DI
        1. cmp byte ptr ds:[si], byte ptr es:[di]，状态保存在 FL
        2. if (!DF) { di++; si++; } else { di--; si--; }
      • repe/ne repeat if equal/not equal
        1. 先判断 CX 是不是 0，如果是就结束
        2. 进行指令操作
        3. CX-- 不影响标志位
        4. 判断 ZF 是否为 0，再决定是终止还是继续
      • strcmp: repe cmpsb
        • 初始化 CX 为字符串长度
        • repe cmpsb
        • 如果最后一次是 equal，那么遇到 \0 退出，字符串全等
        • 否则，找到不相等的字符，由于 cmpsb 比较之后一定会移动 DI SI，所以 dec si, dec di 才能找到第一个不同的字符位置
    • 搜索字符串指令 repe/ne scasb/w/d
      • scasb 只和 es:[di] 有关了，其实就是 cmpsb 里的源字符串变成了 al/ax/eax
        1. cmp al, byte ptr es:[di]
        2. if (!DF) di++; else di--;
      • strlen: repne scasb 可以用来求字符串长度
        • al = 0
        • 初始化 CX=0FFFFh，表示最大搜索长度
        • 搜到 0 的时候，根据 repne 的流程，还会进行 CX--
        • 使用 not cx 得到搜索过的字符数量，还需要 dec cx 得到没有 \0 的字符数量
    • 写入字符串指令 rep stosb/w/d
      • stosb 将 al/ax/eax 写入 es:[di]
        1. byte ptr es:[di] = al
        2. if (!DF) di++; else di--;
      • 可以用于数组清零 cx=len; al=0; rep stosb
        • 同时使用 stosb/d
          • cx=len; push cx; shr cx, 2
          • rep stosd
          • pop cx; and cx, 3
          • rep stosb
    • 读取字符串指令 lodsb/w/d
      • 从 ds:[si] 读取一个字符到 al/ax/eax，并按照 DF 指示移动 SI
      • 简化了数组遍历过程，可以用于过滤字符
  • 控制转移指令
    • 无条件跳转指令 jmp
      • jmp short dest EBXX
      • jmp near ptr dest E9XXXX
      • jmp far ptr dest EAXXXXXXXX
    • 条件跳转指令 jcc 跳转距离全都是 1 字节，也就是 short jump
      • ja = jnbe
      • jb = jc = jnae
      • jae = jnc = jnb
      • jbe = jna
      • jg = jnle
      • jl = jnge
      • jge = jnl
      • jle = jng
      • jz = je
      • jnz = jne
      • jp = jpe 有奇偶校验位则跳转，也就是运算结果低 8 位的 1 有偶数个
      • jnp = jpo jump is no parity
      • jcxz jump if cx is zero
      • jecxz jump if ecx is zero
  • 循环指令
    • loop dest
      1. CX--
      2. 如果 CX 不为 0，则跳转 dest
      3. loop 循环：循环体，cx--，判断；rep 系列循环：判断，循环体，cx--
        • 这就会导致如果初始 CX=0，实际上会执行 FFFF 次
    • loopz dest == loope dest
      1. CX--
      2. 如果 ZF==1 && CX!=0，才跳转到 dest
    • loopnz dest
  • 子程序调用与返回指令
    • call near ptr dest E8 XXXX 近调用
      • back_addr = ip + 3
      • push back_addr
      • id = back_addr + delta
    • retn 近返回
      • 流程
        • pop back_addr
        • ip = back_addr
      • retn idata16 用于堆栈平衡，将调用函数时压入的参数弹出，这样主程序就不需要管理堆栈平衡了
        • pop back_addr
        • sp += idata16 idata16 是函数参数所占的字节数，不算返回地址的
        • ip = back_addr
      • 注意
        • 标号定义、name proc...name endp 定义和 name proc near...name endp 定义的函数中，ret 默认就是 retn
        • name proc far...name endp 定义的函数中，ret 默认是 retf，所以 retn 不能简写成 ret
    • call far ptr dest 9A XXXX XXXX 远调用
      • 流程
        • push cs
        • push ip+5 这样在堆栈里的 far ptr 也满足了小端规则
        • ip = dest_l
        • cs = dest_h
      • dest 可以是远标号 name label far/ name proc far，也可以是 mem32
        • call dword ptr es:[di]
    • retf idata16 远返回，并同时参数堆栈平衡
  • 中断和中断返回指令
    • int idata8 CD XX
      • pushf
      • push cs
      • push ip+2
      • ip = word ptr 0000:[idata8 * 4]
      • cs = word ptr 0000:[idata8 * 4 + 2]
    • int 3 CC 软件端点中断
      • pushf
      • push cs
      • push ip+1
      • ip = word ptr 0000:[000Ch]
      • cs = word ptr 0000:[000Eh]
    • into CE 溢出中断 interrupt on overflow
      • 先判断 OF 是否为 1，是才接着执行
      • pushf
      • push cs
      • push ip+1
      • ip = word ptr 0000:[0010h]
      • cs = word ptr 0000:[0012h]
    • iret 中断返回
      • pop ip
      • pop cs
      • popf
短跳转 近跳转 远跳转
指令格式 jmp short dest jmp near ptr dest jmp far ptr dest
机器码 EB E9 EA
示例 EB06 E93412 EA78563412
范围 [80h, 7Fh] [8000h, 7FFFh] [0000:0000, FFFF:FFFF]
相对地址 dest-($+2) dest-($+3) 绝对地址
备注 相对偏移 相对偏移，小端规则 远指针，小端规则
跳转指令 条件 解释 跳转指令 条件 解释
je ZF==0 jne ZF!=0
jae (above or eq) CF==0 没有借位，说明第一个大 jge SF==OF 正数且没有溢出/负数且有溢出（实际应该是正数）
ja (above) CF==0 && ZF==0 没有借位，而且不相等 jg (greater) SF==OF && ZF!=0 满足 jge 且不相等
jbe CF==1 有借位，说明第二个大 jle SF!=OF 负数且没有溢出/正数且有溢出（实际应该是负数）
jb CF==1 && ZF!=0 有借位，而且不相等 jl SF!=OF && ZF!=0 满足 jle 且不相等

寄存器#

  • ax, bx, cx, dx, sp, bp, si, di
    • bx, bp, si, di 用来表示偏移地址，可以放在 [] 内
    • ax, bx, cx, dx 称为通用寄存器，常用于算数、逻辑运算
  • cs, ds, es, ss 用来表示段地址
    • cs:ip 指向当前将要执行的指令，ip 是指令指针（instruction pointer），cs 是代码段寄存器
    • ss:sp 指向堆栈顶端，其中 sp 是堆栈指针（stack pointer），ss 是堆栈段寄存器
    • es 附加段寄存器，和 ds 一样，可以表示一个数据段的地址
  • ip PC 指针
  • fl 标志寄存器

标志寄存器#

  • ZF 零标志
  • SF 符号标志
  • OF 溢出标志
  • PF 奇偶校验标志
  • AF 辅助进位标志和 BCD 码的调整有关
  • DF 方向标志
    • std; cld;
  • IF 中断标志，IF=0 禁止硬件中断
    • sti; cli
  • TF 陷阱标志，TF=1 进入单步模式，每一条指令后面都会跟着一条 int 01h
    • 只能使用 pushf popf 来操作，例如 pushf; pop ax; or ax, 100h; push ax; popf
    • 调试器利用单步模式来获得控制权

内存空间#

地址范围 用途 大小
[0000:0000, 9000:0000] 操作系统和用户程序 640K
[A000:0000, A000:FFFF] 映射显卡内存 图形模式 64K
[B000:0000, B000:7FFF] 映射显卡内存 32K
[B800:0000, B800:7FFF] 映射显卡内存 文本模式 32K
[C000:0000, F000:FFFF] 映射 ROM 320K

常用中断#

  • int 21h
AH 功能 调用参数 返回参数
00 程序终止 CS=程序段前缀
01 键盘输入并回显 AL=输入字符
02 显示输出 DL=输出字符
09 显示字符串 DS:DX=字符串地址
4C 带返回码结束 AL=返回码
  • int 00h 除法 overflow 错误中断
  • int 10h
    • ah = 0, al = 13h 显卡切换到 320x200 图形模式
    • 显卡的文本模式直接这样就行 mov ax, 0B800h; mov es, ax; mov al, 'A'; mov ah, 71h; mov es:[di], ax;
      • 注意这里高位的内存地址更大，应该是颜色，低位才是字符
  • int 16h
    • ah = 0 从键盘读取一个键的编码，放到 ax