ASM16

串操作指令

串操作指令是8086指令系统中比较独特的一类指令，采用比较特殊的数据串寻址方式，在操作主存连续区域的数据时，特别好用、因而常用
- 重要掌握：MOVS STOS LODS CMPS SCAS REP
- 一般了解：REPZ/REPE REPNZ/REPNE

串数据类型

串操作指令的操作数是主存中连续存放的数据串（String）——即在连续的主存区域中，字节或字的序列
串操作指令的操作对象是以字（W）为单位的字串，或是以字节（B）为单位的字节串（所需要的时间相同）

串存储STOS（store string）

把AL或AX数据传送至目的地址

串读取LODS（load string）

把指定主存单元的数据传送给AL或AX

串比较CMPS（compare string）

将主存中的源操作数减去至目的操作数，以便设置标志，进而比较两操作数之间的关系

串扫描SCAS（scan string）

将AL/AX减去至目的操作数，以便设置标志，进而比较AL/AX与操作数之间的关系

REP重复前缀指令

1 2	REP ;每执行一次串指令，CX减一 ;直到CX=0，重复执行结束

REPZ重复前缀指令

1
2
3

REPZ	;每执行一次串指令，CX减1
		;并判断ZF是否为0
		;只要CX=0或ZF=0，重复执行结束

REPZ/REPE前缀可以理解为：当数据串没有结束（CX不等于0），并且串相等（ZF=1），则继续比较

MyStack segment stack
    db 256 dup(?)
MyStack ends

MyData segment
MY_MSG1 db "Hello World1!",0dh,0ah,'$'
MY_MSG2 db 20 dup(?)
MY_MSG3 db "Hall",0
MyData ends

MyCode segment

MY_ADD proc stdcall uses bx cx, p1:word, p2:word
    local @n1:word
    local @n2:word
    local @n3[3]:byte

    mov bx,p1
    mov cx,p2
    mov @n1,2
    mov @n2,3

    ;mov ax,p1
    ;add ax,p2
    ret
MY_ADD endp

MAIN:

    mov ax,MyData
    mov ds,ax
    mov es,ax

    invoke MY_ADD,1,2

    ;伪指令 宏汇编编译器
    .if ax!=1
        mov ax,bx
    .else
        mov bx,bx
    .endif

    .while ax<10
        mov cx,cx
    .endw

    ;串操作指令 10
    ;and ax,1
    ;jz

    test ax,1   ;ax&1==>flag
    cmp ax,0    ;4
    test ax,ax  ;3  if(n==0)

    mov cx,10
LOOP1:
    mov ax,ax
    ;dec cx     ;1
    ;jnz LOOP1  ;3
    LOOP LOOP1  ;6

    ;方向标志位
    ;std
    mov ax,10
    cld
    mov si,offset MY_MSG1   ;ds:[si]
    mov di,offset MY_MSG2   ;es:[di]
    mov cx,ax
    shr cx,1    ;正数
    rep movsw
    mov cx,ax
    and cx,1    ;正数 取最低位
    rep movsb

    ;memset al,[di]
    cld
    mov di,offset MY_MSG2
    mov al,01
    mov cx,10
    rep stosb

    ;mov si,offset MY_MSG2  ;memchr "hello"
    ;mov cx,5
    ;cmp al,'e'
    ;lodsb

    cld
    mov si,offset MY_MSG1
    mov di,offset MY_MSG3
    mov cx,4
    ;repnz CMPSB    ;memcmp ZR==0
    repz cmpsb

    ;strlen
    cld
    mov al,0
    mov di,offset MY_MSG3
    mov cx,20
    ;repnz CMPSB    ;memcmp ZR==0
    repnz scasb

    mov ax,4c00h
    int 21h

MyCode ends

end MAIN

MY_ADD

1	MY_ADD proc stdcall uses bx cx, p1:word, p2:word

MY_ADD proc stdcall uses bx cx, p1:word, p2:word:
1
2
3
4
5
6
7



- 定义一个过程（函数）`MY_ADD`，使用 `stdcall` 调用约定。
- `uses bx cx`：过程调用期间保存 `BX` 和 `CX` 寄存器的内容，并在过程结束时恢复它们。
- `p1:word, p2:word`：定义两个参数 `p1` 和 `p2`，都是 `word` 类型。


local @n1:word
local @n2:word
local @n3[3]:byte
1
2
3
4
5

- `local @n1:word`：声明一个局部变量 `@n1`，类型为 `word`。
- `local @n2:word`：声明一个局部变量 `@n2`，类型为 `word`。
- `local @n3[3]:byte`：声明一个局部变量 `@n3`，类型为 `byte` 数组，长度为3字节。


mov bx,p1
mov cx,p2
mov @n1,2
mov @n2,3
1
2
3
4
5
6
7
8

- `mov bx,p1`：将参数 `p1` 的值加载到 `BX` 寄存器中。
- `mov cx,p2`：将参数 `p2` 的值加载到 `CX` 寄存器中。
- `mov @n1,2`：将值 `2` 存入局部变量 `@n1` 中。
- `mov @n2,3`：将值 `3` 存入局部变量 `@n2` 中。

#### 调用宏指令


invoke MY_ADD,1,2
1
2
3
4
5

- `invoke MY_ADD,1,2`: 调用 `MY_ADD` 宏，传入参数 `1` 和 `2`。

#### 条件分支和循环


.if ax!=1
  mov ax,bx
.else
  mov bx,bx
.endif
1
2
3
4
5
6
7

- `.if ax!=1`: 如果 `AX` 不等于 `1`，执行接下来的代码。
- `mov ax,bx`: 如果条件成立，执行 `mov ax,bx`，将 `BX` 的值赋给 `AX`。
- `.else`: 否则执行 `.else` 分支的代码。
- `mov bx,bx`: 这行代码实际上什么也不做（无操作）。
- `.endif`: 结束条件分支。


.while ax<10
  mov cx,cx
.endw
1
2
3
4
5
6
7

- `.while ax<10`: 当 `AX` 小于 `10` 时，进入循环体。
- `mov cx,cx`: 这行代码实际上什么也不做（无操作）。
- `.endw`: 结束 `while` 循环。

#### 测试与比较指令


test ax,1   ;ax&1==>flag
cmp ax,0    ;4
test ax,ax  ;3  if(n==0)
1
2
3
4
5
6
7

- `test ax,1`: 对 `AX` 进行按位与操作，检查最低位是否为1，设置标志位（影响后续条件跳转）。
- `cmp ax,0`: 比较 `AX` 和 `0` 的值。
- `test ax,ax`: 对 `AX` 自身进行按位与操作，常用于检查 `AX` 是否为0。

#### 循环指令


  mov cx,10
LOOP1:
  mov ax,ax
  LOOP LOOP1
1
2
3
4
5
6
7

- `mov cx,10`: 将循环计数器 `CX` 设为 `10`。
- `LOOP1:`: 定义一个标签 `LOOP1`，作为循环起始点。
- `LOOP LOOP1`: 将 `CX` 减1，如果 `CX` 不为0，则跳转到 `LOOP1` 标签，继续循环。

#### 字符串操作指令


mov ax,10
cld
mov si,offset MY_MSG1   ;ds:[si]
mov di,offset MY_MSG2   ;es:[di]
mov cx,ax
shr cx,1    ;正数
rep movsw
mov cx,ax
and cx,1    ;正数 取最低位
rep movsb
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
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16
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22
23
24
25
26
27
28
29
30

- `mov ax,10`: 将 `AX` 设置为 `10`。

- `cld`: 清除方向标志，使后续字符串操作从低地址向高地址方向进行。

  在 x86 架构中，方向标志位（DF）决定了处理器在处理字符串操作时的方向：

  - **DF = 0**：从低地址到高地址（递增），也就是内存地址递增的方向。这是字符串操作的默认方向。
  - **DF = 1**：从高地址到低地址（递减），内存地址会递减。

  某些情况下，之前的代码可能会设置 DF 为 1（使用 `STD` 指令）。如果在此情况下直接使用字符串操作指令，数据将按从高到低的顺序处理。而对于大多数情况下，我们希望数据从低到高顺序操作，因此需要在使用字符串操作指令之前确保 DF 被清除（设置为 0）。

- `mov si,offset MY_MSG1`: 将 `MY_MSG1` 的偏移地址加载到 `SI` 中，指向数据段中的字符串。

- `mov di,offset MY_MSG2`: 将 `MY_MSG2` 的偏移地址加载到 `DI` 中，指向附加段中的字符串。

- `mov cx,ax`: 将 `AX` 的值加载到 `CX` 中，作为循环计数器。

- `shr cx,1`: 将 `CX` 右移一位，除以2，准备进行字的复制。**（除2取商）**

- `rep movsw`: 重复执行 `MOVSW` 指令，将 `SI` 所指向的数据段中的字（2字节）复制到 `DI` 所指向的附加段。

- `mov cx,ax`: 再次将 `AX` 的值加载到 `CX` 中。

- `and cx,1`: 对 `CX` 进行按位与操作，保留最低位。**（除2取余）**

- `rep movsb`: 重复执行 `MOVSB` 指令，将剩余的字节复制到附加段。

#### memset 操作


cld
mov di,offset MY_MSG2
mov al,01
mov cx,10
rep stosb
1
2
3
4
5
6
7
8
9

- `cld`: 清除方向标志。
- `mov di,offset MY_MSG2`: 将 `MY_MSG2` 的偏移地址加载到 `DI` 中。
- `mov al,01`: 将 `01` 加载到 `AL` 中。
- `mov cx,10`: 将 `CX` 设置为 `10`。
- `rep stosb`: 重复执行 `STOSB` 指令，将 `AL` 中的值（`01`）存储到 `DI` 所指向的附加段内的10个字节中。

#### memcmp 操作


cld
mov si,offset MY_MSG1
mov di,offset MY_MSG3
mov cx,4
repz cmpsb
1
2
3
4
5
6
7
8
9

- `cld`: 清除方向标志。
- `mov si,offset MY_MSG1`: 将 `MY_MSG1` 的偏移地址加载到 `SI` 中。
- `mov di,offset MY_MSG3`: 将 `MY_MSG3` 的偏移地址加载到 `DI` 中。
- `mov cx,4`: 将 `CX` 设置为 `4`，指定要比较的字节数。
- `repz cmpsb`: 重复执行 `CMPSB` 指令，比较 `SI` 和 `DI` 所指向的字节，直到找到不相等的字节或 `CX` 为0。

#### strlen 操作


cld
mov al,0
mov di,offset MY_MSG3
mov cx,20
repnz scasb


- `mov al,0`: 将 `AL` 设置为 `0`。
- `mov di,offset MY_MSG3`: 将 `MY_MSG3` 的偏移地址加载到 `DI` 中。
- `mov cx,20`: 将 `CX` 设置为 `20`，指定最大搜索范围。
- `repnz scasb`: 重复执行 `SCASB` 指令，查找 `DI` 所指向的字符串中第一个等于 `AL`（即0，表示字符串结束）的字节。



伪指令被翻译成汇编代码

![image-20240809214335457](../image/image-20240809214335457.png)

复制10个字节后

![image-20240809214838740](../image/image-20240809214838740.png)

将MY_MSG2中前10个字节置为01

![image-20240809214928737](../image/image-20240809214928737.png)

Hell和Hall在第2位不同，故循环在第2次结束后退出

![image-20240809215633222](../image/image-20240809215633222.png)

20次循环在第6次循环开始前退出，说明第5次循环检测到0，说明长度为4

![image-20240809215320391](../image/image-20240809215320391.png)