第 4 章 80x86 匯編語言及程序

第4章80x86匯編語言及程序設(shè)計(jì)4.1匯編語言的基本語法4.280x86宏匯編指示性語句的增強(qiáng)與擴(kuò)充4.3匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及應(yīng)用4.1匯編語言的基本語法4.1.1匯編語言概述1．匯編語言及特征匯編語言是一種采用助記符表示的機(jī)器語言指令，即用助記符來表示指令的操作碼和操作數(shù)，用標(biāo)號(hào)或符號(hào)代表地址、常量或變量。助記符一般是英文單詞的縮寫，因此，相對(duì)于機(jī)器語言來說，使用匯編語言編寫的程序便于記憶、閱讀，使用方便。用匯編語言編寫的程序，產(chǎn)生的目標(biāo)代碼短、執(zhí)行速度快，可以直接控制系統(tǒng)硬件，具有高級(jí)語言不可替代的作用。學(xué)習(xí)匯編語言也是理解和掌握計(jì)算機(jī)工作原理和過程的主要途徑。但使用匯編語言編寫程序，程序員必須熟悉系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，且其功能描述不如高級(jí)語言直觀，編程效率較低。匯編語言作為一種計(jì)算機(jī)語言，必然由程序員和計(jì)算機(jī)都能識(shí)別的符號(hào)、功能代碼及語法約定來描述。匯編語言主要包括：指令語句、偽指令語句和詞法（語法）。（1）指令語句指令語句是指第3章介紹的由匯編指令構(gòu)成的語句，是計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行的語句。一條指令語句必產(chǎn)生一條相應(yīng)的目標(biāo)代碼，在用匯編語言編寫的源程序中，程序的主要功能是通過指令語句來實(shí)現(xiàn)的。（2）偽指令語句偽指令語句是指為了方便用戶設(shè)計(jì)程序，由偽指令提供給匯編程序完成的一些操作。偽指令又稱匯編控制指令，它是控制匯編過程的一些命令，即程序員通過偽指令設(shè)置匯編程序進(jìn)行匯編時(shí)的一些操作，主要包括源程序存放的起始地址、定義存儲(chǔ)段及過程等。因此，偽指令不產(chǎn)生機(jī)器語言的目標(biāo)代碼，它是匯編語言程序中的不可執(zhí)行語句。（3）詞法詞法用于規(guī)定程序中允許使用的符號(hào)、運(yùn)算符、表達(dá)式及程序的結(jié)構(gòu)要求等。程序員必須按照詞法約定編寫程序2．匯編程序用匯編語言編寫的程序稱為源程序。源程序必須翻譯成用機(jī)器語言表示的目標(biāo)代碼（亦稱目標(biāo)程序），計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行。其編譯工作可由匯編程序自動(dòng)完成。匯編程序的功能就是將用匯編語言編寫的源程序翻譯成用機(jī)器語言表示的目標(biāo)程序，這一過程稱為匯編（編譯）。3．匯編語言語句語句是程序的基本組成部分，匯編語言源程序中主要包括指令語句、偽指令語句和宏指令語句。（1）指令語句指令語句格式由以下幾個(gè)部分組成：[標(biāo)識(shí)符：]操作碼[目的操作數(shù)][,源操作數(shù)][;注釋]例如：LOP:MOVAL,DATA1;雙操作數(shù)指令，標(biāo)號(hào)LOP為指令地址ADDAL,[2000H];雙操作數(shù)指令DECAL;單操作數(shù)指令NOP;無操作數(shù)指令一條語句應(yīng)在一行內(nèi)完成。（2）偽指令語句偽指令語句格式：[標(biāo)識(shí)符]偽操作符[操作數(shù)][;注釋]其中，[]中的項(xiàng)表示可選項(xiàng)。標(biāo)識(shí)符：根據(jù)偽指令作用的不同，可以是變量名、段名、過程名及符號(hào)常量等。偽操作符：又稱定義符/偽指令助記符，表示偽操作功能，如定義變量名、段名、過程名及符號(hào)常量等。標(biāo)識(shí)符與偽操作符之間用空格分隔。操作數(shù)：又稱偽指令參數(shù)，根據(jù)不同的偽指令，可以有一個(gè)或多個(gè)。例如：DATA1DB30H,31H,32H;定義字節(jié)變量DATA1開始的3個(gè)連續(xù)存儲(chǔ)單元DATA2DB33H;定義字節(jié)變量DATA2單元DW1234H;定義字存儲(chǔ)單元PIEQU3.14;定義符號(hào)常量（3）宏指令語句宏指令語句是由若干條指令語句形成的語句體。一條宏指令語句的功能相當(dāng)于若干條指令語句的功能。4.1.2匯編語言的數(shù)據(jù)、標(biāo)識(shí)符和表達(dá)式數(shù)據(jù)是匯編語言語句中操作數(shù)的基本組成部分。匯編語言所能識(shí)別的數(shù)據(jù)有常量、變量和標(biāo)識(shí)符，并通過不同的運(yùn)算符組成表達(dá)式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的加工。1．常量在程序中，數(shù)據(jù)固定不變的值稱為常量。（1）數(shù)值常量數(shù)值常量的表示形式有二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)，其后分別跟字母B、O、H、D（十進(jìn)制數(shù)可省略D）。十六進(jìn)制數(shù)以A～F開頭時(shí)，前面加數(shù)字0，以避免和操作碼混淆。

例如：0010111B、1234H、0FFFFH、121O。常量可以是數(shù)值，也可以是名字。用名字表示的常量稱為符號(hào)常量。在編程時(shí)，符號(hào)常量可使用偽指令“EQU”進(jìn)行定義。例如：CNTEQU100;CNT為符號(hào)常量,等值100（2）字符串常量字符串常量是由包含在引號(hào)中的若干個(gè)字符組成的。字符串在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的是相應(yīng)字符的ASCII。如“A”的值是41H，“AB”的值是4142H等。2．變量變量是在程序運(yùn)行過程中可隨時(shí)改變的量，它實(shí)際上是存儲(chǔ)器的某一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。對(duì)變量的訪問就是對(duì)這個(gè)存儲(chǔ)單元的訪問。在程序中是通過變量名的形式來實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)單元的操作的。變量名被稱為存放數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元的符號(hào)地址。變量有以下3個(gè)屬性。①段屬性：指變量所表示的存儲(chǔ)單元所在段的段基址。②偏移地址屬性：指變量所表示的存儲(chǔ)單元地址與段基址之間的偏移量。③類型屬性：指變量占用存儲(chǔ)單元的字節(jié)數(shù)。變量可分為字節(jié)變量、字變量和雙字變量。字節(jié)變量為1個(gè)字節(jié)單元，類型為BYTE；字變量為2個(gè)字節(jié)單元，類型為WORD；雙字變量為4個(gè)字節(jié)單元，類型為DWORD。3．標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符就是符號(hào)名稱，標(biāo)識(shí)符在源程序中可以表示標(biāo)號(hào)、變量、常量、過程名、段名等。標(biāo)識(shí)符必須是大小寫英文字母、數(shù)字及一些特殊符號(hào)的組合指令語句中的標(biāo)號(hào)表示該指令的符號(hào)地址，它可作為轉(zhuǎn)移類指令的操作數(shù)，以確定程序轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址。標(biāo)號(hào)有以下3個(gè)屬性。①標(biāo)號(hào)所在段必定是代碼段。②標(biāo)號(hào)所在地址與段基址之間的偏移量為16位無符號(hào)數(shù)。③當(dāng)標(biāo)號(hào)只允許作為段內(nèi)轉(zhuǎn)移或調(diào)用指令的目標(biāo)地址時(shí)，類型為NEAR；當(dāng)標(biāo)號(hào)可作為段間轉(zhuǎn)移或調(diào)用指令的目標(biāo)地址時(shí)，類型為FAR。偽指令語句中的標(biāo)識(shí)符可作為常量、變量名等數(shù)據(jù)參加運(yùn)算，也可作為段名及過程名等4．運(yùn)算符和表達(dá)式用運(yùn)算符把常量、變量或標(biāo)識(shí)符組合起來的式子就是表達(dá)式，由匯編程序在匯編時(shí)對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算，得到的是運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)。運(yùn)算符主要包括算術(shù)運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、分析運(yùn)算符和屬性運(yùn)算符5種類型。（1）算術(shù)運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符包括+（加）、-（減）、*（乘）、/（除）、MOD（模除），參加運(yùn)算的數(shù)和運(yùn)算結(jié)果均為整數(shù)。例如，用匯編語言描述的程序?yàn)椋篗OVAL,10H*2;在匯編時(shí)完成源操作數(shù)10H*2ADDAL,7MOD2;在匯編時(shí)完成7MOD2=1（2）邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符包括AND（與）、OR（或）、XOR（異或）、NOT（非），其作用是對(duì)操作數(shù)進(jìn)行按位操作，其結(jié)果不影響標(biāo)志位。必須注意到，邏輯運(yùn)算符與邏輯運(yùn)算指令中的助記符完全相同，但由邏輯運(yùn)算符組成的表達(dá)式只能作為指令的操作數(shù)部分，在匯編時(shí)完成邏輯運(yùn)算，其結(jié)果自然不影響標(biāo)志位；邏輯運(yùn)算指令中，邏輯運(yùn)算助記符出現(xiàn)在指令的操作碼部分，在執(zhí)行目標(biāo)代碼（指令）時(shí)完成邏輯運(yùn)算，其結(jié)果影響狀態(tài)標(biāo)志位。（3）關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符包括EQ（相等）、NE（不等）、LT（小于）、GT（大于）、LE（小于或等于）、GE（大于或等于）共6種，該運(yùn)算符可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)的比較運(yùn)算。若關(guān)系成立，結(jié)果為全1（邏輯真），否則為全0（邏輯假）。（4）分析運(yùn)算符分析運(yùn)算符的運(yùn)算對(duì)象必須為變量或標(biāo)號(hào)，運(yùn)算符總是加在運(yùn)算對(duì)象之前。它可以將變量或標(biāo)號(hào)的屬性（如段、偏移量、類型）分離出來①SEG運(yùn)算符。根據(jù)SEG運(yùn)算符組成的表達(dá)式可以得到該變量或標(biāo)號(hào)所在段的段基址。例如：MOVBX,SEGDATA②OFFSET運(yùn)算符。根據(jù)OFFSET運(yùn)算符組成的表達(dá)式可以得到該變量或標(biāo)號(hào)在段內(nèi)的偏移地址。例如：MOVSI,OFFSETSOURCE在該例中，倘若變量SOURCE在數(shù)據(jù)段內(nèi)的偏移地址是1200H，則該指令執(zhí)行的結(jié)果為(SI)=1200H。該指令與指令LEASI,SOURCE等價(jià)。③TYPE運(yùn)算符。根據(jù)TYPE運(yùn)算符組成的表達(dá)式可以得到該變量或標(biāo)號(hào)的類型屬性。當(dāng)其加在標(biāo)號(hào)之前時(shí)，可以得到這個(gè)標(biāo)號(hào)的類型屬性。④LENGTH運(yùn)算符。根據(jù)LENGTH運(yùn)算符組成的表達(dá)式可以得到分配給變量的連續(xù)單元的個(gè)數(shù)（也稱為數(shù)組）。該運(yùn)算符只針對(duì)用DUP重復(fù)操作符定義的數(shù)組產(chǎn)生正確結(jié)果。例如：DATA1DW20HDUP(0)MOVAL,LENGTHDATA1;匯編后為MOVAL,20H⑤SIZE運(yùn)算符。根據(jù)SIZE運(yùn)算符組成的表達(dá)式可以得到分配給變量所占有的總字節(jié)數(shù)。（5）屬性運(yùn)算符變量、標(biāo)號(hào)或地址表達(dá)式的屬性可以用一些運(yùn)算符來修改。①PTR運(yùn)算符。PTR運(yùn)算符用來指定或臨時(shí)修改某個(gè)變量、標(biāo)號(hào)或地址表達(dá)式的類型或距離屬性，它們?cè)瓉淼膶傩圆蛔儭ｎ愋涂梢允牵築YTE、WORD、DWORD、NEAR或FAR。例如：DATADB12H,34H,56,78HINCBYTEPTR[DI];指明目的操作數(shù)為字節(jié)類型MOVAX,WORDPTRDATA;臨時(shí)修改DATA為字類型，(AX)=3412HJMPDWORDPTR[BX];指明為段間轉(zhuǎn)移②段前綴“:”運(yùn)算符。該運(yùn)算符的作用是指定變量、標(biāo)號(hào)或地址表達(dá)式所在的段。例如：MOVAX,ES:[BX];用附加段ES取代默認(rèn)的數(shù)據(jù)段DS③SHORT運(yùn)算符。SHORT運(yùn)算符用于說明轉(zhuǎn)移指令的目標(biāo)地址的屬性，取值范圍為-128～127。例如：JMPSHORTLP另外，還有用于改變運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)的圓括號(hào)運(yùn)算符和用于變量下標(biāo)或地址表達(dá)式的方括號(hào)運(yùn)算符等。4.1.3偽指令語句偽指令語句（又稱指示性語句）通過各種偽操作命令，為匯編程序提供一些信息，在匯編過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)定義、分配存儲(chǔ)區(qū)、段定義、過程定義等功能。使用偽指令語句的目的是正確地把可執(zhí)行的指令性語句翻譯成相應(yīng)的機(jī)器指令代碼。本節(jié)介紹在匯編語言源程序中常用的一些匯編偽指令語句。1．符號(hào)定義偽指令語句符號(hào)定義偽指令有“EQU”等值偽指令和“=”偽指令兩種。（1）“EQU”等值偽指令格式：符號(hào)名EQU表達(dá)式功能：符號(hào)定義偽指令指給一個(gè)標(biāo)識(shí)符號(hào)賦予一個(gè)常量、表達(dá)式或其他符號(hào)名，是一種等值偽操作命令。例如：HUNDEREQU100;定義符號(hào)常量HUNDER替代100NUMEQUHUNDER*2;定義NUM替代數(shù)值表達(dá)式HUNDER*2AEQUAX;定義符號(hào)A替代AX2．?dāng)?shù)據(jù)定義偽指令語句數(shù)據(jù)定義偽指令的作用是為數(shù)據(jù)分配一定的存儲(chǔ)單元，并為這些存儲(chǔ)單元的起始單元定義一個(gè)變量名。（1）定義字節(jié)變量偽指令格式：[變量名]DB表達(dá)式或數(shù)據(jù)項(xiàng)表功能：將表達(dá)式或數(shù)據(jù)項(xiàng)表的數(shù)據(jù)按字節(jié)依次連續(xù)地存放到以[變量名]開始的存儲(chǔ)單元中。存儲(chǔ)單元的地址是遞增的。例如：ADB30H,31H,32H,33H,34H;定義從變量A開始的連續(xù)10個(gè)字節(jié)單元（數(shù)組）DB35H,36H,37H,38H,39H;A～A+9單元依次存放30H～39HBDB100DUP(?);定義從變量B開始的100個(gè)字節(jié)單元，內(nèi)容不定CDB64H;定義變量C單元內(nèi)容為64HSDB'ABCDEF';定義變量S（數(shù)組S）為連續(xù)6個(gè)字節(jié)單元，存放字符串3．程序分段定義偽指令語句（1）段定義偽指令格式：段名SEGMENT[定位類型,][組合類型,][類別名]…指令語句序列…段名ENDS功能：定義數(shù)據(jù)段、代碼段、堆棧段、附件段。段名用來指出為該段分配的存儲(chǔ)器起始地址。3個(gè)參數(shù)任選，其作用解釋如下。①定位類型。定位類型表示某段裝入內(nèi)存時(shí)，對(duì)段的起始邊界的要求。若定位類型為BYTE，表示本段起始單元可以從任一地址開始，段間不留空隙。若定位類型為WORD，表示本段起始單元是一個(gè)偶地址。若定位類型為PARA，表示本段起始單元地址一定能被16整除（系統(tǒng)默認(rèn)定位類型）。若定位類型為PAGE，表示本段起始單元地址一定能被256整除。②組合類型。組合類型表示多個(gè)程序模塊連接時(shí)，本模塊與其他模塊的同名段的組合類型。若組合類型為NONE，表示本段與其他段無組合關(guān)系（系統(tǒng)默認(rèn)組合類型）。若組合類型為PUBLIC，表示本段和其他同名同類段重新連接成一個(gè)新邏輯段。若組合類型為COMMON，表示把兩個(gè)段設(shè)置成相同的起始地址。若組合類型為STACK，表示本段為堆棧段，把所有同名段連接成一個(gè)段，自動(dòng)初始化SS和SP。③類別名。類別名是用單引號(hào)標(biāo)識(shí)的字符串，連接時(shí)把類別名相同的所有段存放在連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)。

（2）ASSUME段分配偽指令格式：ASSUME段寄存器:段名,[段寄存器:段名,][段寄存器:段名]功能：通知匯編程序設(shè)置CS、DS、SS、ES為哪些段的段基址寄存器。該指令只說明段名和段寄存器的關(guān)系，并未把段基址裝入對(duì)應(yīng)的寄存器。段寄存器DS、ES、SS的裝入一般由程序?qū)崿F(xiàn)，而CS的裝入是系統(tǒng)自動(dòng)完成的。4．定位操作偽指令語句（1）定位偽指令格式：ORG數(shù)值表達(dá)式功能：指出ORG后面的指令語句或數(shù)據(jù)區(qū)從數(shù)值表達(dá)式（地址偏移量）所確定的存儲(chǔ)單元開始存放。例如：CSEGSEGMENTORG2000H;從2000H開始存放“HELLO”D1DB'HELLO'CSEGENDS（2）當(dāng)前位置計(jì)數(shù)器$$表示當(dāng)前地址，即在匯編時(shí)為程序分配下一個(gè)存儲(chǔ)單元的偏移地址。它可以在表達(dá)式中使用。

例如：D1DB'abcdefghijk'LENEQU$-D1;LEN為字符串長度4.1.5完整的匯編語言源程序結(jié)構(gòu)下面給出的是一個(gè)簡單的完整匯編語言源程序及程序注釋。DATASEGMENT

;定義數(shù)據(jù)段開始A1DW0012HA2DW0034HSUMDW0HDATAENDS

;數(shù)據(jù)段結(jié)束STACKSEGMENTPARASTACK'STACK';定義堆棧段開始DB100DUP(?)STACKENDS

;堆棧段結(jié)束CODESEGMENT

;定義代碼段開始ASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACK;說明CODE為代碼段，DATA為數(shù)據(jù)段，STACK為堆棧段START:MOVAX,DATAMOVDS,AX;賦數(shù)據(jù)段基址

MOVAX,STACK

MOVSS,AXMOVAX,A1;功能指令段MOVBX,A2MOVCL,8ROLAX,CLADDAX,BXMOVSUM,AX;將和存入SUM單元MOVAH,4CH;返回INT21HCODEENDS

;代碼段結(jié)束ENDSTART

;結(jié)束匯編該程序的功能為將A1單元的低8位與A2單元的低8位裝配在一起存入SUM單元。完整的匯編語言源程序的一般結(jié)構(gòu)如下。①匯編語言源程序必須以SEGMENT和ENDS定義段結(jié)構(gòu)，整個(gè)程序是由存儲(chǔ)段組成的。80x86宏匯編語言規(guī)定，源程序至少包含一個(gè)代碼段。一般情況下，源程序可根據(jù)需要由代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段和附加段組成。每個(gè)段在程序中的位置沒有限制。本例中，源程序定義了數(shù)據(jù)段（段名為DATA）、堆棧段（段名為STACK）、代碼段（段名為CODE）。②程序中需要處理和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)應(yīng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)段，指令存儲(chǔ)在代碼段。③代碼段內(nèi)用ASSUME

偽指令說明段寄存器為某一段的段基址，并通過傳送指令填充數(shù)據(jù)段、附加段（需要時(shí)）基址。代碼段基址由系統(tǒng)自動(dòng)填充。④代碼段內(nèi)第一條可執(zhí)行指令應(yīng)設(shè)置標(biāo)號(hào)（這里為START）。⑤實(shí)現(xiàn)功能指令段從MOVAX,A1開始，至MOVSUM,AX結(jié)束。⑥指令段最后兩條指令為DOS系統(tǒng)功能調(diào)用（INT21H），返回DOS。⑦源程序最后的END語句表示匯編程序到此為止，并指出該程序執(zhí)行的啟動(dòng)地址從START開始。4.280x86宏匯編性語句的增強(qiáng)與擴(kuò)充（1）定義代碼段格式：.CODE功能：說明其下程序?yàn)榇a段內(nèi)容。（2）定義數(shù)據(jù)段格式：.DATA/DATA?/CONST功能：說明其下程序（如變量定義）為數(shù)據(jù)段內(nèi)容。在源程序中，可以多次使用.DATA定義數(shù)據(jù)段；.DATA?表示其下程序是未進(jìn)行初始化的數(shù)據(jù)段；CONST表示其下程序是常量數(shù)據(jù)段。（3）定義堆棧段格式：STACK[長度]功能：說明其下程序?yàn)槎褩６巍ｉL度表示堆棧段的存儲(chǔ)字節(jié)數(shù)，默認(rèn)值為1KB；若段中的數(shù)據(jù)不確定，則以DUP(?)來定義。3．簡化代碼偽指令格式1：.STARTUP功能：該偽指令位于代碼段的開始，自動(dòng)對(duì)DS、SS、SP進(jìn)行初始化。格式2：.EXIT0功能：該偽指令位于代碼段的結(jié)束，用于返回DOS。該指令與下面指令的功能完全相同：MOVAH,4CHINT21H4.3匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及應(yīng)用4.3.1程序設(shè)計(jì)步驟及技術(shù)匯編語言是面向CPU編程的語言。匯編語言程序設(shè)計(jì)除了應(yīng)具有一般程序設(shè)計(jì)的特征外，還應(yīng)具有其自身的特殊性。1．程序設(shè)計(jì)步驟匯編語言程序設(shè)計(jì)一般經(jīng)過以下步驟。①分析問題，明確任務(wù)要求。對(duì)于復(fù)雜的問題，還要將需解決的問題抽象成數(shù)學(xué)模型，即用數(shù)學(xué)表達(dá)式來描述。②確定算法，即根據(jù)實(shí)際問題和指令系統(tǒng)的特點(diǎn)，確定完成這一任務(wù)需經(jīng)歷的步驟。③根據(jù)所選擇的算法，確定內(nèi)存單元的分配（使用哪些存儲(chǔ)器單元；使用哪些寄存器；程序運(yùn)行中的中間數(shù)據(jù)及結(jié)果存放在哪些單元），以利于提高程序的效率和運(yùn)行速度。然后制定出解決問題的步驟和順序，畫出程序的流程圖。④根據(jù)流程圖編寫源程序。⑤上機(jī)對(duì)源程序進(jìn)行匯編、連接、仿真、調(diào)試、運(yùn)行。2．程序設(shè)計(jì)技術(shù)在進(jìn)行匯編語言程序設(shè)計(jì)時(shí)，程序應(yīng)采用順序、選擇和循環(huán)3種基本結(jié)構(gòu)。

而實(shí)現(xiàn)基本結(jié)構(gòu)的指令語句也有多種不同的形式，因此，在執(zhí)行速度、所占內(nèi)存空間、易讀性和可維護(hù)性等方面有所不同。因此，在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)和技巧。①把要解決的問題轉(zhuǎn)化成一個(gè)個(gè)具有一定獨(dú)立性的功能模塊，各模塊盡量采用子程序完成其功能。②力求少用無條件轉(zhuǎn)移指令，盡量采用循環(huán)結(jié)構(gòu)。③對(duì)主要的程序段要精心設(shè)計(jì)。如果在一個(gè)重復(fù)執(zhí)行100次的循環(huán)程序中多用了2條指令，或者每次循環(huán)執(zhí)行時(shí)間多用了2個(gè)機(jī)器周期，則整個(gè)循環(huán)就可能要多執(zhí)行200條指令或多執(zhí)行200個(gè)機(jī)器周期，從而使整個(gè)程序運(yùn)行速度大大降低。④一般情況下，數(shù)據(jù)應(yīng)定義在數(shù)據(jù)段，代碼應(yīng)定義在代碼段。程序中應(yīng)根據(jù)問題的復(fù)雜程度設(shè)置訪問數(shù)據(jù)段的尋址方式。尋址方式越復(fù)雜，指令執(zhí)行速度就越慢，但解決復(fù)雜問題的能力越強(qiáng)，用簡單尋址方式能解決的問題，就不要用復(fù)雜尋址方式。⑤能用8位數(shù)據(jù)解決的問題就不要使用16位數(shù)據(jù)。⑥在中斷處理程序中，要保護(hù)好現(xiàn)場（包括標(biāo)志寄存器的內(nèi)容），中斷結(jié)束前要恢復(fù)現(xiàn)場。⑦累加器是信息傳遞的樞紐，在調(diào)用子程序時(shí)，一般應(yīng)通過累加器傳送子程序的參數(shù)，通過累加器向主程序傳送返回參數(shù)。若需保護(hù)累加器的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)先把累加器的內(nèi)容推入堆棧或存入其他寄存器單元，再調(diào)用子程序。⑧為了保證程序運(yùn)行得安全可靠，應(yīng)考慮使用軟件抗干擾技術(shù)，如數(shù)字濾波技術(shù)、指令冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)。用匯編語言程序?qū)崿F(xiàn)這些技術(shù)，不需要增加硬件成本，可靠性高、穩(wěn)定性好、方便靈活。在用匯編語言編寫程序的過程中，對(duì)于初學(xué)者來說是會(huì)遇到困難的，程序設(shè)計(jì)者只有通過實(shí)踐，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，才能編寫出較高質(zhì)量的程序。4.3.2順序程序設(shè)計(jì)在所有的程序結(jié)構(gòu)中，順序結(jié)構(gòu)是最簡單的一種，表示在程序中按順序依次執(zhí)行語句，如圖4-3所示?！纠?-4】設(shè)有多項(xiàng)式f(x)=5x3+4x2-3x+21，編程計(jì)算自變量x=6時(shí)，函數(shù)f(6)的值?？梢园焉鲜睫D(zhuǎn)化成f(x)=[(5x+4)x-3]x+21的形式，以簡化運(yùn)算。DATASEGMENTXDW6RESUDW?DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART：MOVAX,DATAMOVDS,AX;設(shè)置DSMOVAX,5MULX;5*X→DX,AXADDAX,4;5X+4→AXMULX;(5X+4)X→DX,AXSUBAX,3;(5X+4)X-3→AXMULX;((5X+4)X-3)X→DX,AXADDAX,21;((5X+4)X-3)+21→AXMOVRESU,AX;保存運(yùn)算結(jié)果MOVAX,4C00H;返回系統(tǒng)INT21HCODEENDSENDSTART4.3.3選擇程序設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)程序時(shí)，有時(shí)要根據(jù)條件進(jìn)行不同的處理，計(jì)算機(jī)可根據(jù)給定的條件，進(jìn)行判斷并轉(zhuǎn)向相應(yīng)的處理程序，這種程序結(jié)構(gòu)稱為選擇結(jié)構(gòu)?！纠?-5】比較兩個(gè)無符號(hào)數(shù)（字節(jié)變量A、B）的大小，將其大數(shù)存入MAX單元，流程如圖4-4所示。采用兩操作數(shù)比較指令，根據(jù)指令執(zhí)行結(jié)果對(duì)標(biāo)志位CF的影響，判斷數(shù)據(jù)的大小。源程序如下。DATASEGMENTADB89HBDB98HMAXDB?DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX;設(shè)置DSMOVAL,ACMPAL,B;A-B影響標(biāo)志位比較大小JNCNEXT;無借位轉(zhuǎn)至NEXTMOVAL,BNEXT:MOVMAX,AL;大數(shù)存入MAXMOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDSTART4.3.4循環(huán)程序設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)程序時(shí)，有時(shí)某一程序段要反復(fù)執(zhí)行多次，可以通過循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其操作。計(jì)算機(jī)可根據(jù)循環(huán)操作的條件進(jìn)行判斷。若滿足條件，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)程序，周而復(fù)始，直到條件不滿足時(shí)，結(jié)束循環(huán)程序執(zhí)行下一條語句。循環(huán)程序一般包括以下5個(gè)部分。①初始化部分：設(shè)置循環(huán)初始值及循環(huán)體中使用的數(shù)據(jù)初始值等。②循環(huán)體部分：循環(huán)程序要實(shí)現(xiàn)的功能一般應(yīng)重復(fù)執(zhí)行多次。③修改部分：對(duì)循環(huán)體中參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)或循環(huán)條件進(jìn)行修改。④控制部分：控制循環(huán)程序按設(shè)定的循環(huán)次數(shù)或條件進(jìn)行正常循環(huán)或結(jié)束循環(huán)。⑤結(jié)果處理：在需要時(shí)，對(duì)循環(huán)程序處理數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理。源程序1（使用轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)循環(huán)）如下。DATASEGMENTRESULTDW?CNEQU100DATAENDSCODESEGMENTASSUMEDS:DATA,CS:CODESTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAX,0MOVCX,1LP:ADDAX,CXINCCXCMPCX,CNJBELP;使用轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)循環(huán)MOVRESULT,AXMOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDSTART【例4-6】要求用循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)s=1+2+3+4+…+100，將結(jié)果存入RESULT單元。循環(huán)結(jié)構(gòu)流程如圖4-5所示。源程序2（使用循環(huán)指令實(shí)現(xiàn)循環(huán)）如下。DATASEGMENTRESULTDW?DATAENDSCODESEGMENTASSUMEDS:DATA,CS:CODESTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAX,0MOVSI,1MOVCX,100LP:ADDAX,SIINCSILOOPLP;循環(huán)指令:CX←(CX)-1，若CX≠0，則轉(zhuǎn)至標(biāo)號(hào)LPMOVRESULT,AXMOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDSTART【例4-7】對(duì)數(shù)據(jù)段STRING單元的字符串，以“#”為結(jié)束標(biāo)志，統(tǒng)計(jì)其長度并將結(jié)果存放在LEN單元。源程序如下。DATASEGMENTSTRINGDB"ABCDEFG12345987689H#"STR2DB'HELLO'LENDW?DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX;設(shè)置DSMOVSI,OFFSETSTRINGMOVDX,0LOP:MOVAL,[SI]CMPAL,'#'JZLOP1;結(jié)束轉(zhuǎn)至LOP1INCDLINCSIJMPLOP;無條件轉(zhuǎn)至LOP，判斷下一個(gè)字符LOP1:MOVLEN,DXMOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDSTART【例4-8】對(duì)數(shù)據(jù)段STRING單元中以“#”為結(jié)束標(biāo)志的字符串中數(shù)字字符的個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將結(jié)果存放在NUMLEN單元中。采用模型方式編程格式的源程序如下。.DATASTRINGDB"ABCDEFG12345987689H#"NUMLENDW?.CODE.STARTUPMOVSI,OFFSETSTRING;獲取字符串的地址，SI指向首字符MOVDX,0;對(duì)計(jì)數(shù)器清0LOP:MOVAL,[SI]CMPAL,'#'JZNEXT;遇到字符串結(jié)束符#，轉(zhuǎn)至NEXTCMPAL,'0'JBNOC;遇到0以下的字符，不計(jì)數(shù)，轉(zhuǎn)至NOCCMPAL,'9'JANOC;遇到9以上的字符，不計(jì)數(shù)，轉(zhuǎn)至NOCINCDX;對(duì)0～9的字符計(jì)數(shù)，轉(zhuǎn)至NOCNOC:INCSI;修改字符指針JMPLOP;無條件轉(zhuǎn)至LOP，判斷下一個(gè)字符NEXT:MOVNUMLEN,DX;存放結(jié)果.EXIT0END4.3.5子程序設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)模塊化程序設(shè)計(jì)，往往把具有某一功能的程序段設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的程序模塊。在需要使用該程序模塊時(shí)，可由主程序或其他程序調(diào)用一次或多次，每次執(zhí)行結(jié)束后再返回原來的程序繼續(xù)執(zhí)行，這樣的程序模塊稱為子程序（或稱過程）。子程序可以由過程定義偽指令定義，子程序調(diào)用和返回可以通過指令系統(tǒng)的相關(guān)指令實(shí)現(xiàn)。1．過程定義偽指令偽指令格式：過程名PROC類型子程序體RET過程名ENDP功能：用來定義一個(gè)過程并賦予過程名。若類型為FAR，則為段間調(diào)用和段間返回，即調(diào)用程序和子程序不在同一代碼段內(nèi)；若類型為NEAR（或默認(rèn)），則為段內(nèi)調(diào)用和段內(nèi)返回，即調(diào)用程序和子程序在同一代碼段內(nèi)。在代碼段內(nèi)定義延時(shí)子程序：DELAYPROC

FAR

;該子程序可以被段間調(diào)用MOVCX,8A00HLOP:MOVAX,2000HLOP1:DECAXNOPNOPJNZLOP1LOOPLOPRETDELAYENDP一般情況下，調(diào)用程序正在使用的數(shù)據(jù)（如AX等）在子程序運(yùn)行結(jié)束返回后仍需繼續(xù)使用。為此，在調(diào)用子程序前需要對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，返回時(shí)再恢復(fù)現(xiàn)場。這種操作可以在調(diào)用程序完成后進(jìn)行，也可以在執(zhí)行子程序體之前先將有關(guān)寄存器的內(nèi)容推入堆棧，當(dāng)子程序執(zhí)行結(jié)束返回主程序之前，再將其內(nèi)容彈入相應(yīng)的寄存器中。例如：S1PROCNEARPUSHAXPUSHCX子程序體POPCXPOPAXRETS1ENDP在定義子程序時(shí)應(yīng)注意以下方面。①子程序可以在代碼段內(nèi)直接定義，應(yīng)位于可執(zhí)行指令段的最前或最后，但不能插在指令段中間。②若子程序?yàn)镹EAR屬性，則RET指令被匯編為段內(nèi)返回指令，這樣的子程序可以不用過程定義語句，而直接以標(biāo)號(hào)作為子程序的入口。2．子程序調(diào)用與返回指令在已定義子程序的基礎(chǔ)上，程序中可以通過子程序調(diào)用指令調(diào)用該子程序。（1）子程序調(diào)用指令格式：CALL過程名功能：將當(dāng)前調(diào)用程序的斷點(diǎn)CS:IP壓入堆棧保存，然后將子程序地址送入CS:IP，轉(zhuǎn)去執(zhí)行子程序。（2）子程序返回指令格式：RET4.3.6DOS功能調(diào)用及應(yīng)用示例8086可以處理256類中斷，指令中通過中斷類型號(hào)n獲取中斷處理程序的地址，用戶可以直接調(diào)用它們（詳見第7章）。其中軟中斷指令I(lǐng)NT21H（n=21H）為DOS功能調(diào)用，為程序員提供80多個(gè)常用子（功能）程序，每個(gè)子程序賦予一個(gè)功能號(hào)，在調(diào)用前將相應(yīng)子程序的功能號(hào)送入累加器的高8位AH中。下面主要介紹INT21H指令的功能和應(yīng)用。DOS功能調(diào)用可在匯編語言程序中直接調(diào)用，調(diào)用步驟如下。①在AH寄存器中設(shè)置調(diào)用子程序的功能號(hào)，如AH=4CH。②根據(jù)所調(diào)用的功能號(hào)設(shè)置入口參數(shù)到特定的寄存器中（部分調(diào)用不帶參數(shù)）。③執(zhí)行系統(tǒng)功能調(diào)用INT21H指令，轉(zhuǎn)入子程序入口。④子程序運(yùn)行完畢后，得到出口參數(shù)?！纠?-10】功能號(hào)AH=02H，功能：將寄存器DL中的ASCII字符送至顯示器顯示。入口參數(shù)：AH=02H，DL的內(nèi)容為字符的ASCII。指令段如下：MOVDL,'A';欲顯示字符MOVAH,2INT21H;顯示器顯示字符“A”【例4-11】功能號(hào)AH=9，功能：將DX的內(nèi)容為當(dāng)前數(shù)據(jù)區(qū)起始地址的字符串送至顯示器顯示，字符串以“$”為結(jié)束標(biāo)志。設(shè)字符串地址為BUF。入口參數(shù)：DS:DX為字符串的首地址。程序段如下。LEADX,BUF;BUF為字符串首地址MOVAH,9INT21H【例4-12】某中斷源使用的類型號(hào)n=60H，其中斷處理程序入口地址為INT60H，把它設(shè)置在中斷向量表中。在DOS功能調(diào)用中將AH=25H的功能為設(shè)置中斷向量表，其參數(shù)如下。設(shè)置中斷向量：AH=25H。入口參數(shù)：AL=中斷類型號(hào)；DS:DX=中斷處理程序的入口地址（要求段地址存入DS，偏移量存入DX）。程序段如下。PUSHDSMOVAX，SEGINT60H;將段基址送入AXMOVDS，AXMOVDX，OFFSETINT60H;將偏移地址送入DXMOVAL，60H;將中斷類型號(hào)送入ALMOVAH，25HINT21H;25H功能調(diào)用POPDS有關(guān)DOS功能調(diào)用其他功能號(hào)的用法參考附錄C4.3.7ROMBIOS中斷調(diào)用及應(yīng)用示例BIOS（BasicI/OSystem）即基本輸入輸出系統(tǒng)。在80x86微機(jī)系統(tǒng)中，BIOS被固化在以0FE000H開始的8KB的ROM區(qū)，又稱ROMBIOS。ROMBIOS以中斷方式向用戶提供底層服務(wù)軟件。1．主要功能①驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中所配置的常用外設(shè)（即驅(qū)動(dòng)程序），如顯示器、鍵盤、打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、通信接口等。②開機(jī)自檢，引導(dǎo)裝入。③提供時(shí)間、內(nèi)存容量及設(shè)備配置情況等參數(shù)。計(jì)算機(jī)上電時(shí)，BIOS自動(dòng)調(diào)入內(nèi)存。2．調(diào)用方法使用BIOS中斷調(diào)用給用戶編程帶來很大便利，程序員不必了解I/O接口的結(jié)構(gòu)和組成的細(xì)節(jié)，可直接用指令設(shè)置參數(shù)，通過指令I(lǐng)NTn調(diào)用。BIOS中斷處理程序的調(diào)用步驟如下。①將功能號(hào)送入寄存器AH中。②設(shè)置入口參數(shù)。③通過INTn指令調(diào)用BIOS處理程序，n為中斷類型號(hào)。④分析出口參數(shù)及狀態(tài)。部分BIOS中斷調(diào)用見表4-3。例【4-13】BIOS中斷調(diào)用INT16H功能分析。INT16H為鍵盤中斷調(diào)用，其中斷處理程序有3種功能，功能號(hào)為00、01、02。①00號(hào)功能調(diào)用（從鍵盤讀入1個(gè)字符）。指令段如下：MOVAH,00HINT16H;等待（識(shí)別）鍵盤輸入②01號(hào)功能調(diào)用（讀鍵盤緩沖區(qū)的字符）。指令段如下：MOVAH,01HINT16H執(zhí)行后，若ZF=0，表示有鍵按下，輸入字符的ASCII存放在AL中。③02號(hào)功能調(diào)用（讀取特殊功能鍵的狀態(tài)）。指令段如下：MOVAH,02HINT16H執(zhí)行后，將特殊功能鍵的狀態(tài)存放在AL中。4.4匯編語言程序的上機(jī)過程及仿真