汇编语言程序设计的基本方法.ppt

第四章 程序设计的基本方法 微机原理与接口技术 2010.5 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 4.4 汇编语言程序设计方法 4.4.1 概述 4.4.2 分支程序设计 4.4.3 循环程序设计 4.4.4 子程序设计 2 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 设计一个程序要点： 认真分析问题的需求，选择好解决方法； 针对选定的算法，编写高质量的程序。 一个高质量的程序不仅要满足设计的要求， 而且还应尽可能实现以下几点： （1）结构清晰、简明、易读、易调试。结构好 （2）执行速度快。 效率高 （3）占用存储空间少。 资源少 4.4.1 概述 3 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 （1）分析问题，选择合适的解题方法。 （2）根据具体问题，确定输入输出数据的格式。 （3）分配存贮区并给变量命名(包括分配寄存器)。 （4）绘制程序的流程图，即将解题方法和步骤用 程序流程图的形式表示出来。 （5）根据流程图编写程序。 （6）静态检查与动态调试。 汇编语言程序设计的一般步骤 4 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 几种框图符号 1.起始、终止框 2.判断框 3.处理说明框 4.子程序或过程调用框 5.流向框 6.连接框 Y N 1 12 1 2 5 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 分支程序的特点：根据不同情况作出不同的处理，程序结构分成 了若干支路。 分支的结构形式： (1) (2) 结构特点： 程序运行方向是向前的，条件确定，只能执行分支中的一个。 机器根据不同的情况作出判定，有选择的执行相应的分支。 这类程序称之为分支程序。 NY 判定条件 分支1分支2 相当于C语言的if、else 判定条件 分支1分支2 相当于C语言的switch() 分支n 4.4.2 分支程序设计 6 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 （1）分支由条件转移指令产生，不同条件通过FLAGS 的标志位状态（0或1）反映出来； （2）转移指令不影响FLAGS的标志位，可连续使用转 移指令，产生多个分支。 例：可以产生如下的多个分支。 CMP BYTE PTR ARRAYBX, 0 JLE L1 ; 小于等于0，转移到L1 分支1 ; 大于0 L1: JL NEXT ; 小于0，转移到NEXT 分支2 ; 等于0 NEXT: 分支3 ; 小于0 问题：计算机怎样判断这些分支？ 7 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 (1)选择合适的转移指令； (2)为每个分支安排出口； (3)将分支中的公共部分尽量放到分支前或分 支后的公共程序段中； (4)流程图、程序对应； (5)调试时，逐分支检查。 分支程序设计要点 8 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 特点： （1）改变程序的执行顺序，即改变指令指针 CS:IP的值； （2）不改变标志位。 4.4.2.1 转移指令 设计分支程序的时候，关键在于根据需要， 根据各个标志位的不同状态，选用合适的转 移指令。 9 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 转移 指令 条件转移 无条件转移 简单条件转移 (10条) 无符号数条件转移(4) 有符号数条件转移(4) 段内直接、段间直接 段内间接、段间间接 转移指令的分类 10 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 1 无条件转移指令 格式：JMP 标号 作用： 使CPU无条件地转移 到指令指明的目的地 址处（标号指定）执 行，转移的范围大， 灵活性大； 不能构成分支程序， 但可将各分支的出口 重新汇集在一起； CMP ARRAYBX, BYTE PTR 0 JLE L1 ; 小于等于0 分支1 ; 大于0 JMP GO1 L1: JL NEXT ; 小于0 分支2 ; 等于0 JMP GO1 NEXT: 分支3 ; 小于0 GO1: ; 所有分支汇集 11 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 某些条件转移指令转移的范围超过它规定的范围 时， 用JMP搭桥。 例：JL L1 ; 小于0时转L1 L1: 可改为如下指令串： JGE L0 ; 大于等于0时转L0 JMP L1 ; 小于0时无条件转L1 L0: L1: 1 无条件转移指令 ; 超过了规定的转移范围 12 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 根据所处的位置分类： 段内转移：要转移的目的地址与指令本身在同一 段； 段间转移：要转移的目的地址与指令本身在不同 段。 根据寻址的方式分类： 直接方式转移：转移到标号。 间接方式转移：从存储器或寄存器中得到转移目 的地的段地址和偏移地址。 1 无条件转移指令 13 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 格式名称功能 JMP 标号段内直接(IP)+位移量 IP JMP OPD段内间接(OPD) IP JMP FAR PTR 标号 段间直接标号的EA IP 段首址 CS JMP OPD段间间接(OPD) IP (OPD+2) CS 1 无条件转移指令 14 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 例： JMP NEXT 直接方式的无条件转移指令 JMP WORD PTR BX 段内间接转移指令(16位段) JMP DWORD PTR BXDS:BX指向的双字单元中 存放着EA和段首址(16位段) 1 无条件转移指令例 15 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 2 条件转移指令 条件转移指令语句格式： 操作符 标号 JX 标号 w功能：如果转移条件满足，则标号的EA（立即 数） IP 否则，执行紧跟转移指令之后的那条指令。 16 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 2 条件转移指令 例如： JZ NEXT INC AX NEXT：DEC CX E9 00 01 40 49 0100H 0103H 0203H JZ NEXT INC AX DEC AX 位移量=标号EA下一条指令EA 有符号数 位移量 17 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 2 简单条件转移 特点： 只能是段内直接跳转，即： （1） 用立即数改变IP的值，不改变CS。 （2）为有符号数，0 向前转，否则往回转。 （3）16位段：汇编程序计算的位移量在 n IF -128127之间时，翻译成8位有符号数 ； n ELSE IF -3276832767间时，翻译成16位有符号 数； n ELSE ERROR。 18 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 JZ/JE ZF=1时，转移 JNZ/JNE ZF=0时，转移 JS SF=1时，转移 JNS SF=0时，转移 JO OF=1时，转移 JNO OF=0时，转移 JC CF=1时，转移 JNC CF=0时，转移 JP/JPE PF=1时，转移 JNP/JPO PF=0时，转移 运算结果为0 运算结果不为0 运算结果为负数 运算结果不为负数 运算结果溢出 运算结果没有溢出 运算产生进位借位 运算没有产生进位借位 结果低8位1的个数为偶数 结果低8为1的个数为奇数 (1) 简单条件转移指令 19 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 JZ L1 MOV AX , 0 L1: ZF = 1? MOV AX ,0 N Y L1: 指令与流程图的对应关系 20 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 特点： 根据单一标志位确定转移方向； 当超出转移范围时，可用JMP搭桥； 不能作段间转移，不得作间接转移； 不影响FLAGS的标志位，可连续使用转移 指令，产生多个分支。 (1) 简单条件转移指令 21 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 例：分析以下程序段，指出所完成的功能。 MOV Y，-1 MOV AX，X CMP AX，0 JE EXIT1 ADD AX，1000H JO OVER JNS EXIT1 NEG AX EXIT1： MOV Y，AX EXIT0： MOV AH，4CH INT 21H OVER： LEA DX，OVERF MOV AH，9 INT 21H JMP EXIT0 DATA SEGMENT X DW n Y DW 0 OVERF DB 0AH，0DH， IS overflow！$ DATA ENDS 22 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 1. 无符号数条件转移指令往往跟在比较指令之后； 2. 根据与无符号数特征有关条件标志CF和ZF的组合 决定转移方向。 JA / JNBE 短标号 当 CF=0 且 ZF=0时，转移 JAE / JNB 短标号 当 CF=0 或者 ZF=1时，转移 JB / JNAE 短标号 当 CF=1 且 ZF=0时，转移 JBE / JNA 短标号 当 CF=1 或者 ZF=1时，转移 (2) 无符号数条件转移指令 23 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 大于转（即不小于且不等于转）JA/JNBE 条件标志：CF=0且ZF=0时转移 用于两个无符号数a、b的比较，若ab则实现转移 查看a，b两数相减的结果：a-b CMP a,b CF(有没有借位) ZF(相不相等) a b a - b 0 0 a = b a - b 0 1 a B0000 +A B1000 -A =OPS，不转移 结果为正有溢出，说明真正结果应为负(OPD小)，转移 结果为负无溢出，说明OPD AX， 如果结果小于0转L 。 ADD AX，-2 JL L 问题：可以用JS吗？ No 1 8 0 01H -32767 0FFFEH -2 7FFFH 此例中不能用JS，因为当(AX)=8001H时(即-7FFFH的补码) 说明两负数相加结果为正，产生溢出，仅用JS不发生转移 。而此时OF=1、SF=0， SF OF=1，发生转移。 该例说明JL本质上是判 断运算结果是否为负， 而不仅仅是 (OPD)9 N y 条件细化 加标号LERR: EXIT: j1.asm 37 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 分支程序设计应该注意的问题（1） 1.选择合适的转移指令。 例：CMP AX,0 JL L1 能不能换成JB，JS；JB:CF=1且ZF=0 2.要为每个分支准备好出口。 例：CMP AX,0 JGE L1 MOV DL,- L1: MOV DL,+ 38 Chapter 4 汇编语言程序设计微机原理与接口技术 分支程序设计应该注意的问题（2） 3.应将各分支的公共部分尽量提到分支前或分支后 的公共程序段去执行，使程序简短、清晰。 CMP AX, 0 JL L1 ADD AX, SUM MOV SUM, BX JMP EX1 L1: NEG AX ADD AX, SUM MOV SUM, AX EX1: CMP AX, 0 JGE L1 NEG AX L1: ADD AX, SUM MOV S