微机系统与接口：第3章 汇编语言程序设计(二）

1、第三章 汇编语言程序设计(二）汇编程序设计设计数据结构表示（ 变量、指针）设计程序结构：程序流控制（条件、分支、循环）程序设计方法举例 DOS/BIOS调用 (简单了解）操作数：标号/变量数值表达式/地址表达式运算符（算数、逻辑、关系、分析、合成）格式伪指令1DATA SEGMENT AT 8A00Hdata1 DB 03H,02H,01H,00Hdata2 DB 08HARRAY1 DW 3,4str DB HELLO$合理设计数据结构data1data2ARRAY1str2DATA SEGMENT AT 8A00Hdata1 DB 03H,02H,01H,00Hdata2 DB 08HAR

2、RAY1 DW 3,4str DB HELLO$合理设计数据结构data1data2ARRAY1strMOV AH,data1 ;AH=03H, 等于MOV AH, 0000HMOV AX,data1 ;AX=0203HMOV AH,data1+1 ;AH=02H 地址表达式。MOV AL,data1+2*2 ;AH=08H 标号或变量加/减某个整型 ;常量时仍表示标号或变量。3DATA SEGMENT AT 8A00Hdata1 DB 03H,02H,01H,00Hdata2 DB 08HARRAY1 DW 3,4str DB HELLO$合理设计数据结构data1data2ARRAY1st

3、rINC data2 ;data2所代表的内存单元里的值加1。MOV AL,data2-data1 ;AL=04H。同一段内的两个标号或变量 ;相减，得到的是数值。MOV AL, OFFSET data1+2*2 ;OFFSET优先级高于+号 ;等于MOV AL, 44DATA SEGMENT AT 8A00Hdata1 DB 03H,02H,01H,00Hdata2 DB 08HARRAY1 DW 3,4str DB HELLO$合理设计数据结构data1data2ARRAY1str用变量的偏移地址（字）或全地址（双字）来初始化存储器XX DW str;值为str的偏移地址YY DD str

4、;值为str的全地址段基地址（高字）和偏移地址（低字）5DATA SEGMENT AT 8A00Hdata1 DB 03H,02H,01H,00Hdata2 DB 08HARRAY1 DW 3,4str DB HELLO$合成运算符PTRdata1data2ARRAY1strLEA SI, data1MOV WORD PTR SI,4;0004H存入data1的第一个字。 MOV BX,OFFSET data1JMP DWORD PTR BX;跳转到CS:IP=0001H:0004H。;段间间接转移。04H00H6DP1 DD PRC1,PRC2DATA ENDSCODE SEGMENT；设C

5、S为8B00H PRC1 PROC FAR；8B00:1000:PRC1 ENDPPRC2 PROC FAR；8B00:2C20:PRC2 ENDP00H10H00H8BH20H2CH00H8BHDP18A00:000FH(PRC1)8B00:1000H合理设计数据结构用标号的偏移地址或全地址来初始化存储器7第三章 汇编语言程序设计(二）汇编程序设计设计数据结构表示（ 变量、指针）设计程序结构：程序流控制（条件、分支、循环）程序设计方法举例 DOS/BIOS调用 (简单了解）操作数：标号/变量数值表达式/地址表达式运算符（算数、逻辑、关系、分析、合成）格式伪指令8环境与代码运行0000:03F

6、FFFFF:0堆栈段数据段代码段CS:IPDSSS:SP系统起始运行程序中断向量区（系统专用）栈顶最多4个活动段分段结构ES9 汇编语言源程序格式（例） STACK1 SEGMENT PARA STACK STACK DB 512 dup(?) ;定义堆栈段STACK1 512字节STACK1 ENDS DATA SEGMENT ;定义数据段DATAMESSAGE DB This A Sample Program,LFCR$ DB 0DH,0AH,$ACHAR DW ?DATA ENDS ；数据段DATA结束CODE SEGMENT ；定义代码段CODE ASSUME CS：CODE，DS：D

7、ATA; 说明汇编程序活动段范围段名段说明保留字10汇编语言例程 (续1 ）MAIN PROC FAR ;MS-DOS 模板语句START:PUSH DS XOR AX,AX PUSH AX ;保存返回指针 DS:0START1:MOV AX,DATA MOV DS,AX CALL PRINT_A_CHAR RET;返回OSMAIN ENDPPRINT_A_CHAR PROC RETPRINT_A_CHAR ENDPCODE ENDS END START；汇编结束子程序, near11汇编语言例程 (续1 ）如何返回DOS？方法1：MAIN PROC FARSTART:PUSH DS;开始XO

8、R AX,AXPUSH AX方法2：;结尾MOV AH,4CH ;主过程没有申明为FAR时返回DOS法 INT 21H12汇编语言程序设计方法回顾 设计步骤：分析、建模、算法画流程图判断框 条件?终止框过程/执行框起始/准备框 流程图各框的表示法开发步骤：分配存储空间单元、编程、调试（DEBUG版）-发行（Release）版 设计方法：自顶向下，逐步细化具体小任务; 模块化程序设计：相对独立、功能单一、I/O关系明确、便于排障。13汇编语言程序设计指令回顾置位 OR AL, 00001000B; 复位 AND AL,01110111B; 判位0/1：TEST AL, 00001000B; JZ

9、(0)/JNZ(1) 多位判零CMP AL,0 JZAND AL,AL; OR AX,AX; TEST AL,AL ; JZ程序流控制 标志单元计数器循环14回顾：条件判断与程序跳转控制比较指令(CMP)、测试指令(TEST) 等对标志寄存器中某些位有所改变，判断之从而控制程序跳转CMP AX, 0JCNEXT1 TEST AL, 01H JNZNEXT2NEXT2:小于不等15汇编语言程序设计结构（一）质量评估 内存容量（效率）、速度、源代码（复杂性）、可维护性、可靠性基本结构 （单任务）：顺序、分支、循环语句1语句2语句3语句nMOV AX,100MOV BX,200MOV CX,8000

10、ADD BX, CXCMP BX,1000JZ NEXT怎样写出高质量的程序？16汇编语言程序设计分支结构基本结构 （单任务）：顺序、分支、循环程序段1程序段2条件?NY CMP AL,100 JZ NEXT1 MOV CX, 2000 JMP N100NEXT1: MOV CX, 3000N100: MOV COUNT, CXif(条件) else 17汇编语言程序设计多分支结构基本结构 （单任务）：顺序、分支、循环.程序段1程序段n程序段2程序段n-1多路条件测试条件：数据比较结果散转：程序入口表程序流变化switch (cv) case v1: case v2: break;18汇编语言

11、程序设计循环结构基本结构 （单任务）：顺序、分支、循环N程序段1结束循环？Y计数循环条件循环while (.) do . MOV CX,0; CHECK:CMP CX,100; JNC FINISH;CX=100则跳转 INC CX, JMP CHECK;FINISH: 19汇编语言程序设计循环结构基本结构 （单任务）：顺序、分支、循环循环体结束？Ndo . while(. )MOV CX,0; CHECK:. INC CX; CMP CX,100, JC CHECK;CX100则跳转FINISH:20循环结构嵌套 DELAY1: MOV DX,50000;延时xx msDELAY2: NOP

12、 NOP DEC DX JNZ DELAY2 DEC CX JNZ DELAY1 RET MOV CX,1000 DELAY: PUSH CX PUSH DX MOV CX,1000POP DXPOP CXLOOP DELAY;CX自动减1RET多重循环：延时程序例21程序设计举例：(1)分支跳转结构: 根据X0 给Y赋值-1，0，1MOV AL, XMOV AH, 1CMP AL, 0JG EXIT;如果AL0则跳转JZ ZEROMOV AH, -1;0JMP EXITZERO: MOV AH, AL;=0EXIT:MOV Y,AH;统一出口22(2)分支：比较测试结构(最大值w) .cod

13、e MOV BX, OFFSET CMPDAT MOV CX, COUNT MOV AX, BX INC BX INC BXCHECK0: CMP AX, BX JNC CHECK1 MOV AX, BX;总是把较大数存入AXCHECK1:INC BX INC BX LOOP CHECK0EXIT: .dataCMPDAT DW 1,2,3,7,6,5COUNT EQU ($-CMPDAT)/2;个数23(3)分支表-散转例题：设有8种产品的产品编号分别为0,1,2,7，各产品的加工子程序名分别为PRO0,PRO1,PRO7。编写由已知编号INDEX序号转至相应加工子程序处理的程序。要点：利用

14、查表跳转简化多分支结构的设计。24 方法1:利用表内地址分支，表的内容是各分支程序入口的偏移地址。 .DATA BASE DW PRO0, PRO1, PRO2, PRO3, PRO4, PRO5, PRO6, PRO7INDEX DB ?.CODESTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXPRO0:;处理子程序JMP EXITPRO1:JMP EXITPRO7:JMP EXIT25MOV BL,INDEX;需要跳转的分支程序编号MOV BH,0SHL BX,1;BX值乘以2JMP BASEBX;跳转至相应分支程序 ；基址寻址 EXIT:MOV AX,4C00HINT 21HSTAR

15、T ENDPCODE ENDSEND START26方法2:利用表内指令分支，表的内容是转向各子程序的指令。 MOVAL,INDEX ;取编号MOVAH,0MOVBL,AL ;编号值乘以3ADDAL,ALADDAL,BLMOVBX,OFFSET BASE;取命令表的基址ADDBX,AXJMPBX ;跳转到命令表的相应位置BASE:JMPPRO0 ;BASE是命令表(代码段中),;JMP是3字节指令JMPPRO7PRO0:;子程序JMPEXIT27例:计算！（N=8 WORD; N=12 DWORD）RESULT DW ?MOV AX, N MOV CX, AXDEC CX;循环执行N-1次LP

16、: MUL CX;默认乘数AX，积AXLOOP LPMOV RESULT,AX(4)循环结构28例： 从数组MYDATA开始的10个内存单元(字节型)中，找值等于0的单元个数，存入变量COUNT中。 MOV BX, OFFSET MYDATA-1MOV CX,10;循环次数MOV COUNT, 0AGAIN:INC BXCMPBX, 0LOOPNZ AGAINJCXZOK;此时有两种可能性CX=0 或 ZF=1INC COUNTJMP AGAINOK:指令测试条件LOOP 目标标号CX CX-1CX!=0LOOPE/LOOPZ 目标标号CX CX-1ZF=1且CX!=0LOOPNE/LOOPN

17、Z 目标标号CX CX-1ZF=0且CX!=0JCXZ 目标标号 CX=0(5)循环结构29汇编语言程序设计过程调用过程（子程序）反复使用程序段，简化设计、减少程序空间开销、易读、易维护调试。问题 子程序现场保护/现场恢复；主程序(调用者)完成 PUSH AX PUSH BX CALL SUBRT POP BX POP AX .子程序完成 SUBRT PROCSUNRT: PUSH AX PUSH BX . POP BX POP AX RET 30段内直接/间接调用spsp-2CALL near_proc当前IP压入堆栈，段内跳转reg16/mem16RETspsp+2;近过程返回段间直接/间

18、接调用 spsp-4CALL far_proc当前CS(先):IP(后)压栈，段间跳转mem32RETspsp+4;远过程返回汇编语言程序设计过程调用31过程（子程序，函数, 方法）参数传递方法寄存器传递；内存单元（全局）传递；速度快，但结构差，难维护MOV SI, OFFSET SBuf_head MOV DI, OFFSET Dbuf_head MOV CX,COUNT CALL BLKCHEK堆栈传递-POP取/BP取（子程序采用RET n）（多任务）中断（嵌套）：任务通信、协调 BLKCHEK PROC FAR;入参SI、DI、CX，;出参SUMBLKCHEK ENDP汇编语言程序设计

19、过程调用32例：求数组ARRAY中所有元素之和(假定不溢出)并存于SUM中。.DATAARRAYDB d1,d2,d3,dnCOUNTDB $-ARRAYSUMDB ?.CODELEA SI, ARRAYMOV CX, COUNTCALL SUM1;入参为SI、CX，出参为AXMOV SUM, AXIP堆栈段新栈顶下一条指令的偏移地址call前call后 程序设计举例（6）：过程/子程序调用与参数传递33SUM1 PROC NEARCMPCX, 0JZEXIT;个数为0MOV AX, 0AGAIN: ADD AL, SIADC AH, 0INC SILOOP AGAINEXIT:RETSUM1

20、ENDP（续）IP堆栈段新栈顶RET后RET前当前IP值;入参为SI、CX，出参为AX34 例： 把内存中某一区域的数据块传送到另一区域中。如果源数据区与目标数据区的一部分地址发生重叠，应考虑从何处开始传统以及传送方向。指令：MOVS 目标，源(DS:SI ES:DI，并根据DF标志自动修改SI和DI)DS:SI=源串首址 ES:DI=目标首址 CX=串长MOVSB ;字节串传送MOVSW ;字串传送DF=0 增方向DF=1 减方向 程序设计举例（7）：分块传送35 须从高地址开始传，递减须从低地址开始传，递增 程序设计举例（7）：分块传送36（续）DATASEGMENTSTRGDB256 D

21、UP(1,2,3)STG1EQU STRG+7 ；源串STG2EQU STRG+27 ；目标串STRSEEQU 50；串长DATAENDSSSTACKSEGMENTSTACKDB256DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATA，ES：DATAMAIN:.MOVAX,DATAMOVDS,AX假设都在数据段中37MOVES,AXMOVCX,STRSE;MOV SI,OFFSET STG1; 源串首址MOV DI,OFFSET STG2；目标首址CLD ；增量方式PUSH SI ADD SI,STRSE-1 ；SI=源串末址 CMP SI,DI

22、POP SI JL OK；不重叠 STD；重叠，按减量 ADD SI,STRSE-1 ;指向串末 ADD DI,STRSE-1OK:REP MOVSB ；按增量CODE ENDSEND MAINSTG1STG2STRSESTG1+STRSE（续）38第三章 汇编语言程序设计(二）汇编程序设计设计数据结构表示（ 变量、指针）设计程序结构：程序流控制（条件、分支、循环）程序设计方法举例 DOS/BIOS调用 (简单了解）学会使用操作数：标号/变量数值表达式/地址表达式运算符（算数、逻辑、关系、分析、合成）格式伪指令39用户程序控制PC机硬件的方式直接IOBIOS：固化在ROM中的一组外设驱动与管理

23、软件DOS：在BIOS基础上开发了一组IO处理程序高级语言DOS和BIOS调用(Disk OS-Basic I&O system)两组系统服务程序，用户可以通过两者提供的功能程序，来编制直接管理和控制计算机硬件设备的底层软件，完成基本IO（显示器、键盘、硬盘等）、内存和文件管理，以及中断向量、时钟设置等功能。BIOS/MS-DOS功能调用40BIOS/MS-DOS功能调用硬件控制直接IO：移植性差，必须很了解外设BIOS：运行效率高，留驻在ROM中，独立于OSDOS：基于MS-DOS，无须太多了解硬件，移植性好。高级语言：功能少，执行效率慢。移植性：直接IOBIOSDOS 高级语言关键：DOS

24、与设备无关-BIOS与设备相关应用: 软中断指令 INT n，实现系统功能调用概念和使用41BIOS/DOS 功能调用86PC:4种中断：NMI、INTR、内部中断、软中断软中断指令 INT n：INT 10HBIOSINT 21HDOS系统功能调用步骤：确定功能号AH置入参执行INT 21H 分析出参0-3FFH 中断向量表，0255中断号对应中断例程入口n=5H1FH 调用BIOS中的服务程序 P391附录5n=20H3FH调用DOS中的服务程序 P387附录4n=40HFFH自由中断区42 BIOS/DOS (P174-204)功能调用21H号中断的常用功能号：01/02H 单字符输入/

25、输出（带回显）09/0AH 字符串输出/输入特点： (1)不用 CALL；(2)BIOS-ROM固化；(3)用户程序不必与服务程序代码相连，令用户代码简洁、可读性好，调试、使用方便；例：显示字符(DOS仅字符方式) MOV AH, 2 ; AH的值功能号MOV DL,AINT 21H; n=21H中断类型号43 DOS系统功能调用读键盘（阻塞）MOV AH,1INT 21H CMP AL,Y ;出参 返回到DOSMOV AH, 4CHINT 21H 将一个以$结尾的字符串输出到屏幕;入参：令DS:DX指向该字符串MOV AH, 9INT 21H 44 Hello World 与系统调用DATA

26、SEGMENTszHelloDBHello,World!,0dh,0ah,$DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATA，ES：DATASTART:MOV AX,DATAMOVDS,AXMOV AH,9MOVDX,OFFSET szHelloINT 21HMOV AH,4CHINT 21HCODEENDSEND START45 补充知识1.DOS为层次型模块化结构的操作系统，它由一个引导程序Boot和三个功能模块（输入输出管理模块、文件管理模块、命令处理程序）以及外部命令集(.COM/EXE/.SYS)组成 2.发展(1.06.22+,4.0后为多任务）/IBM PCDOS3.局限性(8086工作在实模式下寻址采用16位段和偏移量，最大分段64KB，最大寻址空