2023年东北大学计算机硬件基础分支程序设计实验报告

东北大学计算机硬件技术基础实验报告班级:机械0９0８姓名:学号：2０23206３实验题目:分支程序设计日期：２023年11月28日实验一一、实验目的1)掌握分支程序的结构;２)掌握分支程序的设计,调试方法;二、实验内容设有3个单字节无符号数存放在BUＦ开始的缓冲区中,编写一个能将他们从大到小重新排序的程序。三、算法描述流程图四、实验环节1.输入源程序：DＡＴAﻩﻩSＥGMＥNTBUFﻩ DB 13,52，１4DＡTＡﻩﻩENDSCODEﻩ SＥGMENTﻩ ASSUＭEﻩﻩCＳ:CODＥ,DS:ＤATASTARＴ:MOVﻩ AX,DATAＭOV ＤS,AXＭOVﻩﻩＳI,OFFSＥTＢUFMOV AL,[SI];把3个数取到寄存器中MOＶﻩ BＬ,［SI+１]MOV ﻩCＬ,[ＳＩ+2]CMＰﻩ AL,BLJＡＥ ﻩNＥXT１ＸCＨG ﻩＡＬ,BLﻩﻩ ;排序,将最大数送AL寄存器NEXT１:CMP ﻩＡＬ，CLJＡEﻩ ＮEXＴ2ＸＣHGﻩ AＬ,ＣLNEXT２:CMPﻩ BL，CL;将最小数送CL寄存器JＡEﻩ NEＸＴ3XCHGﻩﻩBL,CLNEXT３:MOV ﻩ[SI],AL;从大到小依次存回缓冲区MOVﻩ ［SI+１],BＬMOV [SＩ+2］,CLMOＶﻩ ＡＨ,4CHINT ﻩ2１HCOＤE EＮDSﻩEＮDﻩﻩSTART2.执行emuｌaｔｅ程序,对源程序进行调试,生成ｏriｇinalｓoｕrcecode和emulatｏr:noｎame.exe_文献,结果无错误。３.执行ｒｕn程序,打开程序auｘ,选择memoｒy,查看地址０710:00００,经验证运营结果为340E０D，即5２1413，由大到小排列，满足题目规定且无错误。五、实验结果１.执行ｅmｕｌate程序,对源程序进行调试，生成ｏrigｉｎａlsouｒcecodｅ和ｅmｕlaｔor：noｎａｍe．exe_文献，得到如下界面：2.执行ｒun程序，打开程序ａux，选择mｅｍｏｒy，查看地址０７1０:0000，得到如下界面:运营结果为340E0D,即５2１413,由大到小排列，满足题目规定且无错误。六、思考题分支结构程序设计的关键在于准确地知道操作结果影响的标志位状态和对的的地使用条件转移指令。本程序中，由于是无符号数的比较，所以也可以根据一个标志位来鉴定数的大小,你能说出那个是标志位吗，且程序中的ＪEA指令改用什么指令替换呢？答：可以根据CF标志位来鉴定数的大小。ＣF=０时，DSＴ>SＲC;当ＣF=１时，DST<RＳＣ。当CF=1时，用ＪC指令可以实现转移；当CF=0时,用JＮC指令可以实现转移。七、扩展题在BUF开始的单元里有3个单字节无符号数，编写程序找出它们中的最小值并存入MIＮ单元。１．输入源程序如下：DＳEＧﻩﻩSＥGMＥNＴBUFﻩﻩDＢ99，72,88MINﻩ DＢ0DSEGﻩ ENDSCODＥﻩSEGMＥNTﻩASSUMＥﻩﻩCS：CSEG,ＤS,ＤSEGSTＡRT: MOV ＡX,DSEGﻩＭOＶﻩDＳ,ＡＸﻩﻩMOＶﻩＳI，OFFSETBＵF ﻩ MOV AL,[SI];把3个数取到寄存器中ﻩﻩ ＭOVﻩBL,［ＳI+1] ﻩMOＶﻩCL，[SI+２] ＣMPﻩAL,BL;排序,将最大数送AＬ寄存器ﻩ ＪAE NEXT1ﻩ XCHG AＬ,BLNEXT1: MOＶ MIＮ，BL；排序,将最小数送MIN区ﻩﻩCMＰﻩBＬ,CL ﻩJＡＥﻩNEXＴ2 ＸCＨGﻩＢＬ，CLNEXＴ２: MOVﻩMIN,CLﻩ MＯV AH,４CHﻩ IＮT 21HCODEﻩENDＳﻩ ﻩEND SＴAＲT2．执行emuｌaｔｅ程序，对源程序进行调试，生成originalｓourcecode和emulatoｒ：noｎａme.exｅ＿文献,结果无错误。3．执行run程序,打开程序aｕｘ，选择memoｒy，查看地址0７1０：０0００，结果如下图。经验证运营结果为６34８５848,即997288,ＭＩN区值为48,即最小值72,无错误。八、实验心得通过本次实验我理解了汇编语言中编程的基本环节,掌握了分支结构程序设计中准确知道操作结果影响的标志位状态和对的的使用无条件转移指令以及无符号数的比较方法。这个实验，使我结识到直接通过CPU寄存器地址赋值可以大大提高效率，并且让我知道要继续练习熟读汇编语言代码的功能及用法。实验二一、实验目的1)掌握分支程序的结构;2)掌握分支程序的设计,调试方法;二、实验内容设有3个单字节无符号数存放在BUF开始的缓冲区中，编写一个能将他们从大到小重新排序的程序。三、算法描述流程图四、实验环节（1）ｘ、y异号1.输入源程序：DATAﻩ ＳEGMEＮＴXﻩﻩﻩDB ﻩ ﻩ99Y ﻩﻩDB ﻩﻩﻩ-3３Zﻩ DＢﻩﻩ ﻩ0ＤＡTAﻩﻩENDSＣＯＤEﻩ SEＧＭENＴﻩﻩＡSＳUMEﻩﻩCＳ:CODE,ＤＳ:DATASTART:MOVﻩﻩﻩAX,DATＡﻩﻩMOVﻩﻩ ﻩDS,AXﻩCＭP ﻩ ﻩX,0;x与0进行比较 ﻩＪLﻩﻩ ﻩ L1;ｘ＜0转L1CＭP ﻩﻩﻩY,０JL ﻩ L2;y＜0转L2ﻩ MOVﻩﻩﻩﻩZ,1;x>=0,y>=0则１→Z，无条件转EXITﻩ ＪMP ﻩ ＥＸITL1:ﻩﻩＣMＰﻩﻩ Y,0；y>=0转L２ JGEﻩﻩ L２ＭOＶ ﻩ Z,-1;x<0,y<0则－１→Z,无条件EXＩTJMPﻩ ﻩEXITＬ2:ﻩﻩＭOVﻩﻩﻩﻩZ，0；x，ｙ异号则0→ZEXＩＴ：ﻩMＯVﻩﻩﻩ AH,4CHﻩ IＮT ﻩ ﻩ21HＣODEﻩ ＥNDSﻩ ﻩEＮD ﻩＳＴARTﻩ2.执行ｅｍuｌａte程序，对源程序进行调试,生成originａlsourcｅcｏｄe和eｍuｌator：nｏnａme.exe＿文献,结果无错误。3.执行run程序,打开程序aux,选择memoｒy，查看地址07１0:000０,经验证当ｘ、ｙ异号时,Z值为0，结果满足题目规定且无错误。（2)x、y同为正1.输入源程序:DＡＴＡﻩﻩSEGMEＮＴＸﻩ ﻩDBﻩﻩ ﻩ１3Ｙﻩﻩ DＢ ﻩﻩ 1４Z DBﻩ ﻩ0ＤATA ENＤＳCODE ﻩＳＥGMＥNT ﻩＡＳSUMＥ ﻩＣS:COＤE,DS：DＡTASTAＲT:ＭOＶﻩﻩﻩAX，ＤATＡ MOＶﻩﻩﻩﻩＤＳ,AX CMＰ ﻩﻩ X，0;ｘ与０进行比较 ﻩJLﻩ ﻩ L1;x<０转L1CMP ﻩ Y,0ＪLﻩ ﻩﻩ L2；y<0转Ｌ2ﻩﻩＭOＶ ﻩﻩZ，1；x>=０,y>＝0则1→Z,无条件转ＥXITﻩ JMP ﻩEXＩTＬ1: ﻩＣMP ﻩﻩﻩY,0;y>=0转L2ﻩﻩJＧE ﻩ L2MＯVﻩﻩﻩﻩZ，－1；x＜0,ｙ＜０则-1→Z,无条件EＸITJＭPﻩ ＥXITL2: ﻩMOV ﻩ Ｚ，０；x，y异号则0→ＺEXIT: ＭOV ﻩＡH,4ＣH INＴ ﻩﻩﻩ21HCＯDE ENDS ﻩEＮD ﻩﻩＳTART2.执行ｅmｕlate程序,对源程序进行调试，生成oｒｉginａlsｏurceｃode和emｕlaｔor:noｎaｍｅ.exｅ＿文献,结果无错误。3.执行run程序，打开程序aｕx,选择ｍemory,查看地址0710：000０，经验证当x、y都大于０时,Z值为１,结果满足题目规定且无错误。(３）x、ｙ同为负1.输入源程序：DAＴＡﻩﻩSＥGMENTXﻩ DBﻩﻩ -３6Y ﻩ DB ﻩ -12Zﻩﻩ ＤＢ ﻩﻩ 0DATＡ ENDSＣODＥ ＳＥＧMENT ASSUMEﻩﻩＣS:ＣOＤＥ，ＤS:DATASＴＡRＴ:MＯＶ ﻩAX,DATAﻩ MOVﻩﻩﻩ ＤS,AX CMPﻩ ﻩ Ｘ,0;x与0进行比较 JＬ ﻩ Ｌ1;ｘ<0转L１CMＰ ﻩ Y,0JL ﻩL2;ｙ<0转L2 MOV ﻩﻩ Z,1;x>=０,ｙ>=0则1→Ｚ，无条件转EＸＩT ﻩJＭＰ ﻩﻩﻩEXITＬ1:ﻩﻩＣMＰﻩ ﻩﻩY,0;y>＝0转L2 ＪGEﻩ ﻩL2ＭＯVﻩ Ｚ,-1;x＜０,y<０则-1→Z,无条件EXＩTJＭＰﻩﻩ ﻩＥＸIＴL2:ﻩ ＭOＶﻩ Z,０;x，y异号则０→ZEXIT：ﻩＭOＶﻩ ﻩ AH,4CHﻩ IＮＴ ﻩﻩ21HCＯDEﻩ ENDSﻩﻩﻩＥNDﻩﻩ ＳTART ２.执行eｍuｌaｔe程序，对源程序进行调试,生成ｏｒiginａｌsouｒcecode和emｕlaｔoｒ：nonaｍe.exｅ_文献,结果无错误。３.执行run程序，打开程序auｘ，选择ｍｅｍory，查看地址0710：００00,经验证当x、ｙ都小于0时，Z值为-1,结果符合题目规定且无错误。五、实验结果（1)ｘ、y异号1.执行emuｌatｅ程序，对源程序进行调试，生成origｉnalsourcecode和emulator：noｎａme．exｅ_文献，得到如下界面：2．执行run程序,打开程序aux，选择mｅmory，查看地址0710：０00０，得到如下界面：经验证当x、y异号时，Z值为０,结果满足题目规定且无错误。（２)x、y同为正1.执行ｅｍｕｌaｔe程序，对源程序进行调试,生成originalｓouｒcｅcode和eｍulaｔor：noname.exe_文献，得到如下界面:2.执行rｕn程序，打开程序aux,选择memｏry，查看地址0710：０000，得到如下界面：经验证当x、ｙ都大于０时，Z值为1，结果满足题目规定且无错误。（3)x、ｙ同为负1.执行emｕlaｔｅ程序,对源程序进行调试,生成oｒigｉｎalsoｕrcecodｅ和eｍｕlatｏr：noｎａme.exe＿文献,得到如下界面:2.执行ｒun程序,打开程序aux,选择memｏｒy，查看地址０７10:0０00，得到如下界面：x、y都小于0时,Z值为-1,结果符合题目规定且无错误。六、思考题本程序中鉴定符号用的是CＭP指令,而用逻辑操作指令也可以。比如,可以用AND指令,使其进行自身与操作，反映到ＳF标志位,还可以用ＴEST指令直接测试最高位,并将结果反映到ＺF标志位,然后根据ZＦ标志位判断。试用TEST指令编之。答:1.输入源程序如下:ＤATA ﻩSＥGMENTＸﻩﻩ DBﻩﻩ66Y ﻩ DBﻩﻩ-1０0Zﻩ ﻩＤBﻩﻩ０DATAﻩﻩENDSCODＥﻩSＥＧMENT ﻩ ＡSSＵME CＳ：CODE,DS:ＤATASＴARＴ:ﻩ MOVﻩ AＸ，ＤＡＴAﻩﻩ MOV ﻩDＳ,AX ﻩTESTﻩﻩX,80H ＪNE ﻩL１ ﻩﻩTＥＳTﻩ Y，80HﻩﻩﻩJNEﻩﻩＬ2ﻩ ﻩMＯV ﻩZ,1ﻩﻩﻩJMP ﻩEＸＩT ﻩ Ｌ1：ﻩ TESTY,80H ﻩ ＪE L2 ﻩ MOV Z,-1ﻩﻩﻩJMP ﻩEＸＩTL2:ﻩﻩMＯVﻩ Z,0ＥXIT：ﻩ ＭOVﻩﻩAＨ,４CＨﻩ ﻩＩＮTﻩ 2１HCＯDＥﻩＥNＤＳ ＥNＤﻩﻩSTAＲT2.执行eｍulatｅ程序，对源程序进行调试,生成ｏｒigiｎａlsoｕrcｅcode和eｍulator：nｏname.exｅ＿文献,结果无错误。3.执行rｕｎ程序,打开程序aｕｘ，选择memory,查看地址０710:00０0，结果如下图经验证运营结果为42９C00，即66-1０00,x、y异号，Z值为0，无错误。七、扩展题假如不采用上述方法判断两数的符号，而采用两数异或的方法判断两数的符号,当两数的符号不相同时,其结果的最高位必然为１；当两数的符号相同时，其结果的最高位必然为0；在根据其中一数的符号是正还是负决定两数是正数还是负数。请做程序完毕。（１）x、y同号1.输入源程序:ＤＳＥG ＳEGMENTXﻩﻩDB －3Ｙﻩ DBﻩ-4Zﻩ DBﻩ0ＤSＥG ＥNＤＳＣＳEGﻩ ＳEGMENＴﻩASＳUMＥCＳ:ＣSEG,ＤS:DSEGSＴＡRT：MOVﻩﻩＡX，DSEＧﻩ ＭOＶ DS,AXﻩ MOVﻩＡL,ＸﻩﻩＭOV BL，Ｙ ＸOR ＡＬ,BLﻩﻩJＳＬ1 JGEL2ﻩﻩＭOV Ｚ,1 ﻩＪMPﻩEＸＩTＬ1:ﻩ ﻩMOVZ,1 ﻩＪMPEXＩTＬ2：ﻩMOＶＺ，0ＥXIT： MOVAＨ，４ＣHﻩﻩIＮT21HCSＥG ﻩＥNDＳﻩ EＮDﻩＳTＡRT2.执行emulａtｅ程序,对源程序进行调试，生成ｏriginalsｏurcecode和eｍｕlａtor：noname.ｅxe_文献,结果无错误。3.执行rｕn程序,打开程序ａux,选择ｍemory，查看地址07１0：0０00，结果如下图。（2）x、y异号1.输入源程序：DSEGﻩﻩＳEGＭEＮＴX ＤBﻩ5YﻩﻩDB －６ZﻩﻩDＢﻩ0DSEGﻩENＤＳCSEG ﻩＳEGMＥNT ASＳUMEＣS:ＣSEG，DS:DＳＥＧSTAＲT:MOＶﻩ AX,DSEGﻩﻩＭOV DＳ，ＡXﻩ MOVﻩＡL,X ﻩMOＶﻩBL，Y XORﻩAL,ＢLﻩﻩJSＬ1 ﻩJEL2ﻩ MOV Z,1 JMPﻩEＸIＴＬ１: ﻩﻩMＯＶＺ,1 ﻩJMPＥXITL2:ﻩMOVZ，0ＥＸIＴ:ﻩＭＯVAH,4ＣHﻩ INＴ21HＣSEGﻩﻩＥNDS ENDﻩＳTAＲＴ2.执行ｅmulａte程序,对源程序进行调试,生成ｏrｉginalsourｃecｏｄｅ和ｅmulator:nｏname.eｘｅ_文献，结果无错误。3.执行run程序,打开程序aux，选择meｍoｒy,查看地址0710:0０00,结果如下图。八、实验心得通过本次实验我理解了汇编语言中编程的基本环节，掌握了emu8086软件的基本运用,调试，对运营结果的简朴分析。能运用基本的汇编语言做一些简朴的程序，特别是对ＣMP指令,逻辑指令ＴEST和他相应的ZF指令的熟悉与运用。实验三一、实验目的１）掌握分支程序的结构；2）掌握分支程序的设计，调试方法;二、实验内容设有3个单字节无符号数存放在ＢUF开始的缓冲区中，编写一个能将他们从大到小重新排序的程序。三、算法描述流程图四、实验环节1.输入源程序DATA ﻩＳEGＭENＴＤIS０ ＤBﻩ'ＩNPUTDＩGIT0！＄＇DIS1 DB 'INPUTDＩGIＴ1!＄'DＩＳ2 DBﻩ'INＰＵTDIGＩT２!$＇DIS3ﻩＤB ＇INPUTＤIGIＴ3!$'DＩS4 ＤB 'ＩNＰUTDＩGIT４!$'DIS５ DB 'ＩNPUTDＩGIＴ5！$'ＤIS6 DＢﻩ＇IＮPＵＴＤIGIＴ6！$＇DIＳ7 DBﻩ'IＮPＵTDＩGIT7!$＇DＩＳ8ﻩＤB ＇INＰＵTＤIGIT8!$'DIS9 DＢ ＇ＩNＰUTＤIＧIT９!$'DIＳ1０ DB 'IＮPＵＴCHARＡCTＥＲ！$'DATAﻩ ENDＳCODEﻩ SEGMENTﻩ ＡＳSUME ﻩＣＳ：ＣODE，ＤＳ:DATＡSTAＲT:MOV ﻩＡX，DＡＴAﻩ MＯＶﻩﻩDS,AＸﻩＭOＶ AH,1;调用键盘输入DOS中断ﻩINＴﻩﻩ21Hﻩ CMP ﻩAL，30H;假如输入的是非数字则转MﻩﻩJＢﻩ ﻩM CMPﻩ AL,39H ﻩJA ﻩMﻩ AＮD ﻩAL，0FＨﻩﻩJMP ﻩN:假如输入的是数字则转N，ＡL寄存器保存输入的数Ｍ:ﻩ ＭOVﻩ AＬ，10;假如输入的是非数字则将AＬ寄存器送１0N：ﻩ LEA ﻩBX，TAB;根据AL寄存器的值求转移地址表的地址 MＯＶﻩﻩAH，０ﻩ ＳHLﻩﻩAL,1ﻩ ADD ﻩBX,AX ﻩJＭP ＢＸ;转到地址表中相应的指令去执行EＸＩT:ﻩMＯV ﻩAH,4CＨ ﻩINTﻩ ２1ＨＴAB： JＭP ﻩSHORＴP0;地址表 JMPﻩﻩSHORTP１ JMP ﻩSHORTP2 ﻩJMＰ ＳHORTＰ3ﻩ JMＰ ﻩSHORTP4 JMPﻩﻩSHＯRTP5ﻩﻩJMPﻩ ＳＨORTP6ﻩﻩＪＭP ＳHORTP7ﻩﻩJＭP ﻩSHＯＲTP８ﻩ JMＰ SHORTP９ JMP ﻩSHORTP10P0: ﻩLEA ＤＸ，DIS０;显示输入字符IＮＰUTＤIGＩT０! ﻩＭOV ﻩAH，9 ﻩINT 21Ｈ ＪMPﻩEXIＴP1: LEＡ DX,ＤＩS1ﻩﻩ ;显示输入字符INＰＵTDIＧIＴ１!ﻩﻩMOV AH,９ ﻩIＮT ２1Hﻩ JMPﻩ ＥXITＰ2： LEA DX,DIS2ﻩ ;显示输入字符ＩNPＵTＤIGIT２! ﻩMOＶ ﻩAH,9 INT ﻩﻩ２1H ﻩJＭPﻩﻩＥXITP3:ﻩ LEA ﻩDX,DＩＳ3ﻩ ;显示输入字符ＩNＰUＴDIGIT3！ ﻩMＯV ﻩAH,９ﻩ INT ﻩ 21H ﻩJMPﻩﻩＥＸITP４: ＬEA DＸ,DIS4ﻩﻩﻩ ；显示输入字符IＮPUTDIGIT4! ﻩMＯV ﻩＡH，9ﻩﻩINT ﻩﻩ21ＨﻩﻩJMPﻩﻩEXITP5: LEA ﻩDX,DIS5ﻩﻩﻩ ；显示输入字符IＮPUTDIGIT５! ﻩＭＯV ﻩAH，9 INＴ ﻩ21H ﻩJＭPﻩﻩＥXITP6:ﻩ LＥAﻩﻩDX,DIS6ﻩ ﻩ ;显示输入字符INＰUTDIGＩT6!ﻩ MOＶ AH,9ﻩ INT 2１H ＪMP EＸITP7:ﻩﻩLEAﻩﻩDX,DＩS7 ;显示输入字符ＩＮPUTDIGIＴ7! MOＶ ﻩAH,９ﻩ INＴﻩﻩ ２1HﻩﻩJMP ﻩEXＩＴＰ８: ﻩＬEA ﻩＤＸ，DIS8 ﻩ;显示输入字符ＩＮPＵＴDIGIT８!ﻩ MＯVﻩﻩAH，９ﻩﻩINTﻩ 21H JMPﻩﻩＥXITP9: ﻩＬEAﻩﻩDX,DIS9 ﻩ;显示输入字符ＩNPUTＤIGIＴ９！ ﻩMOV ﻩAH,9ﻩﻩINT ﻩ21H JＭP ﻩＥＸITP10:ﻩLＥA DＸ，ＤIＳ10ﻩ ﻩ;显示输入字符INPUTCＨARAＣＴＥR！ﻩ MＯVﻩﻩＡＨ,9 ﻩINT 21HﻩﻩJMPﻩﻩEＸITCODEﻩ ENDＳﻩ ﻩENDﻩ STAＲT2．执行emｕlate程序，对源程序进行调试,生成orｉgiｎalｓoｕrcecｏｄe和emulａｔor:noｎame.eｘe_文献,结果无错误。3.执行run程序，打开程序auｘ，选择memｏrｙ,查看地址0710：0０00，结果无错误。经验证，输入数字0～9时,显示ＩNPＵTDIＧIＴ0!~IＮPUTDＩGＩT9!；输入其他键时,显示INＰUTCHAＲＡCTER!，结果符合题意且对的。五、实验结果1.执行eｍulate程序,对源程序进行调试,生成ｏrｉginalsoｕrｃecｏde和ｅmｕlatｏｒ:nｏnamｅ.exe_文献，得到如下界面:2.执行run程序，分别输入数字:“5”和字母“T”，得到如下界面：经验证,运营结果无错误且符合题意。六、思考题再求相应地址是，程序中使用了SHＬAＬ，1语句，请问这说明了什么？答:“ＳHＬAL,1"的命令是指将操作数乘以2,在该程序中,转移指令表中的每条转移指令代码是由两个字节组成的,将AL寄存器中的数乘以2后再与BX相加，就是相应输入数字的转移指令代码的有效地址。七、扩展题编制程序,判断键盘输入的一个数,若输入1—５,则将该数转换为二进制数存放至ＲLＴ单元,若输入其他数则显示输出“ERRＯＲ”。1.输入源程序DATAﻩﻩSEGMENTＤISﻩﻩ DB ﻩ 'ERRＯR!$'RLT DＷﻩ ﻩ0DＡTA EＮDSCODE ＳＥGMEＮTﻩ ＡＳＳUME ﻩCS:ＣODE,DS：DA