包含多个段的程序

要使用一段安全的空间，第五章中我们说0:200~0:2ff是相对安全的。可这段代码容量只有256个字节。

合法地通过操作系统取得的空间都是安全的。

程序取得所需空间的方法有两种，一是加载程序的时候程序分配，再就是程序在执行的过程中向系统申请。

对于使用多个段的问题，我们将讨论：
（1）在一个段中存放数据、代码、栈，我们先来体会一下不使用多个段时的情况；
（2）将数据、代码、栈放入不同的段中。

6.1 在代码段中使用数据

考虑这样一个问题，编程计算以下8个数据的和，结果存在ax寄存器中：
0123h、0456h、0789h、0abch、0defh、0fedh、0cbah、0987h
我们如何去寻找这个内存段的空间呢？(这里有代码段和数据段)

从规范的角度来讲，我们不能自己随便决定哪段空间可以使用，应该由系统来分配。我们可以在程序中，定义我们希望处理的数据，这些数据就会被编译、连接程序作为程序的一部分写到可执行文件中。当可执行文件中的程序被加载入内存时，这些数据也同时被加载入内存中。与此同时，我们要处理的数据也就自然而然地获得了存储空间。

看具体程序：

assume cs:code
code segmentdw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987h   ;dw代表是字型数据mov bx,0mov ax,0mov cx,8
s:  add ax,cs:[bx]add bx,2loop smov ax,4c00hint 21hcode ends
end

编译、连接这段程序后，我们看到如下：

显然，我们程序从cs:ip开始，而cs开始部分就是数据部分。明显是我们程序在代码段的dw影响了这段代码开始执行的位置(更准确的说，是我们没有定义数据段)。

那么，我们怎样让程序正确的(或说cs:ip)指向程序入口呢?如下：

assume cs:code
code segmentdw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987hstart:  mov bx,0mov ax,0mov cx,8
s:      add ax,cs:[bx]add bx,2loop smov ax,4c00hint 21hcode ends
end start

如上代码所看到的，我们在两处加了start。

可执行文件中的程序执行过程如下：

由其他的程序(Debug、command或其他程序)将可执行文件中的程序加载入内存；
设置CS:IP指向程序的第一条要执行的指令(即程序的入口)，从而使程序得以运行；
程序运行结束后，返回到加载者。

现在的问题是：我们由什么来判定程序入口呢？具体框架如下

6.2 在代码段中使用栈

完成下面的程序，利用栈，将程序中定义的数据逆序存放。

assume cs:code
code segmentdw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987h?   mov ax,4c00hint 21hcode ends
end

程序思路：定义的数据存放在cs:0~f单元中，我们只要将数据依次入栈，再依次出栈就可以逆序存放了。

问题是：我们首先要有一段可当作栈的内存空间。如下：

assume cs:code
code segmentdw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987hdw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;用dw定义16个字型数据，在程序加载后，将取得16个字的;内存空间，存放这16个数据。后面的程序段中将这段空间;当作栈来使用start:  mov ax,csmov ss,axmov sp,30h  ;将设置栈顶ss:sp指向cs:30mov bx,0mov cx,8s:      push cs:[bx]add bx,2loop s      ;将代码段0~15单元中的8个字型数据依次入栈mov bx,0mov cx,8s0:     pop cs:[bx]add bx,2loop s0mov ax,4c00hint 21hcode ends
end start

自此，我们的程序段定义并且使用了，发现很麻烦。

检测点 6.1

（1）下面程序实现依次使用内存0:0~0:15单元中的内容改写程序中的呃数据，完成程序：

assume cs:code
code segmentdw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987hstart:  mov ax,0mov ds,axmov bx,0mov cx,8
s:      mov ax,[bx]mov cs:[bx],ax   ;题目这段代码为空，需要自己填写add bx,2loop smov ax,4c00hint 21hcode ends
end start

（2）下面的程序实现依次内存0:0~0:15单元中的内容改写程序中的数据，数据的传送用栈来进行。栈空间设置在程序内。完成程序：

assume cs:code
code segmentdw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987hdw 0,0,0,0,0,0,0,0start:  mov ax,cs   ;题目ax后面为__mov ss,axmov sp,20h  ;题目ss后面为__mov ax,0mov ds,axmov bx,0mov cx,8s:      push [bx]pop cs:[bx] ;题目为________add bx,2loop smov ax,4c00hint 21hcode ends
end start

6.3 将数据、代码、栈放入不同的段

在前面的内容中，我们在程序中用到了数据和栈，将数据、栈和代码都放在了一个段里面。

这样做显然有两个问题：
（1）把它们放在一个段中使程序显得混乱
（2）前面程序中处理的数据很少，用到的栈空间也很小，加上没有很长的代码，放到一个段里面没有问题。但如果数据、栈和代码需要的空间超过64KB，就不能放在一个段中。

所以，应该考虑用多个段存放数据、栈和代码。如下所示：

assume cs:code,ds:data,ss:stack;数据段
data segmentdw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987h
data ends;栈段
stack segmentdw 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
stack ends;代码段
code segmentstart:  mov ax,stackmov ss,axmov sp,20h      ;设置栈顶ss:sp指向stack:20mov ax,datamov ds,axmov bx,0        ;设置ds:bx指向data段的第一个单元mov cx,8
s:      push [bx]add bx,2loop s          ;以上将data段中的0~15单元中的8个字型数据一次入栈mov bx,0mov cx,8
s0:     pop [bx]add bx,2loop s0         ;以上依次出栈8个字型数据到data段的0~15单元中mov ax,4c00hint 21hcode endsend start

程序说明：
（1）定义多个段的方法
定义一个段的方法和前面所讲的定义代码段的方法没有区别，只是对于不同的段，要有不同的段名。
（2）对段地址的引用
现在，程序中有多个段了，如何访问段中的数据呢？当然要通过地址，而地址是分为两部分，即段地址和偏移地址。如何指明要访问的数据的段地址呢？在程序中，段名就相当于一个标号，它代表了段地址。(形如：mov ax,data)
（3）“代码段”、“数据段”、“栈段”完全是我们的安排

我们在源程序中为这三个命名为code、stack、data
我们在源程序中用伪指令“assume cs:code,ds:data,ss:stack”将它们关联起来
若要CPU按我们的安排行事，就要用机器指令控制它，源程序中的汇编指令是CPU要执行的内容。CPU如何知道执行它们？我们在源程序的最后用“end start”说明程序的入口，这个入口将被写入可执行文件描述信息，可执行文件的程序被加载入内存后，CPU的CS:IP被设置指向这个入口，从而开始执行程序中的第一条指令。

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实验 5 编写、调试具有多个段的程序

（1）将下面的程序编译连接，用Debug加载、跟踪，然后回答这个问题。

assume cs:code,ds:data,ss:stackdata segmentdw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987h
data endsstack segmentdw 0,0,0,0,0,0,0,0
stack endscode segment
start:  mov ax,stackmov ss,axmov sp,16mov ax,datamov ds,axpush ds:[0]push ds:[2]pop ds:[2]pop ds:[0]mov ax,4c00hint 21hcode ends
end start

1.CPU执行程序，程序返回前，data段的数据为多少？

2.CPU执行程序，程序返回前，cs=?、ss=?、ds=?。

3.设置程序加载后，code段的段地址为X，则data段的段地址为?，stack段的段地址为?。
code=X、data=X-20、stack=X-10。

（2）将下面的程序编译连接，用Debug加载、跟踪，然后回答问题。

assume cs:code,ds:data,ss:stackdata segmentdw 0123h,0456h
data endsstack segmentdw 0,0
stack endscode segment
start:  mov ax,stackmov ss,axmov sp,16mov ax,datamov ds,axpush ds:[0]push ds:[2]pop ds:[2]pop ds:[0]mov ax,4c00hint 21hcode ends
end start

1.CPU执行程序，程序返回前，data段中的数据为多少？

2.CPU执行程序，程序返回前，cs=?、ss=?、ds=?。

3.设程序加载后，code段的段地址为X，则data段的段地址为?，stack段的段地址为?。
cs = X , ds = X-20, ss = X-10。
4.对于如下定义的段：
name segment
···
name ends
如果段中的数据占N个字节，则程序加载后，该段实际占有的空间为？。
N/256取上整

（3）将下面的程序编译连接，用Debug加载、跟踪，然后回答问题。

assume cs:code,ds:data,ss:stackcode segment
start:  mov ax,stackmov ss,axmov sp,16mov ax,datamov ds,axpush ds:[0]push ds:[2]pop ds:[2]pop ds:[2]mov ax,4c00hint 21hcode endsdata segmentdw 0123h,0456h
data endsstack segmentdw 0,0
stack endsend start

1.CPU执行程序，程序返回前，data段中的数据为多少？

2.CPU执行程序，程序返回前，cs=?、ss=?、ds=?。

3.设程序加载后，code段的段地址为X，则data段的段地址为？，stack的段地址为？。
code=X , data=X+(code指令字节数/256)取上整+1 , stack = data + 1。

（4）如果将（1）（2）（3）题中的最后一条伪指令“end start”改为“end”(也就是说，不指名程序的入口)，则哪个程序仍然可以正确执行？请说明原因。

第3个可以，首先是指令从何处开始，3可以正确的指向指令开始出，而其他两个不行；其次，是指令结束，3个都可以正常结束，因为只要遇到mov ax,4c00h和int 21h执行完后，程序就返回了。

（5）程序如下，编写code段中的代码，将a段和b段中的数据依次相加，将结果存到c段中。

assume cs:codea segmentdb 1,2,3,4,5,6,7,8
a endsb segmentdb 1,2,3,4,5,6,7,8
b endsc segmentdb 0,0,0,0,0,0,0,0
c ends
;题目code需要自己编写
code segment
start:mov ax,cmov ds,axmov bx,0mov ax,amov es,axmov cx,8s:  mov dl,0add dl,es:[bx]add dl,es:[bx+16]mov [bx],dlinc bxloop smov ax,4c0hint 21hcode ends
end start

实验结果如下：

（6）程序如下，编写code段中的代码，用push指令将a段中的前8个字型数据，逆序存储到b段中。

assume cs:codea segmentdw 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0ah,0bh,0ch,0dh,0fh,0ffh
a endsb segmentdw 0,0,0,0,0,0,0,0
b ends
;题目代码段需要自己编写
code segment
start:mov ax,bmov ss,axmov sp,16mov ax,amov ds,axmov bx,0s:  push [bx]add bx,2loop smov ax,4c00hint 21hcode ends
end start

实验结果如下：

本章完