3.10 栈段
前面讲过(参见2.8节),对于8086PC机,在编程时,可以根据需要,将一组内存单元定义为一个段。我们可以将长度N(N≤64KB)的一组地址连续、起始地址为16的倍数的内存单元,当作栈空间来用,从而定义了一个栈段。比如,我们将10010H~1001FH这段长度为16字节的内存空间当作栈来用,以栈的方式进行访问。这段空间就可以称为一个栈段,段地址为1001H,大小为16字节。
当一段内存当作栈段,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,就是要即将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,初始状态是空的,此时,SS=1000H,SP=?
思考后看分析。
分析:
如果将10000H~1FFFFH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?
思考后看分析。
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0~FFFFH,从栈空的时候的SP=0,一直压栈,直到栈满时SP=0;所以在此压栈,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,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址放在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。我们一定要清湖村,什么是我们安排的,以及如何让CPU按我们的安排形式。要非常清楚CPU的工作原理,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10000H~1001FH安排为代码段,并在里面存储如下代码:
mov ax,1000H
mov ss,ax
mov sp,0020H
mov ax,cx
mov ds,ax
mov ax,[0]
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,既使代码段,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。
检测点3.2
(1)补全下面的程序,使其可以将10000H~1000FH中的8个字,逆序复制到20000H~2000FH中。逆序重复的含义如图3.17所示(图中内存里的数据均为假设)。
mov ax,1000H
mov ds,ax
__________
__________
__________
push [0]
push [2]
push [4]
push [6]
push [8]
push [A]
push [C]
push [E]
(2)补全下面的程序,使其可以将10000H~100FH中的八个字,逆序复制到20000H~2000FH中。
mov ax,2000H
mov ds,sx
push [0]
__________
__________
__________
pop[E]
pop[C]
pop[A]
pop[8]
pop[6]
pop[4]
pop[2]
pop[0]
没有通过检测点请不要向下学习!
做完后再看二楼的参考答案