一種面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課件

Chapter7&8

AssemblyProgrammingInstructor：Dr.YuYoulingAssembleLanguage一種面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是一種用符號(hào)表示的低級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（機(jī)器語(yǔ)言的符號(hào)化描述），通常是為特定計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系列專門(mén)設(shè)計(jì)的。用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序不能由機(jī)器直接執(zhí)行，而必須經(jīng)匯編程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序。匯編語(yǔ)言指令與翻譯成的匯編過(guò)程示意。2023/7/20第2頁(yè)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)可充分利用機(jī)器的硬件功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加快程序的執(zhí)行速度，減少目標(biāo)程序所占用的存儲(chǔ)空間常用來(lái)編寫(xiě)實(shí)時(shí)控制程序、實(shí)時(shí)通信程序，有時(shí)也用來(lái)編制某些系統(tǒng)軟件程序缺點(diǎn)編程效率低（與人們描述計(jì)算過(guò)程的需要差距大）與機(jī)器硬件的具體結(jié)構(gòu)聯(lián)系過(guò)于緊密——在一種結(jié)構(gòu)的機(jī)器上開(kāi)發(fā)的程序極難移植到另一種不同結(jié)構(gòu)的機(jī)器上去2023/7/20第3頁(yè)匯編過(guò)程檢查源程序；測(cè)出源程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，并給出出錯(cuò)信息產(chǎn)生目標(biāo)文件（.OBJ)，列表文件（列出匯編語(yǔ)言源程序和機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)程序的文件，稱之為.LST文件）交叉索引文件（列出程序中使用的符號(hào)、變量和標(biāo)號(hào)以及引用情況，稱之為.CRF文件）。展開(kāi)宏指令2023/7/20第4頁(yè)編輯程序Prog.asm文件匯編程序Prog.obj文件連接程序Prog.exe文件Edit.exeMasm.exeLink.exe.OBJ.LST.CRF匯編程序匯編程序分兩種，一種是基本匯編（ASM.EXE），一種是宏匯編（MASM.EXE），宏匯編功能比較強(qiáng)。匯編之后生成的OBJ文件必須經(jīng)過(guò)鏈接過(guò)程，才能成為擴(kuò)展名.EXE的可執(zhí)行文件。鏈接的過(guò)程就是調(diào)用連接程序（LINK.EXE），對(duì)OBJ文件進(jìn)行定位、鏈接，最后生成擴(kuò)展名為EXE的可執(zhí)行文件。如果需要，也可生成MAP文件和LIB文件2023/7/20第5頁(yè)連接示意圖：調(diào)用LINK.EXE.OBJ.OBJ.LIB連接.EXE.MAP.LIB可選2023/7/20第6頁(yè)語(yǔ)句匯編語(yǔ)言由指令性語(yǔ)句和指令性語(yǔ)句組成指令性語(yǔ)句格式[標(biāo)號(hào)：]操作碼[操作數(shù)1，][操作數(shù)2]；[注釋]指示性語(yǔ)句格式[標(biāo)識(shí)符（名字）]指示符（偽指令）表達(dá)式有關(guān)屬性存儲(chǔ)器操作數(shù)的屬性有三種：段值、段內(nèi)偏移量和類型。2023/7/20第7頁(yè)偽指令符號(hào)定義語(yǔ)句等值語(yǔ)句格式：符號(hào)名EQU表達(dá)式 例1： ⑴PORT EQU1234 ⑵BUFF EQUPORT＋58 ⑶MEM EQUDS:[BP＋20H] ⑷COUNT EQUCX ⑸ABC EQUAAA等號(hào)語(yǔ)句

格式： NUM＝34 …… NUM＝34＋12023/7/20第8頁(yè)變量定義語(yǔ)句格式：符號(hào)名DB/DW/DD表達(dá)式定義一組數(shù)據(jù)

例2：BUFF DW1234H,0ABCDH,8EH DW79DH,7B6AH定義一串字符

例3：STRDB‘Welcome!’定義保留存儲(chǔ)單元

例4：SUMDW?,?復(fù)制操作

復(fù)制操作符DUP（Duplication）可預(yù)置重復(fù)的數(shù)值

例5：ALL_ZERODB0，0，0，0，0

用復(fù)制操作可改為：ALL_ZERODB5DUP（0）2023/7/20第9頁(yè)段定義語(yǔ)句段定義語(yǔ)句段定義語(yǔ)句格式：

段名SEGMENT[定位類型][組合類型][‘類別’]

……

段名ENDS段假設(shè)語(yǔ)句 ASSUME段寄存器名：段名[,…]ORG偽指令與地址計(jì)數(shù)器$ ORG偽指令格式：ORG<表達(dá)式>PUBLIC和EXTRN偽指令2023/7/20第10頁(yè)過(guò)程與宏過(guò)程定義語(yǔ)句

過(guò)程名PROCNEAR/FAR …… RET

過(guò)程名ENDP宏定義語(yǔ)句

宏名MACROPAR1，PAR2 ……

宏名ENDM2023/7/20第11頁(yè)宏指令的定義、調(diào)用和擴(kuò)展宏（MACRO)是源程序中一段有獨(dú)立功能的程序代碼、它只需在源程序中定義一次，就可以多次用一條宏指令來(lái)調(diào)用它。宏定義是用偽指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其格式為：2023/7/20第12頁(yè)Macro-nameMACRO???ENDM[dummyParameterList]宏指令名宏定義體形式參數(shù)（用逗號(hào)隔開(kāi)）宏指令名的第一個(gè)符號(hào)必須是字母，其后可以是字母、數(shù)字或下劃線字符.其中MACRO和ENDM是一對(duì)偽指令，這對(duì)偽指令之間是宏定義體——一組有獨(dú)立功能的程序代碼宏指令的定義、調(diào)用和擴(kuò)展經(jīng)宏定義定義后的宏指令就可以在源程序中調(diào)用，這種對(duì)宏指令的調(diào)用稱宏調(diào)用，宏調(diào)用的格式為： Macro-name[actualparameterlist](每一項(xiàng)之間用逗號(hào)隔開(kāi))當(dāng)源程序被匯編時(shí)，匯編程序?qū)?duì)每個(gè)宏調(diào)用作宏展開(kāi)。宏展開(kāi)就是用宏定義體取代源程序中的宏指令名，而且用實(shí)在參數(shù)一一取代宏定義的形式參數(shù)。2023/7/20第13頁(yè)宏指令的定義、調(diào)用和擴(kuò)展例6宏定義可以無(wú)變?cè)甓x：SAVEREGMACROPUSHAXPUSHBXPUSHCXPUSHDXPUSHSIPUSHDIENDM宏調(diào)用：SAVEREG宏展開(kāi)：將宏定義體的內(nèi)容（具有獨(dú)立功能的代碼段）全部列出。2023/7/20第14頁(yè)宏定義開(kāi)始宏定義體宏定義結(jié)束宏指令宏指令的定義、調(diào)用和擴(kuò)展例7宏定義帶形式參數(shù)宏定義：FOOMACROP1,P2,P3MOVAX,P1 P2P3ENDM宏調(diào)用：FOOWORD_VAR,INC,AX宏展開(kāi)： ＋MOVAX,WORD_VAR

＋I(xiàn)NCAX2023/7/20第15頁(yè)子程序調(diào)用和宏調(diào)用的區(qū)別子程序調(diào)用工作方式2023/7/20第16頁(yè)X←A,y←BCALLQx←C,y←DCALLQ主程序Q:...RET子程序Q（x,y）執(zhí)行時(shí)調(diào)用子程序調(diào)用和宏調(diào)用的區(qū)別宏調(diào)用工作方式2023/7/20第17頁(yè)QA,BQC,D主程序子程序Q（x,y）匯編時(shí)展開(kāi)Q(A,B)Q(C,D)QMACROx,yENDM子程序調(diào)用和宏調(diào)用的區(qū)別在處理時(shí)間上不同。用宏指令得到的目標(biāo)代碼長(zhǎng)，占內(nèi)存空間大，而且宏調(diào)用的次數(shù)越多，所占內(nèi)存空間越大；用子程序占內(nèi)存空間小，而且不會(huì)隨調(diào)用次數(shù)的增加而增加，但執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)。傳遞參數(shù)的方式不同2023/7/20第18頁(yè)運(yùn)算符常用運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符＋（加）、－（減）、*（乘）、/（除）、MOD（求余）。邏輯運(yùn)算符

AND、OR、XOR、NOT

關(guān)系運(yùn)算符

EQ（相等）、NE（不等、） LT（小于）、GT（大于）、 LE（小于等于）、GE（大于等于）。

例：MOVDL,10HLT16

例：ANDAX,555GT2222023/7/20第19頁(yè)運(yùn)算符常用運(yùn)算符分析操作符SEG操作符例8：MOVAX,SEGBUFFOFFSET操作符例9：MOVBX,OFFSETBUFFTYPE操作符對(duì)于變量有3種：1-字節(jié)型；2-字型；4-雙字型;對(duì)于標(biāo)號(hào)有2種：－1-NEAR（段內(nèi)）,2-FAR（段間）。

例10：BUFFDB20H

MOVBX,OFFSETBUFFMOVBX,012023/7/20第20頁(yè)運(yùn)算符常用運(yùn)算符LENGTH操作符SIZE操作符

SIZE＝TYPE×LENGTH

例11：BUFFDW10DIP(?) MOVCX,LENGTHBUF

MOVCX,10

MOVCX,SIZEBUF

MOVCX,202023/7/20第21頁(yè)綜合運(yùn)算符PTR運(yùn)算符

格式：類型PTR表達(dá)式

例12：INCWORDPTR[BX]THIS操作符

格式：THIS類型(或?qū)傩?

例13：FIRST EQUTHISBYTE SECOND DW100DUP（?）2023/7/20第22頁(yè)常用的匯編語(yǔ)言程序框架 DATA SEGMENT ；定義數(shù)據(jù)段 VAL1DB12H,8EH ；定義變量 …… DATA ENDS ；數(shù)據(jù)段結(jié)束

CODE SEGMENT ；定義代碼段 ASSUMEDS:DATA,CS:CODE ；段屬性說(shuō)明 START: MOVAX,DATA ；初始化DS MOVDS,AX …… MOVAX,4C00H ；返回DOS INT21H CODEENDS ；代碼段結(jié)束 ENDSTART ；源程序結(jié)束2023/7/20第23頁(yè)程序設(shè)計(jì)基本步驟分析問(wèn)題繪制流程圖編寫(xiě)程序檢查和調(diào)試2023/7/20第24頁(yè)程序的基本結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)2023/7/20第25頁(yè)程序設(shè)計(jì)實(shí)例算術(shù)運(yùn)算例14：在偏移首地址為ARRAY的內(nèi)存儲(chǔ)區(qū)，有100個(gè)字型數(shù)據(jù)，要求將數(shù)組的每個(gè)元素加1，試編寫(xiě)匯編語(yǔ)言程序完成該要求。

DATA SEGMENT ARRAYDW100DUP(?);定義100個(gè)字型隨機(jī)數(shù) DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUMEDS：DATA，CS：CODE ……

LEABX,ARRAY ;設(shè)數(shù)組首地址指針

MOVCX,LENGTHARRAY ;數(shù)組數(shù)據(jù)長(zhǎng) AA1: ADDWORDPTR[BX],1 ;指定為字型數(shù)加1

ADDBX,2 ;移動(dòng)地址指針

LOOPAA1 ;循環(huán)操作

……2023/7/20第26頁(yè)程序設(shè)計(jì)實(shí)例算術(shù)運(yùn)算例15：有兩個(gè)無(wú)符號(hào)字節(jié)型數(shù)組，設(shè)數(shù)組元素個(gè)數(shù)相等，編程將數(shù)組中的對(duì)應(yīng)元素相加，結(jié)果存入另一內(nèi)存區(qū)。2023/7/20第27頁(yè)DATA SEGMENT M1 DB20DUP(?) M2 DB20DUP(?) M3 DW20DUP(0)DATAENDSCODESEGMENT…… LEASI,M1;設(shè)數(shù)組1的地址指針

LEADI,M2;設(shè)數(shù)組2的地址指針

LEABX,M3;設(shè)結(jié)果區(qū)的地址指針

MOVCX,20AA1: MOVAL,[SI] ADDAL,[DI] MOV[BX],AL ADCBYTEPTR[BX+1],0 ;存結(jié)果的進(jìn)位

INCSI INCDI ADDBX,2 LOOPAA1 ……程序設(shè)計(jì)實(shí)例邏輯處理例16：將寄存器AL中高、低4位交換

…… MOVAL,0ABH MOVCL,4 ROLAL,CL；移出位補(bǔ)充移空位4次 ……2023/7/20第28頁(yè)程序設(shè)計(jì)實(shí)例邏輯處理例17：將AX中的內(nèi)容按相反順序存入BX中

……

MOVAL,1234H MOVCX,16 AA1: SHLAX,1;移出的位進(jìn)到CF RCRBX,1；AX中移出的位進(jìn)入BX LOOPAA1 ……2023/7/20第29頁(yè)程序設(shè)計(jì)實(shí)例代碼轉(zhuǎn)換例18：編程將以$結(jié)束的字符串中的小寫(xiě)字母改為大寫(xiě)字母2023/7/20第30頁(yè)DATA SEGMENT STRDB‘heLLo,eveRyboBY!’,’$’DATA ENDS …… LEABX,STRA1: MOVAL,[BX] CMPAL,‘$’;是$符，則結(jié)束

JEDONE CMPAL,‘a(chǎn)’ JBNEXT；低于，則為大寫(xiě)字母

CMPAL,’z’ JANEXT；高于，則不是字母

SUBAL,20H；將小寫(xiě)字母改為大寫(xiě)

MOV[BX],ALNEXT: INCBX JMPA1 ……程序設(shè)計(jì)實(shí)例代碼轉(zhuǎn)換例19：十六進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換除10取余法2023/7/20第31頁(yè)

…… MOVAX,4B6CH MOVCX,0;統(tǒng)計(jì)除法次數(shù)

MOVBX,10 A1: MOVDX,0 ;被除數(shù)擴(kuò)展為32位

DIVBX PUSHDX ;將轉(zhuǎn)換好的數(shù)存入堆棧

INCCX ORAX,AX ;轉(zhuǎn)換直到商為0

JNZA1 ……程序設(shè)計(jì)實(shí)例表格處理例20：編程序?qū)?－9的數(shù)字轉(zhuǎn)換成所要求的密碼

明碼和密碼的映射關(guān)系為： 0

123456789 2

7169083452023/7/20第32頁(yè)DATA SEGMENT TABLEDB2,7,1,6,9,0,8,3,4,5 ；密碼表 VAL1DB8,4,1,7,5 ;被加密碼(明碼) VAL2DB5DUP(?)DATA ENDS

……

MOVSI,OFFSETVAL1 MOVDI,OFFSETVAL2 MOVCX,5 LEABX,TABLE ;表格首地址指針A1： MOVAL,[SI] ;取明碼

XLAT ;轉(zhuǎn)換為密碼

MOV[DI],AL INCSI INCDI LOOPA1 ……

程序設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)排序例21：編程序?qū)崿F(xiàn)，從一串帶符號(hào)字型數(shù)據(jù)中找出最大值

2023/7/20第33頁(yè)DATA SEGMENTBLOCK DW762EH,6A8BH,664AH,0B945H,85DHCOUNT EQU($－BLOCK)/2DATAENDS …… LEASI,BLOCK MOVCX,COUNT MOVAX,[SI] ;取第1個(gè)數(shù)

DECCX;準(zhǔn)備與下個(gè)數(shù)比較AA1: ADDSI,2 CMPAX,[SI] ;與下個(gè)數(shù)比較 JGAA2;前一個(gè)數(shù)大，則保留下次再比 MOVAX,[SI];否則，取后一個(gè)數(shù) AA2: LOOPAA1 ……BIOS和DOS中斷ROMBIOS(BasicInputOutputSystem)——裝于從地址0FE00H開(kāi)始的8kROM中，提供了系統(tǒng)加電自檢，引導(dǎo)裝入，主要I/O設(shè)備的處理程序及接口控制等功能模塊。使用BIOS功能調(diào)用，使程序員不必了解硬件I/O的具體接口特性，可直接通過(guò)入口參數(shù)來(lái)調(diào)用，給編程帶來(lái)方便。調(diào)用格式設(shè)置入口參數(shù)；設(shè)置功能號(hào)；INTXXH；例：MOVCX,0;MOVDX,0;MOVAH,1;功能號(hào)為1INT1AH;2023/7/20第34頁(yè)入口參數(shù)DOS中斷（DOS系統(tǒng)功能調(diào)用）指類型為21H的軟件中斷，其對(duì)應(yīng)的中斷處理程序中包含了一系列最常用的功能子程序，這些子程序分別實(shí)現(xiàn)外設(shè)管理、文件讀/寫(xiě)和管理、目錄管理等功能例：在顯示器上輸出字符$: MOVDL,’$’;(24H)設(shè)置入口參數(shù)

MOVAH,6;設(shè)置功能號(hào)為6 INT21H;DOS系統(tǒng)功能調(diào)用2023/7/20第35頁(yè)入口參數(shù)DOS功能調(diào)用與子程序設(shè)計(jì)調(diào)用過(guò)程為：DOS功能調(diào)用號(hào)送AH寄存器；如果需要，按要求給定輸入?yún)?shù)（有的不需要輸入?yún)?shù)）；寫(xiě)入中斷指令I(lǐng)NT21H。調(diào)用結(jié)束，按功能使用其輸出參數(shù)。2023/7/20第36頁(yè)常用DOS中斷1號(hào)中斷，單字符輸入功能：從鍵盤(pán)輸入1個(gè)字符輸入?yún)?shù)：無(wú)輸出參數(shù)：AL=ASCII碼2號(hào)中斷，單字符輸出功能：在屏幕上顯示1個(gè)字符（ASCII碼）輸入?yún)?shù)：DL=ASCII碼輸出參數(shù)：無(wú)2023/7/20第37頁(yè)程序設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)輸入與顯示例22：從鍵盤(pán)輸入兩個(gè)1位十進(jìn)制數(shù)，求兩數(shù)之和并在屏幕上顯示結(jié)果

2023/7/20第38頁(yè) MOVAH,1;DOS調(diào)用輸入第一個(gè)數(shù)

INT21H MOVBL,AL;保存輸入的第一個(gè)數(shù)

MOVAH,1 INT21H ADDAL,BL;兩個(gè)ASCII碼相加

AAA;調(diào)整加法結(jié)果為非壓縮BCD數(shù)

MOVDL,AL ADDDL,30H;加法結(jié)果轉(zhuǎn)換成ASCII碼

MOVAH,2;DOS調(diào)用輸出到屏幕

INT21H常用DOS中斷0AH號(hào)中斷，多字符輸入功能：多個(gè)字符輸入到緩沖區(qū)輸入?yún)?shù)：DS:DX=輸入緩沖區(qū)首地址輸出參數(shù)：DS:DX=輸入字符串所在緩沖區(qū)地址9號(hào)中斷，多字符輸出功能：多個(gè)字符輸出到屏幕顯示輸入?yún)?shù)：DS:DX=輸出字符緩沖區(qū)首地址輸出參數(shù)：無(wú)2023/7/20第39頁(yè)程序設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)輸入與顯示例23：在屏幕上顯示一串字符

2023/7/20第40頁(yè)DATA SEGMENTBUFF DB‘Howdoyoudo?’,0DH,0AH,’$’DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUMEDS:DATA,CS:CODESTART: MOVAX,DATA MOVDS,AX LEADX,BUFF MOVAH,9 INT21H ……常用DOS中斷6H號(hào)中斷，單字符輸入輸出6號(hào)DOS功能實(shí)際上是1號(hào)和2號(hào)功能的組合當(dāng)DL寄存器的內(nèi)容為0FFH時(shí)，6號(hào)功能與1號(hào)功能同，即從鍵盤(pán)輸入單個(gè)字符當(dāng)DL寄存器中放入字符的ASCII值，它就是2號(hào)功能4CH號(hào)中斷，過(guò)程終止該調(diào)用的功能是結(jié)束當(dāng)前程序，并返回調(diào)用它的程序如在DEBUG狀態(tài)下運(yùn)行，則返回DEBUG如果在DOS下運(yùn)行，則返回DOS。在匯編語(yǔ)言程序結(jié)束處放上MOVAX,4C00H和INT21H兩條指令，以利于程序執(zhí)行完畢，返回操作系統(tǒng)控制2023/7/20第41頁(yè)DOS功能調(diào)用與子程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)子程序要提供以下信息：子程序的功能調(diào)用時(shí)需要的輸入?yún)?shù)（入口參數(shù)）調(diào)用后提供的輸出參數(shù)（出口參數(shù)）子程序中所使用的寄存器（以便調(diào)用前做必要的保護(hù)）2023/7/20第42頁(yè)程序設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換例24：編寫(xiě)一子程序，完成一個(gè)2位十六進(jìn)制數(shù)到對(duì)應(yīng)的ASCII碼的轉(zhuǎn)換

子程序名:CONHA

功能：將2位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的ASCII碼

輸入?yún)?shù)：AL＝待轉(zhuǎn)換的數(shù)

輸出參數(shù)：BX＝轉(zhuǎn)換好的ASCII碼

使用寄存器：AL、AH、BX、CL2023/7/20第43頁(yè)程序設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換例24：編寫(xiě)一子程序，完成一個(gè)2位十六進(jìn)制數(shù)到對(duì)應(yīng)的ASCII碼的轉(zhuǎn)換

2023/7/20第44頁(yè)CONHA PROCFAR MOVAH,AL;保存待轉(zhuǎn)換的數(shù)

ANDAL,0FH;處理十六進(jìn)制數(shù)低位

CMPAL,0AH;是16進(jìn)制中的字母嗎？

JBASC1;否，轉(zhuǎn)移

ADDAL,07;是，先加7ASC1: ADDAL,30H;轉(zhuǎn)換為ASCII碼

MOVBL,AL;保存轉(zhuǎn)換好的低位

MOVCL,4；移位控制