第5章匯編語言程序設(shè)計 匯編語言就是用與操作功能含義相應(yīng)的縮寫英文字符組成的符號指令作為編程用的語言。使用匯編語言編寫的程序計算機是不能夠直接地識別和執(zhí)行的，必須經(jīng)過執(zhí)行匯編程序，匯編程序?qū)⒃次募D(zhuǎn)換成二進制編碼表示的目的文件（OBJ）的過程（將這個過程稱匯編）。之后經(jīng)過連接程序，使目標程序成為計算機可執(zhí)行的文件（EXE）。退出5.1匯編語言語法5.2匯編語言程序設(shè)計5.3匯編語言與C語言連接5.1匯編語言語法 5.1.1匯編語言的程序格式匯編語言程序是由指令、偽指令及宏指令組成的。一條完整的指令語句格式由以下四項內(nèi)容組成。[標號]<指令助記符>[目的操作數(shù)]，[源操作數(shù)][；注釋]1．標號標號是一個用冒號結(jié)尾的名字，是可選項，用于標識程序中控制轉(zhuǎn)移的目標單元。

2．指令助記符操作項可以是指令、偽指令或宏指令的助記符，規(guī)定了CPU所要執(zhí)行的操作。如：MOV完成數(shù)據(jù)傳送操作，ADD完成加法操作。3．操作數(shù)操作數(shù)為1個或多個項組成，因指令而不同，目的操作數(shù)不僅參與指令操作，還暫存操作結(jié)果。指令中通常給出操作數(shù)地址，如寄存器、存儲器單元地址、變量名等。源操作數(shù)提供另一個操作對象，面向所有尋址方式，可以是常數(shù)、寄存器、標號、變量或表達式等。4．注釋注釋是可選項，以分號開始僅起到對源程序的解釋和說明的作用，以提高程序的可讀性。

5.l.2

匯編語言中的操作數(shù)和表達式

指令語句執(zhí)行操作的對象是操作數(shù)，偽指令語句在匯編時服務(wù)的對象也是操作數(shù)，操作數(shù)可以是常數(shù)、變量、表達式等。1.操作數(shù)常量在匯編時已有確定的值，在程序運行中，它不會發(fā)生變化。2．表達式表達式常以多種運算符來連接操作數(shù)，其值是在程序匯編過程中進行計算的，在匯編語言中操作數(shù)運算符可分為：算術(shù)運算符、邏輯運算符、關(guān)系運算符、數(shù)值返回運算符、屬性修改運算符。

5.1.3偽指令在8086匯編語言中，提供了約20多條偽指令，這里介紹主要的幾條。

1.數(shù)據(jù)定義偽指令數(shù)據(jù)定義偽指令主要是完成存儲單元分配、數(shù)值變量賦值及預(yù)置存儲空間等工作。格式：[變量名]<定義符><操作數(shù)項表>［；注解］功能：定義變量名并為變量分配存儲單元，同時將初值賦給相應(yīng)存儲單元。①變量名字段可有可無的，它用符號地址表示，它的后面不跟冒號．

②定義符字段用來說明偽指令的助記符，定義符有：

DB——定義為字節(jié)，類型為1；

DW——定義字，類型為2；

DD——定義雙字，類型為4；

DQ——定義四字，類型為8；

DT——定義十字節(jié)，類型為10；③操作數(shù)項可以是常數(shù)、表達式、字符串、變量和？，？用于預(yù)留存儲空間？（不存入數(shù)據(jù)）。操作數(shù)項為字符串時，必須用單引號括起，且字符以ASCII碼形式存放在存儲單元中。操作數(shù)字段用重復(fù)定義偽指令DUP，如ARRAY1DB100DUP（？）。

④注解字段用來說明該偽指令的功能。

2.符號定義偽指令使用符號定義偽指令是將某些常數(shù)、表達式等用一特定符號來表示，從而大大簡化程序，這類偽指令特點不占用內(nèi)存單元。(1)等值語句格式：<名字>EQU <表達式>功能：為表達式取一個名字，即把表達式的值或符號賦給EQU左邊的名字，供以后引用。說明：EQU語句的名字不能重復(fù)定義。表達式可以是常數(shù)、變量、標號、指令助記符、字符串等。(2)等號語句格式：<名字>=<表達式>功能：與EQU相同。說明：等號語句可以重復(fù)定義，表達式只能是數(shù)值表達式。3．段定義偽指令

(1)格式：<段名>SEGMENT {語句體} <段名>ENDSSEGMENT表示定義段的開始，ENDS表示定義段的結(jié)束。功能：定義段名，規(guī)定邏輯段的定位要求及有關(guān)各段之間的連接關(guān)系。說明：段名是一個段的標識，又表示該段的段基址，由用戶自已給定。語句體，不同的段其內(nèi)容不一樣。若為代碼段，則語句體為指令語句序列；若為數(shù)據(jù)段、堆棧段等則多為偽指令語句序列。

(2)指定段寄存器偽指令格式：ASSUME<段寄存器>：<段名>[，<段寄存器>：<段名>……]功能：建立段與段寄存器之間的關(guān)系。說明：ASSUME一般放在代碼段首部，系統(tǒng)自動將代碼段的段基地址裝入CS段寄存器中；其它段則無此功能，需接著用MOV指令將段基址裝入相應(yīng)段寄存器中。幾個當前邏輯段需合用同一個物理存儲器段，可用如下格式說明：ASSUMECS：NAME，SEG：NAME[，SEG：NAME……]SEG為段寄存器名，NAME為段名，不同的段寄存器名表示不同的邏輯段，相同的段名表示同一個物理存儲器段。

4．過程定義偽指令格式：<過程名>PROC[NEAR/FAR] {過程體}

<過程名>ENDP功能：用來定義一個子程序。過程以PROC語句開始，以ENDP語句結(jié)束。說明：過程屬性項省略，系統(tǒng)默認為NEAR，表示段內(nèi)調(diào)用。FAR表示段間調(diào)用。5．定位偽指令格式1：ORG<表達式>格式2：ORG$+<表達式>功能：格式1把表達式的值送入IP中。格式2將IP的當前值加上表達式的值再送入IP。$表示IP中的當前值。 6．模塊命名偽指令格式1：NAME<模塊名>格式2：TITLE<標題>功能：給程序模塊取名。7．程序結(jié)束偽指令格式1：END格式2：END<起始地址>功能：表示源程序到此結(jié)束，如果有起始地址，系統(tǒng)給CS、IP賦初值。格式Ⅰ用于輔

助模塊結(jié)束標志。格式Ⅱ用于主程序或主模塊結(jié)束標志，整個程序只能有一個主模塊。5.2匯編語言程序設(shè)計

匯編語言程序設(shè)計是用匯編語言來編制程序，也就是用匯編語言去表現(xiàn)和實現(xiàn)計算機完成的工作。5.2.1匯編語言程序設(shè)計的基本步驟1.程序設(shè)計目的2.程序設(shè)計步驟(1)分析問題，建立數(shù)學模型。(2)根據(jù)數(shù)學模型找出算法。(3)根據(jù)算法，畫出程序流程框圖。(4)根據(jù)程序流程框圖編制程序。(5)上機調(diào)試、運行程序，優(yōu)化程序。

3.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法的基本思想是自頂向下、逐步求精。任何程序都是由順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)（選擇）、循環(huán)結(jié)構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)組成，采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法可保證程序設(shè)計目標的實現(xiàn)。4.流程圖的畫法利用流程圖進行程序設(shè)計是一種最基本的方法。對于復(fù)雜程序可以先將其分成一個個模塊，即把大事化小，然后再對每個模塊進行設(shè)計，逐步求精分細，對一個個具體的模塊，仍可使用流程圖設(shè)計。

流程圖一般由四部分組成：（1）執(zhí)行框（矩形框）執(zhí)行框中寫明某一段程序或某一個模塊的功能，其特點是有一個入口一個出口，

（2）判別框（菱形框）可用菱形或尖角形框表示。框內(nèi)寫明比較、判斷的條件。條件較長時，用尖角框表示較合適。它有一個入口和兩個出口，在每個出口處都要寫明條件判斷的結(jié)果。

（3）起始框和終止框表示程序段的起始和終止。起始框有個出口，終止框有一個入口.（4）指向線指向線由帶箭頭的線段表示，它表示程序執(zhí)行的順序和去向。

5.2.2順序程序

5.2.3分支程序分支程序設(shè)計有兩種基本結(jié)構(gòu)，簡單分支結(jié)構(gòu)和多分支結(jié)構(gòu)。

1.簡單分支結(jié)構(gòu)2.多分支結(jié)構(gòu)在高級語言中，利用CASE語句實現(xiàn)多分支程序結(jié)構(gòu)，匯編語言中可利用跳轉(zhuǎn)表實現(xiàn)多分支結(jié)構(gòu)。所謂跳轉(zhuǎn)表，就是在某一內(nèi)存區(qū)域順序排列的一組有規(guī)律的轉(zhuǎn)移目標的入口地址。[例5-8]設(shè)計一個256分支的段內(nèi)程序轉(zhuǎn)移程序。設(shè)JUMP單元有一個數(shù)X，若X=0，則轉(zhuǎn)移到標號為N000的程序段；若X=1，則轉(zhuǎn)移到標號為N001的程序段，……；若X=255，則轉(zhuǎn)移到標號為N255的程序段。

5.2.4循環(huán)程序

在程序設(shè)計中把某程序段或連續(xù)的語句組多次重復(fù)執(zhí)行稱為循環(huán)。在匯編語言中利用循環(huán)指令或者與分支指令相結(jié)合的方法編制程序來實現(xiàn)循環(huán)稱為循環(huán)程序設(shè)計。循環(huán)程序可分為單重循環(huán)和多重循環(huán)兩類。1.單重循環(huán)

2.多重循環(huán)多重循環(huán)中最簡單、最常用的是二重循環(huán)程序（如圖6-8所示）。所謂多重循環(huán)是指一個循環(huán)的循環(huán)體中嵌套另一個或多個相互獨立的單重循環(huán)，外層循環(huán)稱為外循環(huán)，里層循環(huán)稱為內(nèi)循環(huán)，兩者不允許交叉引用。

5.2.5子程序及過程定義由于匯編語言所操作處理的對象主要是CPU寄存器，而主程序在調(diào)用子程序時，已經(jīng)占用了一定的寄存器，子程序執(zhí)行時又要使用寄存器，子程序執(zhí)行完畢返回主程序后，又要保證主程序按原有狀態(tài)繼續(xù)正常執(zhí)行，這就需要對這些寄存器的內(nèi)容加以保護,這就稱為現(xiàn)場保護。子程序執(zhí)行完畢后再恢復(fù)這些被保護的寄存器的內(nèi)容，稱為現(xiàn)場恢復(fù)。

1.子程序結(jié)構(gòu)形式一般子程序以子程序文件形式存在，子程序文件由說明文件和子程序本身構(gòu)成。(1)子程序說明文件功能描述：程序的名稱、功能、性能指標；所用的寄存器、存儲單元及其說明；子程序的入口、出口參數(shù)說明；子程序中又調(diào)用的其它子程序的說明。（2）子程序結(jié)構(gòu)子程序一般包含以下幾部分內(nèi)容：①保護現(xiàn)場.②從入口參數(shù)中取得所需的數(shù)據(jù)。③執(zhí)行子程序，這里還可再調(diào)用其他子程序或本身，稱為子程序嵌套或遞歸。④將處理后的數(shù)據(jù)傳送到出口參數(shù)中。⑤恢復(fù)現(xiàn)場用POP指令。⑥返回調(diào)用程序用RET指令來完成。

(3)子程序調(diào)用和返回子程序調(diào)用和返回實質(zhì)上是程序控制的轉(zhuǎn)移。子程序的調(diào)用和返回是由主程序中的CALL指令和子程序中的RET指令來完成的，

其結(jié)構(gòu)格式如下：CODESEGMENT

（程序段1）

MAINPROCFAR

（程序段）

CALLSUB1

（程序段1）

RET

MAINENDP

SUB1PROCNEAR

（程序段1）

RET

SUB1ENDP

CODEENDS

5.2.6DOS系統(tǒng)功能調(diào)用

DOS除了為用戶提供許多可以直接使用的命令外，又為匯編語言用戶提供了八十多個功能子程序，供匯編語言程序設(shè)計直接使用。用戶就不必編寫繁雜的程序，也不必去了解I/O接口的特性，不必掌握硬件設(shè)備工作原理與工作方式，而只需遵循DOS規(guī)定的調(diào)用方法就可直接調(diào)用這些功能子程序，完成I/O及其它有關(guān)操作。DOS功能調(diào)用使用方法如下：

AH寄存器中放入調(diào)用功能子程序號；根據(jù)功能號調(diào)用要求設(shè)置相應(yīng)入口參數(shù)；用INT21H指令轉(zhuǎn)入子程序入口地址，執(zhí)行相應(yīng)功能操作。

5.2.7

BIOS功能調(diào)用

1.BIOS簡述

MS-DOS系統(tǒng)中有兩層內(nèi)部功能模塊可供匯編語言用戶使用：BIOS基本輸入/輸出設(shè)備處理層功能模塊和DOS磁盤文件管理層功能模塊。前者是DOS與外部設(shè)備之間傳送信息的“低級軟接口”，處于系統(tǒng)軟件的最底層，駐留在ROM的0FE000H~0FFFFFH的8KB地址中，完全依賴于硬件設(shè)備；后者是DOS與外部設(shè)備之間傳送信息的“高級軟接口”，對硬件的依賴性小。DOS功能調(diào)用在前一節(jié)已介紹，這一節(jié)主要討論BIOS的調(diào)用。

(1)BIOS的特點

BIOS除了提供系統(tǒng)加電自檢、引導裝入等功能之外，最主要的是提供了I/O設(shè)備的處理程序以及接口控制等功能模塊，用來處理所有的系統(tǒng)中斷，是計算機硬件與軟件的“最低級的接口”，最核心功能的模塊。它是實現(xiàn)DOS功能調(diào)用的必要條件。每一個功能模塊的入口地址被安排在中斷向量表中。(2)BIOS調(diào)用與DOS調(diào)用的比較

BIOS中斷調(diào)用是DOS功能調(diào)用的基礎(chǔ)，DOS功能是BIOS的高層擴展，它概括了BIOS中的某些功能，擺脫輸入/輸出的具體細節(jié)，使用起來更方便，但它并沒有完全展示BIOS的功能。

5.3匯編語言與C語言連接

由于編寫及調(diào)試匯編語言程序比高級語言復(fù)雜，所以在實際的軟件開發(fā)工作中，高級語言比匯編語言的使用更為廣泛。但是，匯編語言又有它自己的特點：占有的存儲空間小，執(zhí)行速度快，并且具有直接訪問計算機所有硬件的能力。因而在有些場合匯編語言是不可缺少的。經(jīng)常會有這種情況，程序的大部分用高級語言編寫，而對要求快速執(zhí)行的部分，或是運行次數(shù)很多的部分，或是直接訪問各種I/O設(shè)備的部分，或是高級語言不支持的部分等，則需要用匯編語言編寫。兩者結(jié)合起來可充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)點。高級語言與匯編程序連接過程示意圖。

5.3.1C語言與匯編語言程序連接規(guī)則把匯編語言程序作為C語言的一個外部子過程來調(diào)用是兩種語言連接中的最常用的方法。此時，C語言程序經(jīng)編譯后產(chǎn)生.OBJ文件，匯編語言程序經(jīng)匯編后也產(chǎn)生.OBJ文件，然后由連接程序把它們連接起來而形成.EXE執(zhí)行文件，并把它裝入內(nèi)存等待執(zhí)行。

1．控制傳送問題2．C語言向匯編語言傳遞參數(shù)規(guī)則3．匯編語言向C語言返回參數(shù)規(guī)則4．C語言寄存器保護規(guī)則

5.3.2