[零基础入门学习]·28·[BX]和loop指令·一段安全的空间

5.7 一段安全的空间

在8086模式中，随意向一段内存空间写入内容是很危险的，因为这段空间中可能存放着重要的系统数据或代码。比如以下指令：

mov ax,1000h
mov ds,ax
mov al,0
mov ds:[0],al

我们以前在Debug中，为了讲解上的方便，写过类似的指令。但这种做法是不合理的，因为之前我们并没有论证过1000:0中是否存放着重要的系统数据或代码。如果1000:0中存放着重要的数据或代码，“mov ds:[0],al”将其改写，将引发错误。

比如下面的程序。

程序5.7

assume cs:code
code segment

    mov ax,0
    mov ds,ax,
    mov ds:[26],ax

    mov ax,4c00h
    int 21h

code ends
end

将源程序编辑位p7.asm，编译、连接后生成p7.exe，用Debug加载，跟踪它的运行，如图5.18所示。

图5.18中，我们可以看到，源程序中的“mov ds:[26],ax”被masm翻译为机器码“a3 26 00”，而Debug将这个机器码解释为“mov [0026],ax”。可见，汇编源程序中的汇编指令“mov ds:[26h],ax”和Debug中的汇编指令“mov [0026],ax”同义。

我们看一下“mov [0026],ax”的执行结果，如图5.19所示。

图5.19中，是在Windows 2000的DOS方式下，在Debug里指向“mov [0026],ax”的结果。如果在实模式（即纯DOS方式）下执行程序p7.exe，将引起死机。产生这种结果的原因是0:0026存放着重要的系统数据，而“mov [0026],ax”将其改写。

可见，在不能确定一段内存空间中是否存放着重要的数据或代码的时候，不能随意向其中写入内容。
不要忘记，我们是在操作系统的环境中运行，操作系统管理所有的资源，也包括内存。如果我们需要向内存空间写入数据的话，要使用操作系统给我们分配的空间，而不应直接用地址任意指令内存单元，向里面写入。下一章我们会对“使用操作系统给我们分配的空间”有所认识。

但是，同样不能忘记，我们正在学习的是汇编语言，要通过它来获得底层的编程体验，理解计算机底层的基本工作机理。所以我们劲量直接对硬件编程，而不去理会操作系统。

我们似乎面临一种选择，是在操作系统中安全、规矩地编程，还是自由、直接地用汇编语言去操作真实的硬件，了解那些早已被层层系统软件覆盖的真相？在大部分的情况下，我们选择后者，除非我们就是在学习操作系统本身的内容。

注意，我们在纯DOS方式（实模式）下，可以不理会DOS，直接用汇编语言去操作真实的硬件，因为运行在CPU实模式下的DOS，没有能力对硬件系统进行全面、严格的管理。但在Windows 2000 、Unix这些运行于CPU保护模式下的操作系统中，不理会操作系统，用汇编语言去操作真实的硬件，是根本不可能的。硬件已被这些操作系统利用CPU保护模式所提供的功能全面而严格地管理了。

在后面的课程中，我们需要直接向内存中写入内容，可我们又不希望发生图5.19中的那种情况。所以要找到一段安全的空间供我们使用。在一般的PC机中，DOS方式下，DOS和其他合法的程序一般都不会使用0:200~0:2ff（00200h~002ffh）的256个字节的空间。所以，我们使用这段空间是安全的。不过为了谨慎起见，在进入DOS后，我们可以先用Debug查看一下，如果0:200~0:2ff单元的内容都是0的话，则证明DOS和其他合法的程序没有使用这里。

为什么DOS和其他合法的程序一般都不会使用0:200~0:2ff这段空间？我们将在以后的课程中讨论这个问题。

好了，我们总结一下：

1. 我们需要直接向内存中写入内容；
2. 这段内存空间不应存放系统或其他程序的数据或代码，否则写入操作很可能引发错误；
3. DOS方式下，一般情况，0:200~0:2ff空间中没有系统和其他程序的数据或代码；
4. 以后，我们需要直接向一段内存中写入内容时，就使用0:200~0:2ff这段空间。

5.8 段前缀的使用

我们考虑一个问题，将内存ffff:0~ffff:b单元中的数据复制到0:200~0:20b单元中。

分析一下。

(1)0:200~0:2ff单元等同于0020:0~0020:b单元，它们描述的是同一段内存空间。
(2)复制的过程应用循环实现，简要描述如下。

初始化：
X=0
循环12次：
将ffff:X单元中的数据送入0020:X（需要用一个寄存器中转）
X=X+1
(3)在循环中，源始单元ffff:X和目标单元0020:X的偏移地址X是变量。我们用bx来存放。
(4)将0:200~0:20b用0020:0~0020:b来描述，就是为了使目标单元的偏移地址和源始单元的偏移地址从同一数值0吗开始。

程序如下。

程序5.8

assume cs:code

code segment

    mov bx,0        ;(bx)=0，偏移地址从0开始
    mov cx,12       ;(cx)=12,循环12次

s:  mov ax,0ffffh
    mov ds,ax       ;(ds)=0ffffh
    mov dl,[bx] ;(dl)=((ds)*16+(bx)),将ffff:bx中的数据送入dl

    mov ax,0020h
    mov ds,ax       ;(ds)=0020h
    mov [bx],dl ;((ds)*16+(bx))=(dl),将dl的数据送入0020:bx

    inc bx      ;(bx)=(bx)+1
    loop s

    mov ax,4c00h
    int 21h

code ends

end

因源始单元ffff:X和目标单元0020:X相距大于64KB，在不同的64KB段里，程序5.8中，每次循环要设置两次ds。这样做是正确的，但是效果不高。我们可以使用两个段寄存器分别存放源始单元ffff:X和目标单元0020:X的段地址，这样就可以省略循环中需要重复做12次的设置ds的程序段。

改进的程序如下。

程序5.9

assume cs:code

code segment
    mov ax,0ffffh
    mov ds,ax       ;(ds)=0ffffh

    mov ax,0020h
    mov es,ax       ;(es)==0020h

    mov bx,0        ;(bx)=0,此时ds:bx指向ffff:0，es:bx指向0020:0

    mov cx,12       ;(cx)=12，循环12次

s:  mov ds,[bx] ;(dl)=((ds)*16+(bx))，将ffff:bx中的数据送入dl
    mov es:[bx],dl  ;((es)*16+(bx))=(dl)，将dl中的数据送入0020:bx
    inc bx      ;(bx)=(bx)+1
    loop s

    mov ax,4c00h
    int 21h

code ends

end

程序5.9中，使用es存放目标空间 0020:0~0020:b的段地址，用ds存放源始空间ffff:0~ffff:b的段地址。在访问内存单元的指令“mov es:[bx],al”中，显式地用段前缀“es:”给出单元的段地址，这样就不必在循环中重复设置ds。