在汇编 x86 实模式中寻址如何工作？为什么标签返回不同的值？

如何解决在汇编 x86 实模式中寻址如何工作？为什么标签返回不同的值？

我有两种引导加载程序代码变体（它应该在引导加载程序代码的 512b 之后移动 1kb 堆栈）。 起始物理地址始终为 0x7c00（标签“开始”）。 BIOS 在 RAM 中复制引导加载程序代码。 当我使用“MOV SP，开始+1024+512”时：

1. SP 将是 0x7c00 + 1024 + 512，因为物理地址应该是 SS:SP = 0
2. SP 将是 0 + 1024 + 512，因为物理地址应该是 SS:SP = 0x07c0

但是如果我写“jmp start”，处理器将始终转到地址 0x7c00。它会计算

1. 0 + 0x07c0
2. 0x07c0

为什么 MOV 和 LMP 中的“start”返回不同的值？或者它会是一样的，但是在 MOV 处理器中不添加段，而在 JMP 中添加？在这种情况下，“开始”是否将根据 DS:SI 而不是 CS:IP 计算？ 另一个例子。如果我最后添加代码

mov SI,main
lodsb ;write data from main to AL

处理器将始终访问完整的物理地址段+偏移量，并在寄存器 AL 中获取值“S”。 SI 将仅等于偏移量？并且处理器会在 lodsb 执行过程中添加段？

额外问题：

处理器如何执行“jmp main”？该指令位于“mov ds,ax”之上。因此 2 变体中的代码有错误，但它可以工作。

BIOS加载bootloader时CS寄存器的默认值是多少？显然 CS:IP 应该是 0x7c00。

1 个变体

[bits 16]
[org 0x7c00]
start:  ;offset= 0x7c00
jmp main
db    "Some data" ;actually fake BIOS Parameter Block(BPB)
main: 
mov ax,0 
mov ds,ax ; data segment =0.
mov ss,ax ; stack segment = 0
mov sp,start+1024+512 ;stack pointer = 0x7c00+1024+512

2 变体

[bits 16]
[org 0x0000]
start:  ;offset= 0x0000
jmp main
db    "Some data" ;actually fake BIOS Parameter Block(BPB) 
main:
mov ax,0x07c0 
mov ds,ax ; data segment =0x07c0.
mov ss,ax ; stack segment =0x07c0.
mov sp,start+1024+512 ;stack pointer = 0+1024+512

解决方法

... 总是转到地址 0x7c00。它将计算...

在分段内存模型中，您不仅应该考虑有效（物理）地址，还必须始终将地址视为实模式或 16 位保护模式下的 (16+16) 位值或32 位保护模式下的 (16+32) 位值。

假设您的程序包含指令 mov al,cs:[100h]。

该指令将从地址​​ CS:0x100 中读取一些字节，实际上是 (CS<<4)+0x100。

如果跳转到0x7C0:0，这条指令将访问地址为(0x7C0<<4)+0x100=0x7D00的内存；如果执行跳转到 0:0x7C00，该指令将访问地址为 (0<<4)+0x100=0x100 的内存。

这意味着如果您跳转到 0x7C0:0 或 0:0x7C00，您的程序会执行不同的操作。因此，据说 0x7C0:0 和 0:0x7C00 是两个不同的地址。

假设 main 位于物理地址 0x7C40。

这意味着main的地址既不是0x7C40也不是0x40，而是0:0x7C40（在“变体1”中）或者是{{1 }}（在“变体 2”中），因为您始终必须将地址指定为段和偏移量对。

在保护模式下的分段内存模型中，这更加复杂，使用正确的段更为重要！

SI 将仅等于偏移量？
另外，在这种情况下，“开始”是否会根据 DS:SI 而不是 CS:IP 计算？

0x7C0:0x40 指令访问地址 lodsb，DS:SI 访问 stosb。

这意味着 ES:DI 只保存偏移量，SI 只保存段。

变体 1 和 2 将向 DS 寄存器加载不同的值，因为 SI 在一个变体中位于地址 main（这意味着：0:0x7C40）并且在另一个变体中的 SI=0x7C40 (0x7C0:0x40)。

因此，在变体 1 中，您必须设置 SI=0x40，在变体 2 中，您必须设置 DS=0。

在一种情况下，DS=0x7C0 将访问地址 lodsb，在另一种情况下，0:0x7C40 将访问地址 lodsb。在这两种情况下，访问 RAM 中的相同字节：物理地址 0x7C0:0x40。

处理器如何执行“jmp main”？该指令位于“mov ds,ax”之上。因此 2 变体中的代码有错误，但它可以工作。

0x7C40 指令有两种变体：

一种变体不会将固定值写入 JMP 寄存器，而是向 IP 寄存器添加一些常量值。因此，如果将 IP 添加到 0x40，代码会在 0x7C0:0 处继续执行。如果将 0x7C0:0x40 添加到 0x40，代码会在 0:0x7C00 处继续执行。在这两种情况下，下一条指令都位于物理地址 0:0x7C40。 （可能，0x7C40 就是这种变体。）

另一个变体将一对段和偏移量作为参数。您不能跳转到地址 jmp main，但您可以跳转到地址 0x7C40 或地址 0:0x7C40。

BIOS加载bootloader时CS寄存器的默认值是多少？

有一些 BIOS 会跳转到 0x7C0:0x40，但标准似乎是 0x7C0:0。

出于这个原因，许多引导加载程序执行跳转到 0:0x7C00（例如）以确保 0x7C0:0x60 寄存器具有定义的值。