第五章 [BX]和loop指令

5.1 [bx]

[bx]是什么

和 [0] 有些类似，[0] 表示内存单元，它的偏移地址是 0。

例如：

mov ax, [0]

内存以字节为单位；ax以字（16bit = 2Byte）为单位；al以字节为单位。所以，mov ax, [0] 解读为把偏移地址为 0 的内存单元处的一个字对应的内容复制到 ax 寄存器中。mov al, [0] 解读为把偏移地址为 0 的内存单元处的一个字节对应的内容复制到 ax 寄存器中，因为 al 寄存器的长度为一个字节。

[bx]和内存单元的描述

我们要完整地描述一个内存单元，需要两个信息：
1. 内存单元的地址；
2. 内存单元的的长度（类型）。
我们用[0]表示一个内存单元时，0表示单元的偏移地址，段地址默认在ds中，单元的长度（类型）可以由具体指令中的其它操作对象（比如说寄存器）指出，如前边的 ax、al。若是ax，则以字单位传输；al，则以字节单位传输。
针对在MASM中的情况，[bx]同样也表示一个内存单元，它的偏移地址在bx中，比如下面的指令：
```
mov ax, [bx]
```
在MASM情况下，要实现“把偏移地址为 0 对应的内存单元的内容传给 ax 寄存器”，只能这么写：
```
mov bx, 0
mov ax, [bx]
```

题外话

在MASM中，例如下面一段汇编代码：

xxx.asm 文件内容为：
```
assume cs:codesg

codesg segment

fishcc:
  mov ax, 2000H
  mov ds, ax
  mov al, [0]
  mov bl, [1]
  mov cl, [2]
  mov dl, [3]

  mov ax, 4C00H
  int 21H

codesg ends

end fishcc
```
注：在 MASM 下折腾汇编语言时，代码 mov bl, [1] 不能解读为把偏移地址为 1 处的内存单元的内容复制到 bl 寄存器，而应该解读为把 1 赋值给 bl 寄存器。
在 Debug 中我们若用 -a 输入汇编指令 mov bl, [1] 则按正常解读。解读为把偏移地址为 1 处的内存单元的内容复制到 bl 寄存器。

也就是说，当在以后缀为 .asm 文件内写入汇编指令时，才特殊对待。其它情况按汇编语法解释理解即可。

5.2 Loop指令

英文单词“loop”有循环的含义，显然这个指令和循环有关。

描述性符号 “()”

为了描述上的简洁，在以后的课程中，我们将使用一个描述性的符号 “()” 来表示一个寄存器或一个内存单元中的内容。也就是说括号的作用是取内容。比如：

ax 中的内容为 0010H，我们可以这样来描述：(ax) = 0010H
2000:1000 处的内容为 0010H，我们可以这样来描述：(21000) = 0010H
对于 mov ax,[2] 的功能，我们可以这样来描述：(ax) = ((ds) * 16 + 2)
对于 mov [2],ax 的功能，我们可以这样来描述：((ds) * 16 + 2) = (ax)
对于 add ax,2 的功能，我们可以这样来描述：(ax) = (ax) + 2
对于 add ax,bx 的功能，我们可以这样来描述：(ax) = (ax) + (bx)
对于 push ax 的功能，我们可以这样来描述（push，入栈，先修改栈顶指针然后存入数据；pull，出栈，先取出数据后修改栈顶指针。）：

(sp) = (sp) - 2

((ss) * 16 + (sp)) = (ax)
对于 pop ax 的功能，我们可以这样来描述：

(ax) = ((ss) * 16 + (sp))

(sp) = (sp) + 2

约定符号 idata 表示常量

我们在 Debug 中写过类似的指令：mov ax,[0] 表示将 ds:0 处的数据送入 ax 中。指令中，在 “[...]” 里用一个常量 0 表示内存单元的偏移地址。以后，我们用 idata 表示常量。例如：

mov ax,[idata] 就代表 mov ax,[1] 、 mov ax,[2] 、 mov ax,[3] 等。
mov bx,idata 就代表 mov bx,1 、 mov bx,2 、 mov bx,3 等。
mov ds,idata 就代表 mov ds,1 、mov ds,2 等，它们都是非法指令（因为段寄存器不能直接操作）。

5.1 [bx]

我们来看一看下面指令的功能：

mov ax,[bx]

功能：bx 中存放的数据作为一个偏移地址 EA，段地址 SA 默认在 ds 中，将 SA:EA 处的数据送入 ax 中。

即：(ax) = ((ds) * 16 + (bx))
mov [bx],ax

功能：bx 中存放的数据作为一个偏移地址 EA，段地址 SA 默认在 ds 中，将 ax 中的数据送入内存 SA:EA 处。

即：((ds) * 16 + (bx)) = (ax)

问题 5.1

准备工作：

我们首先在 masm 根目录下创建 test.asm 文件，并写入内容：

assume cs:codesg

codesg segment

fishcc:
        mov ax, 2000H
        mov ds, ax
        mov bx, 1000H
        mov ax, [bx]
        inc bx
        inc bx
        mov [bx], ax
        inc bx
        inc bx
        mov [bx], ax
        inc bx
        mov [bx], al
        inc bx
        mov [bx], al

codesg ends

end fishcc

然后 Debug 生成的 test.exe 这个程序，单步调试来看一看。以上过程如下图：

然后修改内存 2000:1000 处的内容为 be 00

查看是否修改成功：

问题 5.1 分析

先看一下程序的前三条指令：
```
mov ax, 2000H
mov ds, ax
mov bx, 1000H
```
这三条指令执行后：

ds = 2000H

bx = 1000H

附图：
再看第4条指令：mov ax, [bx] 。执行前：ds = 2000H, bx = 1000H，则 mov ax, [bx] 将把内存 2000:1000 处的字型数据送入 ax 中。该指令执行后，ax = 00beH。

附图：
再看5、6条指令：
```
inc bx
inc bx
```
指令执行前：bx = 1000H

执行后：bx = 1002H

附图：
再看第7条指令：mov [bx], ax

指令执行前：ds = 2000H, bx = 1002H，则 mov [bx], ax 将把 ax 中的数据送入内存 2000:1002 处。

指令执行后：2000:1002 单元的内容为 BE，2000:1003 单元的内容为 00。

附图：
接下来，第8、9条指令：
```
inc bx
inc bx
```
这两条指令执行前 bx = 1002H，执行后 bx = 1004H。

附图：
接下来，第10条指令：mov [bx], ax

指令执行前：ds = 2000H，bx = 1004H，则 mov [bx], ax 将把 ax 中的数据送入内存 2000:1004 处。

指令执行后，2000:1004 单元的内容为 BE，2000:1005 单元的内容为 00。
接下来，第11条指令：inc bx。这条指令执行前 bx = 1004H，执行后 bx = 1005H。

附图：
接下来，第12条指令：mov [bx], al

指令执行前：ds = 2000H，bx = 1005H，则 mov [bx], al 将把 al 中的数据送入内存 2000:1005 处。指令执行后，2000:1005 单元的内容为 BE。

附图：
接下来，第13条指令：inc bx。这条指令执行前 bx = 1005H，执行后 bx = 1006H。

附图：
接下来，第14条指令：mov [bx], al

指令执行前：ds = 2000H，bx = 1006H，则 mov [bx], al 将把 al 中的数据送入内存 2000:1006 处。指令执行后，2000:1006 单元的内容为 BE。

附图：

### Loop 指令

格式：loop 标号
CPU执行loop指令的时候，要进行两步操作：
1. (cx) = (cx) - 1;
2. 判断 cx 中的值，不为零则转至标号处执行程序，如果为零则向下执行。
从上面的描述中，我们可以看到，cx 中的值影响着loop指令的执行结果。通常（注意，我们说的是通常情况）我们用loop指令来实现循环功能，cx 中存放循环次数。下面我们结合一个例子来具体看一看loop指令执行流程。

### 程序 5.1

在MASM环境的根目录下创建待编译文件loop.asm，在其中写入内容：

assume cs:code
code segment

addrs:
 mov ax,2
 mov cx,11
  s:add ax, ax
 loop s

 mov ax,4c00h
 int 21h

code ends
end addrs

注意：微软的MASM默认是十进制的，所以指令 mov ax,4c00h 中的 4c00 要加上 h/H 。Debug默认是十六进制的，所以我们在debug中则用加 h/H 。

然后 Debug 生成的 loop.exe 这个程序，单步调试来看一看。以上过程如下图：

首先我们把ax寄存器的值赋值为2，cx原本默认是存储这个程序的大小，在这里表面程序的大小为000FH，即15个字节。

附图：

然后指令 mov cx,000b 将 11 赋值给 cx 寄存器。

附图：

观察 cx 寄存器的值，直到 cx 减为 0。此时循环结束，ax 寄存器的值为 1000H，转换成十进制正好是 4096 = $2^{12}$ 。

附图：

然后用debug的 t 命令继续执行循环后边的语句 mov ax,4c00h 。int 21 表示程序结束，键入debug的 p 命令结束程序；接着键入debug的q命令退出Debug。键入 exit 退出终端。

附图：

小结

从上边的课程中，我们可以总结出用 cx 和 loop 指令相配合实现循环功能的三个要点：

在 cx 中存放循环次数；
loop指令中的标号所标识地址要在前面；
循环执行的程序段，要写在标号和loop指令的中间。

用 cx 和 loop 指令相配合实现循环功能的程序框架如下：

mov cx,循环次数
s:
循环执行的程序段
loop s

指令 loop s 会做三件事：

(cx) = (cx) - 1;
判断 cx 中的值，不为零则转至标号（s）处执行程序；
如果为零则向下执行。

温故而知新

[bx] 的作用：作为偏移地址与DS配合
loop 和 cx 合作
debug 的 -g 偏移地址命令和 -p 命令

5.3 在Debug中跟踪用loop指令实现的循环程序

5.4 Debug和汇编编译器Masm对指令的不同处理

正是由于它俩对汇编语法的不同处理，诞生了 [bx] 的应用。

我们在Debug中写过类似的指令：

mov ax,[0]

表示将 ds:0 处的数据送入 al 中。因为内存单元是一个字节，ax 是两个字节。所以，该语句使 al 内容为 ds:0 处的数据；ah 默认置为 0。

但是在汇编元程序中（即：Masm），指令“mov ax,[0]”被编译器当作指令“mov ax,0”处理。

示例：

将内存2000:0、2000:1、2000:2、2000:3单元中的数据送入al、bl、cl、dl中。

在Debug中编程实现
汇编程序实现

两种实现的实际实施情况

在Debug中编程实现

回车

debug的 -r 命令：查看当前寄存器的值；

debug的 -t 命令：向前执行一条指令；

debug的 -d 命令：查看内存单元内容（比如查看内存从地址1000:0处开始，8个字节的内容）；

debug的 -e 命令：修改内存单元内容（比如修改内存地址1000:0单元的内容）；

debug的 -u 命令：将内存中的机器码翻译为汇编代码；

debug的 -a 命令：以汇编语言的形式在内存中写入一段程序。

我们现在用 -r 命令查看当前 ds 寄存器内容（即当前地址），在此处写入一段汇编代码：

接着设置 CS:IP 的值为 0b2a:0000 ，CS 的值已经是 0b2a，只要把 IP 指向 0000 即可。

附图：

注：在debug中默认的单位是十六进制；在Masm中默认的单位是十进制。

接着就可以用debug的 -t 命令单步跟踪观察刚刚输入的汇编代码对寄存器操作的情况了。

附图：

对比汇编程序实现

在Masm环境的根目录创建测试文件 test.asm ，写入下面代码：

assume cs:code
code segment
    mov ax,2000h
    mov ds,ax
    mov al,[0]
    mov bl,[1]
    mov cl,[2]
    mov dl,[3]

    mov ax,4c00h
    int 21h
code ends
end

注意：

Masm只认十进制，所以第二行的 h/H 不要忘记写。
还有就是 Masm 不认中括号，类似于 mov al,[0] 这样的命令，实现的效果是把 0 赋值给 al 寄存器，而不是把内存偏移地址 0 处的内容复制到 al 寄存器。 mov al,[0] 和 mov al,0 在 Masm 是等价的。

附图：

注：如上边注意中提到一样。我们在 test.asm 中写的汇编命令是 mov al,[0] ，Masm 只会把 0 赋值给 al 寄存器。

mov bl,[1]
mov cl,[2]
mov dl,[3]

也是一样的道理：

若我们想把内存偏移地址 0 处的内容复制到 al 寄存器，怎么实现呢？这时候需要借助 bx 寄存器。

修改上边 test.asm 中的汇编代码如下：

assume cs:code
code segment
    mov ax,2000h
    mov ds,ax
    mov bx,0
    mov al,[bx]
    mov bx,1
    mov bl,[bx]
    mov bx,2
    mov cl,[bx]
    mov bx,3
    mov dl,[bx]

    mov ax,4c00h
    int 21h
code ends
end

重新编译 test.asm ，调试 test.exe。即可实现我们想要的把内存偏移地址 0 处的内容复制到 al 寄存器。因为内存地址 2000:0000 单元的内容此例正好为0，我们不好看出效果。我们直接看把内存偏移地址 1 处的内容复制到 bl 寄存器的情况。

附图：

注：内存单元 2000:0 和 2000:1 的内容都为0。

如果一定要像DEBUG那样

在MASM中 mov ax,[2] 是解释为 mov ax,2 的。一般我们是通过 bx 来代替，像前边我们先 mov bx,2 再通过 mov ax,[bx] 来实现。但是我们要像DEBUG一样直接用 [2] 可以吗？答案是可以的，不过要加上段地址。

assume cs:code
code segment
    mov ax,2000h
    mov ds,ax
    mov al,ds:[0]
    mov bl,ds:[1]
    mov cl,ds:[2]
    mov dl,ds:[3]

    mov ax,4c00h
    int 21h
code ends
end

5.5 loop和[bx]的联合应用

5.6 段前缀

指令 mov ax,[bx] 中，内存单元的偏移地址由 bx 给出，而段地址默认在 ds 中。

5.7 一段安全的空间

在一般的PC机中，DOS方式下（实模式下），DOS和其他合法的程序一般都不会使用 0:200~0:2FF (0:200h~0:2FFh) 的256个字节的空间。所以，我们使用这段空间是安全的。

5.8 段前缀的使用