資料尋址

一、尋址概述

運行的程式保存于主存盤器，需要通過存盤器地址訪問程式的指令和資料 通過地址訪問指令或資料的方法稱為尋址方式 (Addressing Mod) 一條指令執行后，確定下一條執行指令的方法是指令尋址，執行程序中，訪問所需要操作的資料（運算元）的方法是資料尋址，
IA-32 處理器除外設資料外的資料尋址方式有以下三類：
? 用常量表達的具體數值（立即數尋址）
? 用暫存器名表示的其中內容（暫存器尋址）
? 用存盤器地址代表的保存的資料（存盤器尋址）

二、資料尋址方式

(1)立即數尋址

1.立即數尋址定義

在立即數尋址（或立即尋址）方式中，指令需要的運算元緊跟在操作碼之后作為指令機器代碼的一部分，并隨著處理器的取指操作從主存進入指令暫存器，

• 運算元用常量形式直接表達，從指令代碼中立即得到，稱之為立即數，
• 立即數尋址方式只用于指令的源運算元，在傳送指令中常用來給暫存器和存盤單元賦值，

2.立即數的形式

• 十六進制常數

  00000000 B0 12
  mov al, 12h
  

• 字符（ASCII碼值）

  00000002 B4 64
  mov ah, 'd'
  

• 十進制負數（補碼）

  00000004 66|BB FFFF
  labl: mov bx, -1
  

• 符號常量

  00000008 B9 00000040
  mov ecx, const
  

• 運算式

  0000000D BA 00000040
  mov edx, const*4/type dvar
  

• 變數的偏移地址

  00000012 BE 00000000 R
  mov esi, offset bvar
  

• 標號的偏移地址

  00000017 BF 00000004 R
  mov edi, labl
  

  代碼段使用標號名代表其偏移地址

3.立即數的型別

立即數的型別由對應的暫存器或變數型別決定，

• 位元組變數bvar型別

  0000001C C6 05 00000000 R 4C
  mov bvar, 01001100b
  

• 雙字變數dvar型別

  00000023 C7 05 00000006 R 00000012
  mov dvar+4, 12h
  

4.立即數尋址總結

• 立即數尋址
  ?運算元緊跟操作碼，是機器代碼的一部分
  ?運算元從指令代碼中得到，即立即數（Immediate）
• 立即數尋址方式只用于源運算元
  ?常用來給暫存器和存盤單元賦值
  ?用常量形式直接表達

(2)暫存器尋址

1.暫存器尋址定義

指令的運算元存放在處理器的暫存器中，就是暫存器尋址方式，

• 運算元存放在處理器的內部暫存器中，用暫存器名表示它的內容

2.暫存器尋址形式

• 目的運算元是暫存器尋址

  mov al, 12
  mov bx, 12
  

• 源運算元是暫存器尋址

  mov bvar, cl
  mov wvar, dx
  mov dvar, edx
  

• 源運算元和目的運算元均是暫存器尋址

  mov al, ah
  mov bx, ax
  mov ebx, eax
  mov dx, ds
  mov es, dx
  

3.暫存器尋址語法錯

mov edi,si

錯誤的原因是兩個運算元的型別不匹配，因為 EDI 32 位暫存器SI 16 位暫存器， MOE 指令不允許把 16 位暫存器的資料傳送到 32 位暫存器

4.暫存器尋址總結

• 暫存器尋址
  ?運算元存放在處理器的內部暫存器中
  ?用暫存器名表示它的內容
• 暫存器尋址方式簡單快捷，最常使用
  ?絕大多數指令采用通用暫存器
  ?部分指令支持專用暫存器
  （例如段暫存器）

(3)存盤器尋址

1.存盤器尋址概述

尋址主存中存盤的運算元就稱為存盤器尋址方式，也稱為主存尋址方式 編程時，存盤器地址使用包含段選擇器和偏移地址的邏輯地址，

• 段暫存器的默認和超越

  絕大部分情況使用默認規定，無需表達：
  ?讀取指令，一定是代碼段CS
  ?堆疊操作，針對堆疊段SS
  ?讀寫資料，默認在資料段DS

  • 尋址存盤器運算元時，段暫存器不用顯式說明，資料就在默認的段中，一般是 DS 段暫存器指向的資料段；如果采用 EBP (BP)或ESP (SP) 作為基地址指標，則默認使用 SS 段暫存器指向堆疊段，
  • 如果不使用默認的段選擇器，則需要書寫段超越指令前綴顯式說明，段超越指令前綴是一種只能跟隨在具有存盤器運算元的指令之前的指令，其助記符是段暫存器名后跟英文冒號，
    CS: SS: ES: FS: GS:

  問存盤器的方式	默認	可超越	偏移地址
  取指令	CS	無	EIP
  堆疊操作	SS	無	ESP
  般資料訪問(下列除外)	DS	CS ES SS FS GS	有效地址EA
  BP/ESP基址的資料訪問	SS	CS ES DS FS GS	有效地址EA
  指令的源運算元	DS	CS ES SS FS GS	ESI
  指令的目的運算元	ES	無	EDI

• 偏移地址的組成

  • 32位有效地址的組成

    基址暫存器＋變址暫存器×比例＋位移量
    

    

  • 16位有效地址的組成

    基址暫存器＋變址暫存器＋位移量
    

    

2.存盤器尋址方式

①存盤器的直接尋址

有效地址只有位移量部分，直接包含在指令代碼中，用變數名（或加中括號）表示偏移地址
?直接使用變數名表達：變數名
?變數名加或減一個常量：變數名+n 、變數名-n
?或者用中括號括起變數名：[變數名] 、變數名[n]

MOV ECX,COUNT

MOV ECX,[COUNT]

MOV ECX, DS:[405000H]

• 主存運算元常通過變數形式參考，一般不需要使用段超越前綴指令

• 源運算元和目的運算元均可以采用存盤器運算元，但不能同時使用

  這是因為絕大多數指令并不支持兩個運算元都是存盤單元，雖然高級語言將一個變數賦值給另一個變數很常見，但使用直接尋址訪問變數，需要在指令代碼中編碼有效地址，如果編碼兩個地址，將導致指令代碼過長；而指令執行時至少要訪問兩次主存，也使得指令功能較復雜，硬體實作也較困難，

②存盤器的暫存器間接尋址

有效地址存放在暫存器中，就是采用暫存器間接尋址存盤器運算元，使用英文中括號括起暫存器名表示暫存器間接尋址，

• 暫存器間接尋址未說明資料型別，暫存器間接尋址的資料由另一個運算元的暫存器或變數型別決定

  mov edx,[ebx] ;雙字量傳送
  mov cx,[esi] ;字量傳送
  mov [edi],al ;位元組量傳送
  

  立即數也無型別，故需要顯式說明

  MOV [EBX],100 ;錯誤，資料型別不明確
  

  mov byte ptr [ebx],100
  ;正確：byte ptr說明是位元組操作
  mov word ptr [ebx],100
  ;正確：word ptr說明是字操作
  mov dword ptr[ebx],100
  ;正確：dword ptr說明是雙字操作
  

③存盤器的暫存器相對尋址

有效地址是暫存器內容與位移量之和，暫存器要用中括號括起

mov esi,[ebx+4] ;位移量：4
mov edi,[ebp-08h] ;位移量：-08H
mov eax,count[esi] ;位移量：count

• 主存盤器采用位元組編址，地址的加減是以主存位元組單元為單位
• 方便對陣列的元素或字串的字符進行操作
  ?陣列(字串)的首地址作為位移量
  ?暫存器賦值0，或者元素(字符)個數
  ?增減暫存器值指向不同的元素(字符)

暫存器相對尋址的多種表達形式

• 位移量：4，無型別

  mov esi, [ebx+4]
  

  mov esi, 4[ebx]
  

  mov esi, [4][ebx]
  

• 位移量：count ，count定義的型別，count表示變數所在的偏移地址用作相對尋址的位移量

  mov eax, count[esi]
  

  mov eax, [esi+count]
  

  mov eax, [count][esi]
  

④存盤器的變址尋址

使用變址暫存器尋址運算元稱為變址尋址，有效地址需要使用變址暫存器獲得，暫存器要用中括號括起，

組合基址暫存器、位移量或比例，構成多種變址尋址方式：

mov eax,[ebx+esi] ;基址變址尋址
mov eax,[ebx+edi+80h] ;相對基址變址尋址
mov eax,[esi*2] ;帶比例的變址尋址
mov eax,[edi*2+80h] ;帶比例的相對變址尋址
mov eax,[ebx+esi*8+count] ;帶比例的相對基址變址尋址

• 基址變址尋址
  在變址暫存器不帶比例（或者認為比例為1) 的情況下，需要配合使用一個基址暫存器，

  mov eax,[ebx+esi]
  mov eax,[ebx][esi]
  mov eax,[ebx+edi]
  mov eax,[ebx][edi]
  

• 相對基址變址尋址
  由基址暫存器、變址暫存器與位移量相加構成有效地址（便于支持兩維陣列等資料結構）

  mov eax,[ebx+edx+80h]
  mov eax,80h[ebx+edx]
  mov eax,80h[ebx][edx]
  

• 帶比例的變址尋址
  變址暫存器內容乘以比例1、2、4或8的變址尋址（比例1、2、4和8對應8、16、32和64位資料的位元組個數，便于以陣列元素為單位尋址相應資料）

  mov eax,[ebx*4] ;帶比例的變址尋址
  mov eax,[esi*2+80h] ;帶比例的相對變址尋址
  mov eax,[ebx+esi*4] ;帶比例的基址變址尋址
  mov eax,[ebx+esi*8-80h] ;帶比例的相對基址變址尋址