《计算机硬件技术基础(第三版)》第5章 汇编语言与程序.ppt

第5章 汇编语言与程序设计 5 1汇编语言基础 计算机语言包括 面向机器的语言 机器语言 汇编语言 高级语言 汇编语言 用助记符表示指令汇编语言源程序 用汇编语言编写的程序汇编程序 编译汇编语言源程序的程序 程序设计与执行过程 建立源程序 文件名 ASM 编译成目标文件 文件名 OBJ 生成可执行文件 文件名 EXE 调试和运行程序 用编辑软件 如EDIT EXE 用汇编程序 如TASM EXE 用链接程序 如TLINK EXE 用调试程序 如TD EXE 也可直接运行可执行文件 汇编语言包括的语句 指令性语句 CPU执行的指令 编译后生成目标代码 要求的操作在执行程序时完成 指示性语句 CPU不执行的指令 编译后生不生成目标代码 要求的操作由汇编程序完成 下面分别介绍 指令性语句 由CPU执行的指令 编译后生成目标代码语句格式 标号 前缀 助记符 操作数 操作数 注释 例MIUS ADDAX BX 加法指令INCBX BX加1 指令的符号地址 操作码 注释前加分号 指示性语句 CPU不执行的指令 由汇编程序执行 编译后不生成目标代码 用于分配内存空间 定义变量 指示程序开始和结束等 指令格式 名字 伪指令助记符操作数 操作数 注释 例YEQU100 用符号 变量 Y代替数据100 指示性语句中的操作数 可以是 寄存器存储器单元常量 数值或字符 字符串变量 代表内存的数据区 程序视为存储器操作数表达式 可包括各种运算符 5 2常用伪指令 段定义伪指令指定段寄存器伪指令过程定义伪指令变量定义伪指令符号定义伪指令 下面分别介绍 段定义伪指令 说明逻辑段的起始和结束说明不同程序模块中同类逻辑段之间的联系形态段名SEGMENT 定位类型 组合类型 类别 段名ENDS例定义数据段DATASEGMENTMEM1DB11H 22HMEM2DW1234HDATAENDS 说明逻辑段的起点 段的类别 与其他段的关系 指定段寄存器伪指令 功能 用于说明指向逻辑段的寄存器格式 ASSUME段寄存器名 段名 段寄存器名 段名 例DATASEGMENT 定义数据段 DATAENDSCODESEGMENT 定义代码段ASSUMECS CODE DS DATA 指定段寄存器 CODEENDS 过程定义伪指令和返回指令 过程定义伪指令用于定义过程体格式 过程名PROC NEAR FAR RET过程名ENDP过程的返回指令 RET该指令一般位于子程序的最后用于从堆栈中弹出断点地址 返回原程序 变量定义伪指令DB DW DD变量定义伪指令用于在数据段中定义变量 并按照变量类型分配存储单元和赋初值 格式1 变量名 DB DW DD 表达式格式2 变量名 重复次数 DB DW DD DUP表达式例如 ONEDB25H 定义1个字节变量ONE 存入初值25HTWODB5 7 定义2个连续的字节单元 分别存入初值5和7THREEDB 定义1个字节 数据任意DATA1DW1234H 定义1个字 2个字节 存入数据1234H 符号定义伪指令 EQU 符号定义伪指令用于为常量 变量 表达式或其他符号定义一个名字 但不分配内存单元 格式1 符号名EQU数值表达式格式2 符号名 数值表达式例如 CONSTANTEQU10 用符号CONSTANT表示常数10VAREQU30H 99H 用符号VAR表示表达式30H 99HPURGECONSTANT 解除符号CONSTANT 以便重新定义CONSTANTEQU20 用符号CONSTANT表示常数20DATA 3 用符号DATA表示3DATA 4 把符号DATA改为表示4 汇编语言程序设计简单程序设计入门汇编语言程序在一些对内存储器容量和存取速度要求比较高的情况下 如I O接口驱动程序 实时控制程序 系统软件等设计中常被使用 而且比用高级语言仿佛还要便当些 其实 用汇编语言编写程序 首先确定算法 然后紧紧抓住每条指令的格式 功能以及数据的寻址方式 用户也可以编写出高质量的汇编语言程序 1 寄存器的加法下面给出了一个简单的汇编语言程序段 是用寄存器EAX EBX ECX和EDX实现加法运算 依此来说明寄存器加法是如何用汇编语言实现的 形成的32位的累加和被存放在EAX寄存器 4个32位寄存器EAX EBX ECX与EDX内容相加 累加和存放在EAX内 ADDEAX EBX EBX寄存器内容与EAX寄存器内容相加 结果存放在EAX上ADDEAX ECX ECX寄存器内容与EAX寄存器内容相加 结果存放在EAX上ADDEAX EDX EDX寄存器内容与EAX寄存器内容相加 结果存放在EAX上 2 存储器与寄存器加法用存储器中的数据与寄存器中的内容进行操作运算 是用存放在存储器的数据段内 其偏移地址为NUMB和NUMB 1的两个连续单元的字节数据 与AX寄存器的内容进行累加 其累加和存放在AX寄存器上 用NUMB与NUMB l存储单元内的数据与AL寄存器内容进行求和 结果存放在AX中 MOVDI OFFSETNUMB 将偏移地址NUMB传送到DI寄存器MOVAX 1234H 把常数1234H传送到AX寄存器ADDAX DI AX寄存器内容与地址NUMB内的数据 进行加运算 结果存放在AX寄存器ADDAX DI 1 AX寄存器内容与地址NUMB 1内的 数据进行加运算 结果存放在AX寄存器 3 数组元素加法操作数组 是存储器中顺序排列的一个数据表 假定一个名为ARRAY的一维数组 共有10个数组元素 且数组元素是字节数据 数组元素的下标是0 9 试用汇编语言编写一个程序 实现三个数组元素ARRAY 3 ARRAY 5 ARRAY 7 的累加 三个数组元素数据进行累加运算 累加结果存放在AX中 注意该过程破坏了SI的内容 MOVAX 0 由于累加和要存放在AX内 首先将其清0MOVSI 3 将常数3传送到源变址寄存器SIADDAX ARRAY SI AX寄存器数据与数组元素ARRAY 3 相加 结果存放在AX寄存器ADDAX ARRAY SI 2 AX寄存器数据与数组元素ARRAY 5 相加结果存放在AX寄存器ADDAX ARRAY SI 4 AX寄存器数据与数组元素ARRAY 7 相加 结果存放在AX寄存器 4 数组元素加法下面程序段是32位的程序 采用的是比例变址寻址方式 求数组ARRAY中三个数组元素ARRAY 3 ARRAY 5 ARRAY 7 的累加和 且数组元素是16位的操作数 并把数组元素的和存放在寄存器EAX中 程序段是采用比例变址进行寻址的32位操作数的程序 MOVEBX OFFSETARRAY 将数组地址ARRAY传送到寄存器EBXMOVECX 3 将常数3传送到ECX ECX保存着数组元素的序号MOVEAX EBX 2 ECX 将数组元素ARRAY 3 的值传送到寄存器EAXMOVECX 5 将常数5传送到ECX ECX保存着数组元素的序号ADDEAX EBX 2 ECX 数组元素ARRAY 3 与数组元素ARRAY 5 相加 结果存放在寄存器EAXMOVECX 7 将常数7传送到ECX ECX保存着数组元素的序号ADDEAX EBX 2 ECX 数组元素ARRAY 3 ARRAY 5 ARRAY 7 相加 结果存放在寄存器EAX 5 乘法程序设计下面这个程序段是实现寄存器BX上的数据与寄存器CX上的数据相乘的程序段 假设BX中存放的是数据55 在CX中存放的是数据110 两数进行乘法操作 产生的32位乘积存放在寄存器对DX AX中 寄存器BX上的数据与寄存器CX上的数据相乘 乘积存放在寄存器对DX AX中 MOVBX 55 将字数据55装到寄存器BX上MOVCX 110 将字数据110装到寄存器CX上MOVAX CX 将寄存器CX上的数据110 传送到寄存器AX上MULBX 寄存器AX上的数据与寄存器BX上的数据相乘 结果存放在寄存器对DX AX中 6 除法程序设计下面的程序段是两个16位有符号数的除法 即AX中的 100除以CX中的 9 执行除法之前 要用指令CWD将AX中的 100转换成寄存器对DX AX中的 100 除法操作执行后 结果存放在寄存器对DX AX对中 其中商 11存放在AX中 而余数 l则是被存放在DX中 寄存器AX中的 100除以寄存器CX中的 9 商存放在AX中 余数存放在DX中 MOVAX 100 将有符号数 l00传送到寄存器AXMOVCX 9 将有符号数 9传送到寄存器CXCWD 将AX中的 100转换成寄存器对DX AX中的 100IDIVCX 用寄存器对DX AX中的 100 除以寄存器CX上的 9 在AX中存放商 11 在DX中存放余数 l 完整的汇编源程序结构 DATASEGMENT 定义数据段MEM1DB11H 22H DATAENDSCODESEGMENT 定义代码段ASSUMECS CODE DS DATASTART MOVAX DATA CODEENDSENDSTART 程序结束 顺序结构程序设计顺序结构的程序是完全按指令书写的先后顺序逐条执行的 这种结构的汇编程序既无分支 又无循环 只会自上而下地线性地顺序地运行 这种结构的汇编程序通常是比较简单的程序 下面所展示出的程序就是一个顺序结构汇编程序的框架 Program5 1顺序结构汇编程序的框架 DOSSEG 连接时按DOS方式排列段 MODELSMALL 程序存储模式 小模式 486 80486伪指令 STACK300H 建立程序堆栈段 768字节 DATA 建立程序数据段DB16DUP WINDOWS保留数据区 16字节 其它程序数据 CODE 建立程序代码段START 程序开始执行地址MOVAX DATAMOVDS AX 设置数据段地址 插入实际程序代码MOVAH 4CHINT21H 返回DOSENDSTART 程序结束 分支程序设计分支程序结构可以用如图所示的两种形式表示 他们的结构分别相当于高级语言中的IF THEN ELSE语句和CASE语句 这种结构常用于根据不同的条件作出不同处理的情况 IF THEN ELSE语句可以有两个分支 CASE语句则可以有多个分支 但不论是哪一种形式 他们的共同特点是 其运行方向是向前的 在确定的条件下 只能执行多个分支中的一个分支 Program5 3分支结构的程序示例程序 显示两个数x1 x2的比较结果 DOSSEG MODELSMALL 程序存储模式 小模式 486 80486伪指令 STACK300H DATADB16DUP X1DD1000 两个数X1 X2X2DD2000 数值可任意指定MSG1DB X1 X2 13 10 比较结果分为大于 小于 等于三种情况MSG2DB X1 X2 13 10 MSGEDB X1 X2 13 10 CODE START MOVAX DATAMOVDS AXMOVEAX X1 取X1数值CMPEAX X2 与X2比较JEEQUAL 相等 JGGREAT X1大于X2 MOVDX OFFSETMSG2 比较结果 X1X2JMPOKEQUAL MOVDX OFFSETMSGE 比较结果 X1 X2OK MOVAH 09H 显示比较结果INT21HMOVAH 4CHINT21HENDSTART 循环程序设计在程序中 如果需要多次重复执行相同或相似的功能 就可以使用循环结构 循环结构总是包含了三个部分 1 初始化 设置循环执行的初始状态 2 循环体 需要多次重复执行的部分 3 循环条件 用于控制循环体的执行 循环体每次执行后 应该修改循环条件 使得循环能够在适当的时候终止执行 1 DO WHILE结构形式 2 DO UNTIL结构形式 下面是循环程序设计一范例 其功能是选出一组数据中的最大者放到big单元 而将最小者放到little单元 DATASEGMENTADW88 89 92 78 76 69 63 96 60 100 一组数据BIGDW LITTLEDW DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS CODE DS DATASTART MOVAX DATAMOVDS AXMOVBX OFFSETAMOVAX BX MOVDX AXINCBXINCBXMOVCX 9 循环次数放在CX之内 AGAIN CMPAX BX JGENEXT1MOVAX BX 将大的数 放在AX之内NEXT1 CMPDX BX JLENEXT2MOVDX BX 将较小的 数放DX之内NEXT2 INCBXINCBXLOOPAGAIN 实现循环MOVBIG AX 存放最大数MOVLITLE DX 存放最小数MOVAH 4CH 返回DOSINT21HCODEENDSENDSTART 子程序如果有一段程序在一个程序中需多次使用 或在多个程序中均需使用 可将这段程序单独存放 每当需用这段程序时 就用调用指令使程序转到这段程序去执行 执行完后再返回原来的程序 这样的一段程序就叫子程序或过程 而调用它的程序被称之为主程序或调用程序 主程序向子程序转移被称之为子程序调用或过程调用 从子程序返回主程序则叫返回主程序 下面展示出的是一汇编语言子程序设计 它的功能是求不同边长的正方形面积 DATASEGMENTADB8 9 2 7 6 5 0 一组边长 以0结束AREADW10DUP DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS