【OS学习笔记】九实模式:从汇编的角度理解栈结构

上一篇文章以一种更加高效的方法编写了主引导扇区的代码。主要是引入了循环和跳转指令。点击链接查看上一篇文章：编写主引导扇区代码-另一种更高效的写法

本篇文章，继续上一篇文章的学习。同样还是编写汇编代码加载到主引导扇区让CPU直接执行。但是我们以一个简单程序，实现1加到100，来引出8086中的栈结构。了解处理器访问栈需要哪些支持。

1、回顾

还记得前几篇文章，我们学会了编写主引导扇区代码，在显示屏显示字符串。最开始我们的做法是一个字符一个字符的传送给显存。后来发现可以先将所有需要传送的字符先存放到一块内存中，然后使用movsw连续传送这些字符串到显存更加方便。

今天我们的目的是，我们将我们想要显示的数字，先暂时存放到一种称为栈的结构中。最后我们再从栈中取出这些数字发送给显存。

2、代码清单

与前几篇文章一样，我们先提供汇编代码。遇到汇编代码不要害怕，脑子里将CPU,寄存器，内存这三个结构与他们的关系都勾勒出来，然后分析指令的执行，就会很清晰。

如果不懂，看后面的分析，如果你有一点基础，就一定能够学会！！！

         ;代码清单7-1;文件名：c07_mbr.asm;文件说明：硬盘主引导扇区代码;jmp near startmessage db '1+2+3+...+100='start:mov ax,0x7c0           ;设置数据段的段基地址 mov ds,axmov ax,0xb800          ;设置附加段基址到显示缓冲区mov es,ax;以下显示字符串 mov si,message          mov di,0mov cx,start-message@g:mov al,[si]mov [es:di],alinc dimov byte [es:di],0x07inc diinc siloop @g;以下计算1到100的和 xor ax,axmov cx,1@f:add ax,cxinc cxcmp cx,100jle @f;以下计算累加和的每个数位 xor cx,cx              ;设置堆栈段的段基地址mov ss,cxmov sp,cxmov bx,10xor cx,cx@d:inc cxxor dx,dxdiv bxor dl,0x30     ;实际上应该是add指令，但是这可以是or指令，因为dl高四位为0,0x30低四位位0push dxcmp ax,0jne @d;以下显示各个数位 @a:pop dxmov [es:di],dlinc dimov byte [es:di],0x07              ;显示字符的颜色属性inc diloop @ajmp near $ times 510-($-$$) db 0db 0x55,0xaa

代码不长，大部分内容，在前几篇文章都学过。

3、代码分析

强烈建议先将上一篇文章学会，再阅读下面的代码解释会更加轻松：点击链接查看上一篇文章

这里分析会比较简洁，因为大部分代码的意思跟前几篇文章内容是一个意思，无非就是设置代码段数据段基地址与偏移地址，设置显存的基地址与偏移地址。然后将要显示的字符串经过计算得出结果并存起来。最后将这些字符串传送到显示缓冲区。

那么下面就开始分析：

8行：就是想要显示‘1+2+3+…+100’，只不过这里先要将它存储在这里，好方便下面的循环传送。message是标号，代表它当前位置的汇编地址
11-14行：设置数据段基地址与附加段基地址（也就是显存的基地址），这里前几篇文章已经讲了很多，不懂的可以回头看前面的文章。
18-28行：将字符串‘1+2+3+…+100’显示出来。这里同样使用了循环的方法将字符串循环传送到显存。CX这里代表计数器，表示要传送的字符串的字节数。inc指令代表加1的意思。
31-37行：计算1-100的和。这里将计算结果存到AX寄存器。CX每次加1是代表下一次要加的数。
40-53行：计算累加和的各个数位。毕竟我们要显示这个累加和嘛，又不能直接将它发送到显示缓冲区直接显示，直接将它的各个数位拆解出出来显示。这几行，是我们今天要重要研究的汇编代码。它涉及到一个新的概念----栈

得到了累加和之后，前两篇文章，是将各个数位保存在数据段中。现在我们将各个数位保存在一个叫做栈的地方。

栈----是一种特殊的数据存储结构，数据的存取只能从一端进行。这样先进去的数据只能最后出来。后进去的数据倒是最先出来。

如下图：