微機原理及應(yīng)用CH4 MASM匯編語言基礎(chǔ)

1、第4章 MASM匯編語言基礎(chǔ)4.1 匯編語言語句種類及其格式4.2 匯編語言數(shù)據(jù)4.3 表達(dá)式與運算符4.4 程序的段結(jié)構(gòu)4.5 其他常用偽指令4.6 匯編語言上機調(diào)試 Intel8086/8088系列微機的匯編程序MASM，是美國Microsoft公司開發(fā)較早的宏匯編程序，它不僅具有ASM的全部功能（支持基本匯編語言），而且增加了指令、結(jié)構(gòu)、記錄等高級宏匯編功能。 語句（Statement）是匯編語言源程序的基本組成單位。一個匯編語言源程序有三種基本語句：指令語句、偽指令語句、宏指令語句。4.1 匯編語言語句種類及其格式 每一條指令語句在匯編時都要產(chǎn)生一個可供機器執(zhí)行的目標(biāo)代碼，這種語句也被

2、稱為可執(zhí)行語句。指令語句的格式如圖4.1所示：圖4.1 指令語句的格式4.1.1 指令語句一條指令語句有如下4個字段：2指令助記符字段這是一條指令中不可缺少的主要成分。它表示這條語句要求CPU完成什么操作。 1標(biāo)號字段這是一個可選字段。標(biāo)號必須以“：”作為結(jié)束符。一個標(biāo)號是一條指令的符號地址，它代表該指令的第一個字節(jié)的地址。 3操作數(shù)字段 按照指令助記符字段要求，指令語句可以有一個操作數(shù)、兩個操作數(shù)或無操作數(shù)。4注釋字段 這是一個可選字段，注釋字段必須以分號“；”為開始，它可以方便程序設(shè)計人員對程序或指令加以注釋，提高程序的的可讀性。4.1.2 偽指令語句 與指令語句不同的是，偽指令本身不產(chǎn)生

3、與之對應(yīng)的目標(biāo)代碼。它是在匯編程序?qū)R編語言源程序匯編期間，由匯編程序處理的操作，它們可以完成如數(shù)據(jù)定義、分配存儲區(qū)、指示程序結(jié)束等功能。 圖4.2 偽指令語句的格式一條偽指令語句也有如下4個字段：1符號名字段 這是一個可選字段。符號名后面不得用冒號“：”，這是它與指令語句突出的一個區(qū)別。2偽指令字段 這是偽指令語句中不可省略的主要成分。它們是偽指令語句要求匯編程序完成的具體操作命令。3操作數(shù)字段 本字段是否需要，需要幾個，需要什么樣的操作數(shù)等都由偽指令字段中偽指令來確定。4注釋字段 這是一個任選字段，它必須以分號為開始，它的作用與指令語句的注釋字段相同。 4.2.1 常量 凡是出現(xiàn)在8086

4、源程序中的固定值（即在匯編期間，它的值已經(jīng)能夠完全確定，在程序運行期間，它的值也不會發(fā)生任何的變化），就稱為常量。 4.2 匯編語言數(shù)據(jù)通常匯編語言能識別的數(shù)據(jù)有：常量、變量和標(biāo)號。1十進制常量：09數(shù)字序列，可以用字母D結(jié)尾，也可沒有結(jié)尾字母。2二進制常量：以字母B結(jié)尾的0和1組成的數(shù)字序列。3八進制常量：以字母O或Q結(jié)尾的07數(shù)字序列。4十六進制常量：以字母H結(jié)尾的09和AF（或af）的數(shù)字字母序列。5字符串常量：用單引號或雙引號括起來的一個或多個字符，這些字符用它的ASCII碼值存儲在內(nèi)存中。變量就是用來表示程序中所用的內(nèi)存操作數(shù)。1定義格式：變量名 類型助記符 操作數(shù)，操作數(shù)，其中變量

5、名字段是可有可無的，它用于指示內(nèi)存操作數(shù)的地址（符號地址）；操作數(shù)字段用于指示內(nèi)存操作數(shù)，匯編程序?qū)⒍x的內(nèi)存操作數(shù)，按其類型分配內(nèi)存。4.2.2 變量常用的有以下幾種：DB偽指令用來定義字節(jié)，其后的每個操作數(shù)都占有一個字節(jié)。DW偽指令用來定義字，其后的每個操作數(shù)都占有一個字（低位字節(jié)存放在低地址，高位字節(jié)存放在高地址）。DD偽指令用來定義雙字，其后的每個操作數(shù)都占有兩個字。DQ偽指令用來定義四個字，其后的每個操作數(shù)都占有四個字。（1）段屬性SEG 它表示變量存放在哪一個邏輯段中。（2）偏移量屬性O(shè)FFSET 表示變量在邏輯段中離段起始點的字節(jié)距離。（3）類型屬性TYPE表示變量占用存儲單元的

6、字節(jié)數(shù)，它由類型助記符DB、DW、DD、DQ來規(guī)定。2變量的三個屬性它們通常有以下幾種情況：（1）數(shù)值表達(dá)式：表示內(nèi)存操作數(shù)的初始值,其值應(yīng)在其定義的類型范圍內(nèi)。如：xx DB1，1 yy DW 216，1（2）表達(dá)式：不帶引號的？表示可預(yù)置任何內(nèi)容。3預(yù)置初值 對于DB偽指令，為字符串中每個字符分配一個字節(jié)單元。字符串必須是引號括起來的不超過255個字符。（3）字符串表達(dá)式對于DW偽指令，可以給兩個字符組成的字符串分配兩個字節(jié)的存儲單元，而且這兩個字符的ASCII碼的存儲順序是前一個字符在高字節(jié)，后一字符在低字節(jié)。每一個數(shù)據(jù)項只能是12個字符。 對于DD偽指令，僅可給兩個字符組成的字符串分配

7、4個字節(jié)的單元，且這兩個ASCII碼是存儲在兩個低字節(jié)（存儲順序與DW偽指令相同）中，兩個高字節(jié)均存放00H。 （4）帶DUP表達(dá)式：DUP是定義重復(fù)數(shù)據(jù)操作符，在操作數(shù)部分的格式為： 重復(fù)次數(shù) DUP（重復(fù)的內(nèi)容）（1）在指令語句中，如果要對某存儲單元進行存取操作，就可直接引用它的變量名。（2）在偽指令語句中：定義變量時引用了另一個變量，則這個變量的內(nèi)容均是被引用變量的邏輯地址。如用DW，則僅有偏移量，如用DD則前兩個字節(jié)存放偏移量，后兩個字節(jié)存放段地址;注意不能用DB引用變量名。4變量的使用 2標(biāo)號的三個屬性： （1）段屬性:表示這條指令的目標(biāo)代碼在哪個邏輯段中。 （2）偏移量屬性:表示這

8、條指令目標(biāo)代碼的首字節(jié)在段內(nèi)離段起始點的字節(jié)距離。 （3）距離屬性（或類型屬性）。 4.2.3 標(biāo)號（Label）1定義： 標(biāo)號是一條指令目標(biāo)代碼的符號地址，它常作為轉(zhuǎn)移指令或調(diào)用指令的操作數(shù)。4.3.1 算術(shù)運算符 算術(shù)運算符有（加）、（減）、（乘）、/（整除）、MOD（求余），參加運算的數(shù)和運算結(jié)果均是整數(shù)。 4.3.2 邏輯運算符 邏輯運算符有4個：AND（與）、OR（或）、NOT（非）和XOR（異或），參加運算的數(shù)和運算的結(jié)果均是整數(shù)，邏輯運算是按位進行的。4.3 表達(dá)式與運算符 這6個關(guān)系運算符分別是：GT（大于）、GE（大于等于）、LT（小于）、LE（小于等于）、EQ（等于）、和N

9、E（不等于）。它們用于比較兩個表達(dá)式，表達(dá)式一定是常數(shù)或同段內(nèi)的變量。若是常數(shù)，按無符號數(shù)比較；若是變量則比較它們的偏移量。比較的結(jié)果為以真，表示為全1；結(jié)果為假，表示為全0。4.3.3 關(guān)系運算符1SEG格式：SEG 變量名或標(biāo)號 當(dāng)運算符SEG加在一個變量名或標(biāo)號前面時，匯編程序回送的運算結(jié)果是這個變量或標(biāo)號所在的段的段基址。4.3.4 數(shù)值返回運算符 數(shù)值返回運算符有5個，分別是：SEG、OFFSET、TYPE、LENGTH和SIZE。這種運算符的對象必須是存儲器操作數(shù)，即變量名或標(biāo)號，通過運算后返回的是一個數(shù)值。3TYPE 格式：TYPE 變量名或標(biāo)號 如果是變量，則匯編程序?qū)⒒厮驮撟?/p>

10、量的以字節(jié)數(shù)表示的類型：DB為1，DW為2，DD為4，DQ為8。如果是標(biāo)號，則匯編程序?qū)⒒厮痛碓摌?biāo)號類型的數(shù)值：NEAR為1，F(xiàn)AR為2。2OFFSET格式：OFFSET 變量名或標(biāo)號 當(dāng)運算符OFFSET加在一個變量名或標(biāo)號前面時，匯編程序回送的運算結(jié)果是這個變量或標(biāo)號所在的段的偏移量。5SIZE格式：SIZE 變量名 運算符SIZE加在變量的前面，匯編程序回送的值等于LENGTH和TYPE兩個運算符返回值的乘積。4LENGTH 格式：LENGTH 變量名 如果變量是用重復(fù)數(shù)據(jù)操作符DUP說明的，匯編程序?qū)⒒厮屯鈱覦UP給定的值；如果變量沒有用DUP說明，則返回的值總是1。 這種運算符是對

11、變量、標(biāo)號或某存儲器的類型屬性進行修改指定，它主要有PTR、段跨越前綴、SHORT、HIGH和LOW等5種。4.3.5 屬性修改運算符1PTR 格式：類型 PTR 地址表達(dá)式 其中，地址表達(dá)式是指要修改類型屬性的標(biāo)號或存儲器操作數(shù)。如果它是標(biāo)號，則與之對應(yīng)的類型有：NEAR、FAR；如果它是存儲器操作數(shù)，則與之對應(yīng)的類型有：BYTE、WORD、DWORD。 2段跨越前綴 它是在存儲器操作數(shù)之前加上段寄存器名和冒號用于強行指定此存儲器操作數(shù)相對哪個段寄存器，共有4種：DS：、CS：、SS：和ES： 3SHORT 用來修飾JMP指令中轉(zhuǎn)向地址的屬性，指出轉(zhuǎn)向地址是在下一條指令地址的128127字節(jié)

12、范圍之內(nèi)。4HIGH/LOW格式：HIGH常數(shù)或地址表達(dá)式 LOW常數(shù)或地址表達(dá)式 這兩個運算符稱為字節(jié)分離操作符，它接收一個常數(shù)或地址表達(dá)式，HIGH取其高位字節(jié)，LOW取其低位字節(jié)。其中地址表達(dá)式必須具有常量值，HIGH/LOW運算符用于分離出段地址或偏移量的高字節(jié)/低字節(jié)。由高到低，從左往右地對優(yōu)先級別相同的運算符進行計算。 表4.1 算符的優(yōu)先級別關(guān)系表 格式：段名SEGMENT 段名ENDS 4.4 程序的段結(jié)構(gòu)4.4.1 段定義偽指令 一個完整的匯編源程序中可以定義多個段，但同時起作用的最多只有4個。每一個段都是由偽指令SEGMENT開始，由ENDS結(jié)束，SEGMENT和ENDS必

13、須成對出現(xiàn)，并且在SEGMENT和ENDS的前面都必須有同一個段名；SEGMENT和ENDS語句之間可以的省略號部分，對于代碼段來說，主要是指令，也可以有偽指令；對于數(shù)據(jù)段、附加段和堆棧段來說，一般是存儲單元的定義、分配等偽操作。4.4.2 段尋址偽指令定義段與段寄存器的關(guān)系，這可用ASSUME這個段尋址偽指令來實現(xiàn)，其格式如下：ASSUME段寄存器名：段名，段寄存器：段名， 其中段寄存器名為CS、DS、ES、SS中的一個；段名則必須是由SEGMENT定義過的段名；段寄存器名和段名之間必須有冒號“：”。 ASSUME偽操作的作用指示匯編程序指令中用到的標(biāo)號、過程及變量所在的段。在代碼段中，可以

14、隨時用ASSUME偽指令修改“段寄存器名：段名”的聯(lián)系。2SS的裝入裝入的辦法有兩個： （1）在段定義偽指令的組合類型中選擇“STACK”參數(shù)，且在段尋址偽指令（ASSUME）中，把堆棧用的這一個段指派給段寄存器SS。 （2）可用類似DS，ES的裝入辦法。4.4.3 段寄存器的裝入1DS和ES的裝入 在程序中，引用段名就是以立即數(shù)形式獲取該段的段基址，所以一個段的段基址要經(jīng)過通用寄存器傳送給DS，ES。 用DS、ES的裝入的辦法，那么為裝入CS、IP的新值需要執(zhí)行幾條指令。 對CS、IP的裝入通常是：按照END結(jié)束偽指令指定的地址裝入CS、IP。任何一個源程序都是以END偽指令來結(jié)束。格式：E

15、ND 起始地址 起始地址可以是一個標(biāo)號或表達(dá)式；END偽指令的作用是指示源程序到此結(jié)束和指定程序運行時的起始地址。3CS的裝入1.等值語句格式：符號 EQU表達(dá)式 其中EQU是等值偽指令，把表達(dá)式的值或符號賦給EQU左邊的符號，表達(dá)式可以是：常量表達(dá)式地址表達(dá)式變量、標(biāo)號或指令助記符4.5 其它常用偽指令4.5.1 符號定義語句 等值語句僅在匯編源程序時，作為替代符號用，不產(chǎn)生任何的目標(biāo)代碼，也不占有存儲單元。 在同一源程序中，同一符號在EQU語句未解除之前不能用EQU偽指令重新定義。 已經(jīng)用EQU定義的符號，若以后不再用了就可以用PURGE語句來解除。PURGE語句的格式如下：PURGE符號

16、1，符號2，符號n注意事項： 2、等號語句格式：符號=表達(dá)式 此語句的功能與EQU等值語句類似，其最大的特點是能對符號進行重定義。 4.5.2 程序開始和結(jié)束偽指令1.開始偽指令NAME的格式：NAME module_name匯編程序?qū)⒁越o出的module_name作為模塊的名字。如果程序中沒有NAME偽指令，則可使用TITLE偽指令，其格式：TITLE text2.程序結(jié)束偽指令表示源程序結(jié)束的偽指令的格式： END 起始標(biāo)號4.5.3 定位偽指令（ORG）和當(dāng)前位置計數(shù)器（$）符號“$”代表當(dāng)前位置計數(shù)器的現(xiàn)行值。定位偽指令的ORG的格式：ORG 表達(dá)式它表示把表達(dá)式的值賦給當(dāng)前位置計數(shù)器

17、：ORG語句后的指令或數(shù)據(jù)以表達(dá)式給定的值作起始偏移量。 在程序設(shè)計中，通常把具有一定功能的程序段設(shè)計成一個子程序。過程定義偽指令格式如下：過程名 PROC （NEAR/FAR） RET過程名 ENDP4.5.4 過程定義偽指令 過程名不能省，且過程的開始PROC和結(jié)束ENDP應(yīng)使用同一個過程名；它就是過程調(diào)用指令CALL的目標(biāo)操作數(shù)。它類同于標(biāo)號的的作用，同樣具有三個屬性。當(dāng)沒有定義它的距離屬性，隱含為NEAR。任何一個過程，一定含有返回指令RET，它可以在過程中任何位置，不一定非要放在最后。若一個過程有多個出口，它可能有多個返回指令。但一個過程執(zhí)行的最后一條指令必定是RET。4.6 匯編語

18、言上機調(diào)試1.編輯 調(diào)用編輯程序EDIT.EXE，WS.EXE等，用鍵盤敲入源程序，退出編輯系統(tǒng)時，保存編輯完成的文件，且擴展名為.ASM。 2.匯編 匯編就是用宏匯編程序MASM.EXE把匯編語言源程序翻譯（匯編）成機器語言的目標(biāo)程序。宏匯編程序主要有以下功能：檢查源程序中語法錯誤，給出錯誤信息；展開宏指令；生目標(biāo)程序（.OBJ），列表文件（.LST）和交叉引用文件（.CRF）。 如果警告錯誤和嚴(yán)重錯誤總數(shù)都等于零，那么這次源程序的匯編獲得通過，可以進行連接。否則，返回編輯程序，修改源程序，然后再次進行匯編，直到源程序匯編正確無誤。 如果匯編時，無須產(chǎn)生列表文件和交叉引用文件，則在啟動宏匯編

19、程序時可用分號結(jié)尾，比如：C：MASM TEST； 如果需要后面的列表文件和交叉引用文件，且它們的文件名與源文件名相同，這時啟動宏匯編程序時，可用逗號指明，比如：C：MASM TEST，； 連接程序LINK除產(chǎn)生一個可執(zhí)行文件外，還可產(chǎn)生一個內(nèi)存映象文件（擴展名為.MAP）。LINK連接的一定是擴展名為.OBJ的目標(biāo)程序。在操作系統(tǒng)狀態(tài)下，直接啟動連接程序LINK.EXE。3.連接 源程序經(jīng)過匯編后產(chǎn)生的目標(biāo)程序，必須經(jīng)過連接程序LINK.EXE連接后才能運行。 其中MAP文件（MAP文件列出各段的起點，終點及長度。）是否建立，由操作人員確定。若要，則輸入一文件名，否則直接送一回車鍵。后一個是

20、詢問在連接時是否要用庫文件。對于來自宏匯編語言程序的目標(biāo)程序文件，通常是直接送一回車鍵。與啟動宏匯編程序一樣，可以在啟動連接程序時，用分號結(jié)束后續(xù)詢問。如：C：LINK TEST；若要產(chǎn)生MAP文件，且使用目標(biāo)程序文件名，可用一逗號表示。如：C：LINK TEST，； 若需要連接多模塊的目標(biāo)程序時，可用“+”把它們連接起來。例如連接三個目標(biāo)程序文件P1.OBJ、P2.OBJ、P3.OBJ，其操作如下：C：LINK P1+P2+P3； 這樣產(chǎn)生的一個可執(zhí)行文件是約定取用第一個目標(biāo)程序文件名，當(dāng)然操作人員也可重新用另外的文件名。4.調(diào)試運行在建立好可執(zhí)行文件后，就可以直接從DOS執(zhí)行程序，如下所示

21、：C：TEST.EXEC： 程序運行結(jié)束后返回DOS。如果用戶程序已直接把結(jié)果在終端上顯示出來，那么程序已經(jīng)運行結(jié)束，結(jié)果也已經(jīng)得到了。4.6.2 DEBUG主要命令 DEBUG是為匯編語言設(shè)計的一種高度工具，它通過單步、設(shè)置斷點等方式為匯編語言程序員提供了非常有效的調(diào)試手段。1.DEBUG程序的調(diào)用在DOS的提示符下，可鍵入命令：C:DEBUG D:PATHFILENAME.EXT PARM1 PARM2 其中，文件名是被調(diào)試文件的名字。如用戶鍵入文件，則DEBUG將指定的文件裝入存儲器中，用戶可對其進行調(diào)試。如果未鍵入文件名，則用戶可以用當(dāng)前存儲器的內(nèi)容工作，或者用DEBUG命令N和L把需

22、要的文件裝入存儲器后再進行調(diào)試。命令中的D指定指定驅(qū)動器PATH為路徑，PARM1和PARM2則為運行被調(diào)試文件時所需要的命令參數(shù)。2.DEBUG的主要命令（1）顯示存儲單元的命令D(DUMP)，格式為：_Daddress或_Drange例如，D命令的使用情況如下：（2）修改存儲單元內(nèi)容的命令有兩種。輸入命令E(ENTER)，有兩種格式如下：第一種格式可以用給定的內(nèi)容表來替代指定范圍的存儲單元內(nèi)容。命令格式為：-E address list例如，-E DS:100 F3XYZ8D第二種格式則是采用逐個單元相繼修改的方法。命令格式為：-E address（3）檢查和修改寄存器內(nèi)容的命令R(reg

23、ister)，它有三種格式如下：顯示CPU內(nèi)所有寄存器內(nèi)容和標(biāo)志位狀態(tài)，其格式為：-R顯示和修改某個寄存器內(nèi)容，其格式為：-R register name顯示和修改標(biāo)志位狀態(tài)，命令格式為：-RF（4）運行命令G，其格式為：-G=address1address2address3 地址1指定了運行的起始地址，如不指定則從當(dāng)前的CS：IP開始運行。后面的地址均為斷點地址，當(dāng)指令執(zhí)行到斷點時，就停止執(zhí)行并顯示當(dāng)前所有寄存器及標(biāo)志位的內(nèi)容，和下一條將要執(zhí)行的指令。（5）跟蹤命令T(Trace)，有兩種格式：逐條指令跟蹤-T=address從指定地址起執(zhí)行一條指令后停下來，顯示所有寄存器內(nèi)容及標(biāo)志位的值。如未指定地址則從當(dāng)前的