【汇编】（五）第一个汇编程序

前言

进入一个全新的阶段，编写我们的第一个汇编程序，Hello World！

一个源程序从写出到执行的过程

1. 一个汇编语言程序从写出到最终执行的简要过程： 编写 -> 编译连接 -> 执行
2. 对源程序进行编译连接：
   1. 使用汇编语言编译程序（MASM.EXE）对源程序文件中的源程序进行编译，产生目标文件【.obj文件】
   2. 再用连接程序（LINK.EXE）对目标文件进行连接，生成可在操作系统中直接运行的可执行文件【.EXE文件】  
3. 可执行文件包含两部分内容：
   1. 程序（从源程序的汇编指令翻译过来的机器码）和数据（源程序中定义的数据）；
   2. 相关的描述信息（比如：程序有多大、要占多少内存空间等）；  
4. 执行可执行文件中的程序：
   1. 在操作系统（如：MSDOS）中，执行可执行文件中的程序；
   2. 操作系统依照可执行文件中的描述信息，将可执行文件中的机器码和数据加载入内存，并进行相关的初始化（比如：设置 CS:IP 指向第一条要执行的指令），然后由 CPU 执行程序；  

源程序的主要结构

源程序由“ 汇编指令+伪指令+宏指令 ”组成： 伪指令：编译器处理； 汇编指令：编译为机器码；

伪指令：

1. 没有对应的机器码的指令，不能由 CPU 直接执行；
2. 伪指令是由编译器来执行的指令，编译器根据伪指令来进行相关的编译工作；  

segment 和 ends【定义一个段】

segment 和 ends 是一对成对使用的伪指令；

编写汇编程序【必须】使用到的指令；

segment 和 ends 的功能是定义一个段：

• segment：说明一个段开始；
• ends：说明一个段结束；

一个段必须有一个名称来标识，使用格式为

段名 segment
段名 ends

一个汇编程序由多个段组成： 这些段用来存放【代码，数据或当作栈空间】来使用，一个有意义的汇编程序至少要有一个段，这个段用来存放代码。

end【真正的没了】

1. end 是一个汇编程序的结束标记；
2. 编译器在编译汇编程序的过程中，如果碰到了伪指令 end，就结束对源程序的编译；
3. 如果程序写完了，要在结尾处加上伪指令 end，否则，编译器无法知道程序在何处结束；
4. 【切记】不要把 end 和 ends 搞混了！
   • end：汇编程序的结束标记；
   • ends：与 segment 成对出现，表示一个段结束；  

assume【寄存器和段的关联假设】

1. 它假设某一段寄存器和程序中的某一个用 segment...ends 定义的段相关联；
2. 通过 assume 说明这种关联，在需要的情况下，编译程序可以将段寄存器和某一具体的段相联系；  

程序和源程序

1. 我们将源程序文件中的所有内容称为【源程序】
2. 将源程序中最终由计算机执行处理的指令或数据称为【程序】
3. 程序最先以汇编指令的形式，存储在源程序中，然后经过编译、连接后转变为机器码，存储在可执行文件中；

标号，标号与段名称有所区别：

1. 一个标号指代了一个地址，即是段名称，类似指针。
2. 段名称（codesg）放在 segment 的前面，作为一个段的名称，这个段的名称最终将被汇编、连接程序处理为一个段的段地址；

任务：编程运算 23；

assume cs:abc
abc segment
mov ax,2
add ax,ax
add ax,ax
abc ends
end

DOS 中的程序运行：

1. DOS 是一个单任务操作系统：   1） 一个程序 P2 在可执行文件中，则必须有一个正在运行的程序 P1，将 P2 从可执行文件中加载入内存后，将 CPU 的控制权交给 P2，P2 才能得以运行。P2 开始运行后，P1 暂停运行。   2） 而当 P2 运行完毕后，应该将 CPU 的控制权交还给使它得以运行的程序 P1，此后，P1 继续运行。
2. 一个程序结束后，将 CPU 的控制权交还给是他得以运行的程序，称这个过程为：程序返回；

程序返回 应该在程序的末尾添加返回的程序段。

mov ax，4c00H
int 21H

【中断机制】是 DOS 最伟大的机制，Windows 系统上是【消息机制】，这两条指令所实现的功能就是程序返回；

几个和结束相关的内容：

段结束：伪指令 通知编译器一个段的结束【ends】

程序结束：伪指令 通知编译器程序的结束【end】

程序返回：汇编指令

mov ax,4c00H
int 21H

语法错误和逻辑错误：

1. 语法错误
   1. 程序在编译时被编译器发现的错误；
   2. 容易发现；
2. 逻辑错误
   1. 在编写时不会表现出来的错误、在运行时会发生的错误；
   2. 不容易发现；  

以简化的方式进行汇编和连接

汇编使用的程序：masm.exe 连接使用的程序：link.exe 简化方式进行汇编和连接的程序：ml.exe

MASM下载链接，提取码：gd2c；

跟之前 汇编（三）：DEBUG 中提到的操作一样，修改配置文件，自动挂载 MASM 目录，可以输入 dir 进行验证；

编写一个 Hello World 程序：

.model small

.data
    strs DB 'hello world',13,10,'$'
.code
start:
    mov ax,@data
    mov ds,ax
    mov dx,offset strs
    mov ah,09h
    int 21h
    mov ah,4ch
    int 21h
end start

先复制到 txt 文本中，然后将后缀改成 asm，使用 masm 1.asm 命令进行汇编；

然后通过 link 1.obj 进行链接；

最后执行所生成的 exe 文件；

汇编和连接的作用

连接的作用：

1. 当源程序很大时，可以将他们分成多个源程序文件夹编译，每个源程序编译成为目标文件后，再用连接程序将它们连接在一起，生成一个可执行文件；
2. 程序中调用了某个库文件中的子程序，需要将这个库文件和该程序生成的目标文件连接到一起，生成一个可执行文件；
3. 一个源程序编译后，得到了存有机器码的目标文件，目标文件中的有些内容还不能直接用来生成可执行文件，连接程序将这些内容处理为最终的可执行信息。所以在只有一个源程序文件，而又不需要调用某个库中的子程序的情况下，也必须用连接程序对目标文件进行处理，生成可执行文件；  

可执行文件中的程序装入内存并运行的原理

1. 在 DOS 中，可执行文件中的程序 P1 若要运行，必须有一个正在运行的程序 P2，将 P1 从可执行文件中加载入内存，将 CP U的控制权交给P1，P1 才能得以运行；
2. 当 P1 运行完毕后，应该将 CPU 的控制权交还给使他得以运行的程序；
3. 操作系统的外壳：
   1. 操作系统是由多个功能模块组成的庞大、复杂的软件系统，任何通用的操作系统，都需要提供一个称为 shell（外壳）的程序，用户（操作人员）使用这个程序来操作计算机系统工作；
   2. DOS 中有一个程序 command.com，这个程序在 DOS 中称为命令解释器，也就是 DOS 系统的 shell；  
4. 执行可执行文件 1.exe 时， （1）什么程序将 CPU 的控制权交给了 1.exe？ （2）将程序 1.exe 加载入内存后，如何使程序得以运行？ （3）1.exe 程序运行结束后，返回到了哪里？
   1. 在 DOS 中直接执行 1.exe 时，是正在运行的 cmd.exe 将 1.exe 中的程序加载入内存；
   2. cmd.exe 设置 CPU 的 CS:IP 指向程序的第一条指令（即，程序的入口），从而使程序得以运行；
   3. 程序运行结束后，返回 cmd.exe 中，CPU 继续运行 cmd.exe；

汇编程序从写出到执行的过程：

EXE文件中的程序的加载过程

• 程序加载后，ds 中存放着程序所在内存区的段地址，这个内存区的偏移地址为 0 ，则程序所在的内存区的地址为：ds:0；
• 这个内存区的前256个字节中存放的是 PSP，dos 用来和程序进行通信。
• 从 256字节处向后的空间存放的是程序。
• 所以，我们从 ds 中可以得到 PSP 的段地址 SA，PSP 的偏移地址为 0，则物理地址为 SA×16+0。
• 因为 PSP 占256（100H）字节，所以程序的物理地址是：SA×16+0+256= SA×16+16×16=（SA+16）×16+0，可用段地址和偏移地址表示为：SA+10:0。