微機系統(tǒng)與接口：第3章 匯編語言程序設計(二）

1、第三章 匯編語言程序設計(二）匯編程序設計設計數(shù)據(jù)結構表示（ 變量、指針）設計程序結構：程序流控制（條件、分支、循環(huán)）程序設計方法舉例 DOS/BIOS調用 (簡單了解）操作數(shù)：標號/變量數(shù)值表達式/地址表達式運算符（算數(shù)、邏輯、關系、分析、合成）格式偽指令1DATA SEGMENT AT 8A00Hdata1 DB 03H,02H,01H,00Hdata2 DB 08HARRAY1 DW 3,4str DB HELLO$合理設計數(shù)據(jù)結構data1data2ARRAY1str2DATA SEGMENT AT 8A00Hdata1 DB 03H,02H,01H,00Hdata2 DB 08HAR

2、RAY1 DW 3,4str DB HELLO$合理設計數(shù)據(jù)結構data1data2ARRAY1strMOV AH,data1 ;AH=03H, 等于MOV AH, 0000HMOV AX,data1 ;AX=0203HMOV AH,data1+1 ;AH=02H 地址表達式。MOV AL,data1+2*2 ;AH=08H 標號或變量加/減某個整型 ;常量時仍表示標號或變量。3DATA SEGMENT AT 8A00Hdata1 DB 03H,02H,01H,00Hdata2 DB 08HARRAY1 DW 3,4str DB HELLO$合理設計數(shù)據(jù)結構data1data2ARRAY1st

3、rINC data2 ;data2所代表的內存單元里的值加1。MOV AL,data2-data1 ;AL=04H。同一段內的兩個標號或變量 ;相減，得到的是數(shù)值。MOV AL, OFFSET data1+2*2 ;OFFSET優(yōu)先級高于+號 ;等于MOV AL, 44DATA SEGMENT AT 8A00Hdata1 DB 03H,02H,01H,00Hdata2 DB 08HARRAY1 DW 3,4str DB HELLO$合理設計數(shù)據(jù)結構data1data2ARRAY1str用變量的偏移地址（字）或全地址（雙字）來初始化存儲器XX DW str;值為str的偏移地址YY DD str

4、;值為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$合成運算符PTRdata1data2ARRAY1strLEA SI, data1MOV WORD PTR SI,4;0004H存入data1的第一個字。 MOV BX,OFFSET data1JMP DWORD PTR BX;跳轉到CS:IP=0001H:0004H。;段間間接轉移。04H00H6DP1 DD PRC1,PRC2DATA ENDSCODE SEGMENT；設C

5、S為8B00H PRC1 PROC FAR；8B00:1000:PRC1 ENDPPRC2 PROC FAR；8B00:2C20:PRC2 ENDP00H10H00H8BH20H2CH00H8BHDP18A00:000FH(PRC1)8B00:1000H合理設計數(shù)據(jù)結構用標號的偏移地址或全地址來初始化存儲器7第三章 匯編語言程序設計(二）匯編程序設計設計數(shù)據(jù)結構表示（ 變量、指針）設計程序結構：程序流控制（條件、分支、循環(huán)）程序設計方法舉例 DOS/BIOS調用 (簡單了解）操作數(shù)：標號/變量數(shù)值表達式/地址表達式運算符（算數(shù)、邏輯、關系、分析、合成）格式偽指令8環(huán)境與代碼運行0000:03F

6、FFFFF:0堆棧段數(shù)據(jù)段代碼段CS:IPDSSS:SP系統(tǒng)起始運行程序中斷向量區(qū)（系統(tǒng)專用）棧頂最多4個活動段分段結構ES9 匯編語言源程序格式（例） STACK1 SEGMENT PARA STACK STACK DB 512 dup(?) ;定義堆棧段STACK1 512字節(jié)STACK1 ENDS DATA SEGMENT ;定義數(shù)據(jù)段DATAMESSAGE DB This A Sample Program,LFCR$ DB 0DH,0AH,$ACHAR DW ?DATA ENDS ；數(shù)據(jù)段DATA結束CODE SEGMENT ；定義代碼段CODE ASSUME CS：CODE，DS：D

7、ATA; 說明匯編程序活動段范圍段名段說明保留字10匯編語言例程 (續(xù)1 ）MAIN PROC FAR ;MS-DOS 模板語句START:PUSH DS XOR AX,AX PUSH AX ;保存返回指針 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；匯編結束子程序, near11匯編語言例程 (續(xù)1 ）如何返回DOS？方法1：MAIN PROC FARSTART:PUSH DS;開始XO

8、R AX,AXPUSH AX方法2：;結尾MOV AH,4CH ;主過程沒有申明為FAR時返回DOS法 INT 21H12匯編語言程序設計方法回顧 設計步驟：分析、建模、算法畫流程圖判斷框 條件?終止框過程/執(zhí)行框起始/準備框 流程圖各框的表示法開發(fā)步驟：分配存儲空間單元、編程、調試（DEBUG版）-發(fā)行（Release）版 設計方法：自頂向下，逐步細化具體小任務; 模塊化程序設計：相對獨立、功能單一、I/O關系明確、便于排障。13匯編語言程序設計指令回顧置位 OR AL, 00001000B; 復位 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 標志單元計數(shù)器循環(huán)14回顧：條件判斷與程序跳轉控制比較指令(CMP)、測試指令(TEST) 等對標志寄存器中某些位有所改變，判斷之從而控制程序跳轉CMP AX, 0JCNEXT1 TEST AL, 01H JNZNEXT2NEXT2:小于不等15匯編語言程序設計結構（一）質量評估 內存容量（效率）、速度、源代碼（復雜性）、可維護性、可靠性基本結構 （單任務）：順序、分支、循環(huán)語句1語句2語句3語句nMOV AX,100MOV BX,200MOV CX,8000

10、ADD BX, CXCMP BX,1000JZ NEXT怎樣寫出高質量的程序？16匯編語言程序設計分支結構基本結構 （單任務）：順序、分支、循環(huán)程序段1程序段2條件?NY CMP AL,100 JZ NEXT1 MOV CX, 2000 JMP N100NEXT1: MOV CX, 3000N100: MOV COUNT, CXif(條件) else 17匯編語言程序設計多分支結構基本結構 （單任務）：順序、分支、循環(huán).程序段1程序段n程序段2程序段n-1多路條件測試條件：數(shù)據(jù)比較結果散轉：程序入口表程序流變化switch (cv) case v1: case v2: break;18匯編語言

11、程序設計循環(huán)結構基本結構 （單任務）：順序、分支、循環(huán)N程序段1結束循環(huán)？Y計數(shù)循環(huán)條件循環(huán)while (.) do . MOV CX,0; CHECK:CMP CX,100; JNC FINISH;CX=100則跳轉 INC CX, JMP CHECK;FINISH: 19匯編語言程序設計循環(huán)結構基本結構 （單任務）：順序、分支、循環(huán)循環(huán)體結束？Ndo . while(. )MOV CX,0; CHECK:. INC CX; CMP CX,100, JC CHECK;CX100則跳轉FINISH:20循環(huán)結構嵌套 DELAY1: MOV DX,50000;延時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自動減1RET多重循環(huán)：延時程序例21程序設計舉例：(1)分支跳轉結構: 根據(jù)X0 給Y賦值-1，0，1MOV AL, XMOV AH, 1CMP AL, 0JG EXIT;如果AL0則跳轉JZ ZEROMOV AH, -1;0JMP EXITZERO: MOV AH, AL;=0EXIT:MOV Y,AH;統(tǒng)一出口22(2)分支：比較測試結構(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;總是把較大數(shù)存入AXCHECK1:INC BX INC BX LOOP CHECK0EXIT: .dataCMPDAT DW 1,2,3,7,6,5COUNT EQU ($-CMPDAT)/2;個數(shù)23(3)分支表-散轉例題：設有8種產品的產品編號分別為0,1,2,7，各產品的加工子程序名分別為PRO0,PRO1,PRO7。編寫由已知編號INDEX序號轉至相應加工子程序處理的程序。要點：利用

14、查表跳轉簡化多分支結構的設計。24 方法1:利用表內地址分支，表的內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:;處理子程序JMP EXITPRO1:JMP EXITPRO7:JMP EXIT25MOV BL,INDEX;需要跳轉的分支程序編號MOV BH,0SHL BX,1;BX值乘以2JMP BASEBX;跳轉至相應分支程序 ；基址尋址 EXIT:MOV AX,4C00HINT 21HSTAR

15、T ENDPCODE ENDSEND START26方法2:利用表內指令分支，表的內容是轉向各子程序的指令。 MOVAL,INDEX ;取編號MOVAH,0MOVBL,AL ;編號值乘以3ADDAL,ALADDAL,BLMOVBX,OFFSET BASE;取命令表的基址ADDBX,AXJMPBX ;跳轉到命令表的相應位置BASE:JMPPRO0 ;BASE是命令表(代碼段中),;JMP是3字節(jié)指令JMPPRO7PRO0:;子程序JMPEXIT27例:計算！（N=8 WORD; N=12 DWORD）RESULT DW ?MOV AX, N MOV CX, AXDEC CX;循環(huán)執(zhí)行N-1次LP

16、: MUL CX;默認乘數(shù)AX，積AXLOOP LPMOV RESULT,AX(4)循環(huán)結構28例： 從數(shù)組MYDATA開始的10個內存單元(字節(jié)型)中，找值等于0的單元個數(shù)，存入變量COUNT中。 MOV BX, OFFSET MYDATA-1MOV CX,10;循環(huán)次數(shù)MOV COUNT, 0AGAIN:INC BXCMPBX, 0LOOPNZ AGAINJCXZOK;此時有兩種可能性CX=0 或 ZF=1INC COUNTJMP AGAINOK:指令測試條件LOOP 目標標號CX CX-1CX!=0LOOPE/LOOPZ 目標標號CX CX-1ZF=1且CX!=0LOOPNE/LOOPN

17、Z 目標標號CX CX-1ZF=0且CX!=0JCXZ 目標標號 CX=0(5)循環(huán)結構29匯編語言程序設計過程調用過程（子程序）反復使用程序段，簡化設計、減少程序空間開銷、易讀、易維護調試。問題 子程序現(xiàn)場保護/現(xiàn)場恢復；主程序(調用者)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段內直接/間接調用spsp-2CALL near_proc當前IP壓入堆棧，段內跳轉reg16/mem16RETspsp+2;近過程返回段間直接/間

18、接調用 spsp-4CALL far_proc當前CS(先):IP(后)壓棧，段間跳轉mem32RETspsp+4;遠過程返回匯編語言程序設計過程調用31過程（子程序，函數(shù), 方法）參數(shù)傳遞方法寄存器傳遞；內存單元（全局）傳遞；速度快，但結構差，難維護MOV SI, OFFSET SBuf_head MOV DI, OFFSET Dbuf_head MOV CX,COUNT CALL BLKCHEK堆棧傳遞-POP取/BP?。ㄗ映绦虿捎肦ET n）（多任務）中斷（嵌套）：任務通信、協(xié)調 BLKCHEK PROC FAR;入?yún)I、DI、CX，;出參SUMBLKCHEK ENDP匯編語言程序設計

19、過程調用32例：求數(shù)組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?yún)镾I、CX，出參為AXMOV SUM, AXIP堆棧段新棧頂下一條指令的偏移地址call前call后 程序設計舉例（6）：過程/子程序調用與參數(shù)傳遞33SUM1 PROC NEARCMPCX, 0JZEXIT;個數(shù)為0MOV AX, 0AGAIN: ADD AL, SIADC AH, 0INC SILOOP AGAINEXIT:RETSUM1

20、ENDP（續(xù)）IP堆棧段新棧頂RET后RET前當前IP值;入?yún)镾I、CX，出參為AX34 例： 把內存中某一區(qū)域的數(shù)據(jù)塊傳送到另一區(qū)域中。如果源數(shù)據(jù)區(qū)與目標數(shù)據(jù)區(qū)的一部分地址發(fā)生重疊，應考慮從何處開始傳統(tǒng)以及傳送方向。指令：MOVS 目標，源(DS:SI ES:DI，并根據(jù)DF標志自動修改SI和DI)DS:SI=源串首址 ES:DI=目標首址 CX=串長MOVSB ;字節(jié)串傳送MOVSW ;字串傳送DF=0 增方向DF=1 減方向 程序設計舉例（7）：分塊傳送35 須從高地址開始傳，遞減須從低地址開始傳，遞增 程序設計舉例（7）：分塊傳送36（續(xù)）DATASEGMENTSTRGDB256 D

21、UP(1,2,3)STG1EQU STRG+7 ；源串STG2EQU STRG+27 ；目標串STRSEEQU 50；串長DATAENDSSSTACKSEGMENTSTACKDB256DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATA，ES：DATAMAIN:.MOVAX,DATAMOVDS,AX假設都在數(shù)據(jù)段中37MOVES,AXMOVCX,STRSE;MOV SI,OFFSET STG1; 源串首址MOV DI,OFFSET STG2；目標首址CLD ；增量方式PUSH SI ADD SI,STRSE-1 ；SI=源串末址 CMP SI,DI

22、POP SI JL OK；不重疊 STD；重疊，按減量 ADD SI,STRSE-1 ;指向串末 ADD DI,STRSE-1OK:REP MOVSB ；按增量CODE ENDSEND MAINSTG1STG2STRSESTG1+STRSE（續(xù)）38第三章 匯編語言程序設計(二）匯編程序設計設計數(shù)據(jù)結構表示（ 變量、指針）設計程序結構：程序流控制（條件、分支、循環(huán)）程序設計方法舉例 DOS/BIOS調用 (簡單了解）學會使用操作數(shù)：標號/變量數(shù)值表達式/地址表達式運算符（算數(shù)、邏輯、關系、分析、合成）格式偽指令39用戶程序控制PC機硬件的方式直接IOBIOS：固化在ROM中的一組外設驅動與管理

23、軟件DOS：在BIOS基礎上開發(fā)了一組IO處理程序高級語言DOS和BIOS調用(Disk OS-Basic I&O system)兩組系統(tǒng)服務程序，用戶可以通過兩者提供的功能程序，來編制直接管理和控制計算機硬件設備的底層軟件，完成基本IO（顯示器、鍵盤、硬盤等）、內存和文件管理，以及中斷向量、時鐘設置等功能。BIOS/MS-DOS功能調用40BIOS/MS-DOS功能調用硬件控制直接IO：移植性差，必須很了解外設BIOS：運行效率高，留駐在ROM中，獨立于OSDOS：基于MS-DOS，無須太多了解硬件，移植性好。高級語言：功能少，執(zhí)行效率慢。移植性：直接IOBIOSDOS 高級語言關鍵：DOS

24、與設備無關-BIOS與設備相關應用: 軟中斷指令 INT n，實現(xiàn)系統(tǒng)功能調用概念和使用41BIOS/DOS 功能調用86PC:4種中斷：NMI、INTR、內部中斷、軟中斷軟中斷指令 INT n：INT 10HBIOSINT 21HDOS系統(tǒng)功能調用步驟：確定功能號AH置入?yún)?zhí)行INT 21H 分析出參0-3FFH 中斷向量表，0255中斷號對應中斷例程入口n=5H1FH 調用BIOS中的服務程序 P391附錄5n=20H3FH調用DOS中的服務程序 P387附錄4n=40HFFH自由中斷區(qū)42 BIOS/DOS (P174-204)功能調用21H號中斷的常用功能號：01/02H 單字符輸入/

25、輸出（帶回顯）09/0AH 字符串輸出/輸入特點： (1)不用 CALL；(2)BIOS-ROM固化；(3)用戶程序不必與服務程序代碼相連，令用戶代碼簡潔、可讀性好，調試、使用方便；例：顯示字符(DOS僅字符方式) MOV AH, 2 ; AH的值功能號MOV DL,AINT 21H; n=21H中斷類型號43 DOS系統(tǒng)功能調用讀鍵盤（阻塞）MOV AH,1INT 21H CMP AL,Y ;出參 返回到DOSMOV AH, 4CHINT 21H 將一個以$結尾的字符串輸出到屏幕;入?yún)ⅲ毫頓S:DX指向該字符串MOV AH, 9INT 21H 44 Hello World 與系統(tǒng)調用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 補充知識1.DOS為層次型模塊化結構的操作系統(tǒng)，它由一個引導程序Boot和三個功能模塊（輸入輸出管理模塊、文件管理模塊、命令處理程序）以及外部命令集(.COM/EXE/.SYS)組成 2.發(fā)展(1.06.22+,4.0后為多任務）/IBM PCDOS3.局限性(8086工作在實模式下尋址采用16位段和偏移量，最大分段64KB，最大尋址空