深入解析組合語言中的堆疊操作與地址計算

這篇文章旨在釐清組合語言中堆疊操作的地址計算細節，透過一個具體的範例程式，詳細說明 push 與 pop 指令對堆疊指標（SP）的影響，以及如何正確設定初始堆疊指標與資料來源指標。

核心概念回顧

在 8086 架構中，堆疊相關的關鍵暫存器與指令包括：

• SS (Stack Segment)：堆疊段暫存器
• SP (Stack Pointer)：堆疊指標，指向堆疊頂端
• PUSH：壓入堆疊（SP 先減 2，再寫入資料）
• POP：彈出堆疊（先讀取資料，SP 再加 2）

關鍵機制：先減後存、先取後加

這是理解堆疊地址計算的核心：

• PUSH 操作：處理器先將 SP 減 2，然後將資料的高位元組寫入 [SS:SP]，低位元組寫入 [SS:SP+1]。簡單說，SP 先指向下一個可用位置，再存入資料。
• POP 操作：處理器先從 [SS:SP] 讀取低位元組，[SS:SP+1] 讀取高位元組，組合成字資料，然後將 SP 加 2。即 先取資料，SP 再後移。

實戰範例：將資料段 A 前 8 個字按序存入堆疊段 B

假設段 A 有 15 個字資料（1 到 0FH），段 B 預留 8 個字空間。目標是將 A 段的前 8 個字（偏移 0~14H）依序壓入 B 段作為堆疊，最終 B 段從低地址到高地址應存放 1, 2, ..., 8。

程式框架與關鍵填空

mov ax, b        ; 設定堆疊段
mov ss, ax
mov sp, _______  ; ★ 填空 1：初始 SP 值
mov ax, a        ; 設定資料段
mov es, ax
mov bx, _______  ; ★ 填空 2：來源資料偏移
mov cx, 8
loop1:
  push es:[bx]   ; 壓入資料
  sub bx, 2      ; 指向前一個字
  loop loop1

填空 1：初始 SP = 10H (16)

B 段有 8 個字，佔 16 位元組（偏移 0~0FH）。第一次 PUSH 會先將 SP 減 2。為了讓第一筆資料（A 段第 8 個字，值 8）落在 B 段第 8 個字位置（偏移 0EH~0FH），SP 減 2 後必須指向 0EH。因此初始 SP = 0EH + 2 = 10H。

驗證：SP=10H → PUSH 時 SP=0EH → 寫入偏移 0EH/0FH（第 8 個字）。正確。

填空 2：來源 BX = 0EH (14)

A 段第 8 個字（值 8）的偏移為 (8-1)*2 = 14 = 0EH。迴圈每次 sub bx, 2 往前取值，依序取得 8, 7, ..., 1。

完整程式碼

assume cs:codeseg
a segment
  dw 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0aH,0bH,0cH,0dH,0eH,0fH
a ends
b segment
  dw 0,0,0,0,0,0,0,0
b ends
codeseg segment
start:
  mov ax, b
  mov ss, ax
  mov sp, 10H          ; 初始堆疊指標
  mov ax, a
  mov es, ax
  mov bx, 0EH          ; 來源偏移：第 8 個字
  mov cx, 8
loop1:
  push es:[bx]
  sub bx, 2
  loop loop1
  mov ax, 4c00H
  int 21H
codeseg ends
end start

除錯驗證

執行後查看記憶體，B 段（SS:0000）將依序顯示：

0000: 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008

完全符合預期。同樣邏輯適用於 POP 操作，讀者可自行嘗試。

總結

堆疊操作的地址計算關鍵在於 SP 的預減/預增機制。設定初始 SP 時，必須考慮第一次操作前的指標變化；存取資料時，索引暫存器（BX/SI/DI）直接指向目標資料當前位址。掌握這一點，即可避免堆疊溢位、資料錯位等常見錯誤。