高级汇编语言程序设计.ppt

1,封面,2,第五章高级汇编语言程序设计,第五章 高级汇编语言程序设计 5.1 高级语言特性 5.2 宏结构程序设计 5.3 模块化程序设计 5.4 输入输出程序设计 本章重点及习题分析,MASM 6.X 新特性,3,5.1 高级语言特性,5.1 高级语言特性 通过引入一些伪指令，使汇编语言程序设计具有高 级语言程序设计的特性，即可以采用类似高级语言的形 式设计分支、循环和子程序结构，大大减轻了使用汇编 语言编程的工作量。 5.1.1 条件控制伪指令 5.1.2 循环控制伪指令 5.1.3 过程声明和调用伪指令,返回第五章,4,5.1.1 条件控制伪指令,5.1.1 条件控制伪指令 .IF/.ELSEIF/.ELSE/.ENDIF:类似高级语言的 IF/THIN，ELSE和ENDIF的相应功能。汇编时展开，自动 生成相应的比较和条件转移指令，实现分支结构。 .IF 条件表达式 ；条件为真，执行分支体1 分支体1 .ELSEIF 条件表达式 ；前面IF及前面ELSEIF为假， 分支体2 ；当前条件为真，执行分支体2 .ELSE ；前面IF及前面ELSEIF为假， 分支体3 ；执行分支体3 .ENDIF ；分支结束,5,条件控制伪指令,不考虑多层嵌套，有4种基本格式 .IF 条件表达式 ；条件表达式为真，执行 分支体 ；分支体，否则执行后面 .ENDIF ；语句 .IF 条件表达式 分支体1 .ELSE 分支体2 .ENDIF ；分支体1、2必做其一,6,条件控制伪指令,.IF 条件表达式 分支体1 .ELSEIF 条件表达式 分支体2 ；分支体1和分支体2可能 .ENDIF ；都不做 .IF 条件表达式 ；条件为真，执行分支体1 分支体1 .ELSEIF 条件表达式；前面IF及前面ELSEIF， 分支体2 ；为假当前条件为真，执行分支体2 .ELSE ；前面IF及前面ELSEIF为假， 分支体3 ；执行分支体3 .ENDIF ；分支结束,7,条件表达式的三个问题,三个问题： 1.关于条件表达式中的操作符 2.条件表达式举例 3.条件表达式中的有符号数和无符号数的规定,8,1.关于条件表达式中的操作符,1.关于条件表达式中的操作符 1）表5.1列出的操作符用于伪指令的条件表达式， 第三章介绍的操作符用于数值表达式和地址表达式 （构成指令的操作数），两类操作符不可混淆。例如 表示相等，条件表达式用“=”，数值表达式用“EQ”； 表示逻辑与，条件表达式用“寄存器不为0，条件为真；为0，条件为假 .if al dec al .endif mem ;存储器不为0，条件为真；为0，条件为假 .if byte ptrbx dec al .endif carry? / overflow? 位测试操作符使用格式： 数值表达式 只有1个参数,Mov ax , bx ;只有1个参数,Maxnum 3, 4 ;有2个参数,Mov ax, 3 Cmp ax, 4 Jge ?0000 Mov ax, 4 ?0000:,43,/4,宏调用： 汇编结果：,Maxnum n1, n2, n3 ;有3个参数,mov ax, n1 cmp ax, n2 jge ?0000 mov ax, n2 ?0000: cmp ax, n3 jge ?0001 mov ax, n3 ?0001:,注意区别 条件控制伪指令 和 条件汇编伪指令,44,P149例题/1,P149例题：用宏结构实现信息显示。 dstringMACRO string;定义字符串 db 显示，形参为偏移地址 mov dx,offset message mov ah,09h int 21h ENDM,45,/2,mainendMACRO retnum;返回DOS，可不带参数 ifb ;宏调用没有实参数 mov ah,4ch else ; 有参数 mov ax,4c00h+(retnum AND 0ffh) endif int 21h ENDM,保证不破坏AH的内容,46,/3,.model small .stack 256 .data msg1 equ this byte dstring msg2 equ this byte dstring .code start:mainbegin data ;建立DS内容 dispmsg msg1 ;显示msg1字符串 dispmsg msg2 ;显示msg2字符串 mainend ;返回DOS end start,回 5.2,返回第五章,47,5.3 模块化程序设计,5.3 模块化程序设计 开发大型或较复杂的程序时，往往需要结合使用其 他方法，如源程序文件的包含、目标代码文件的连接、 子程序库的使用等等。 本节简单介绍以上三种方法。 5.3.1 源程序文件的包含 5.3.2 目标代码文件的连接 5.3.3 子程序库的使用,返回第五章,48,5.3.1 源程序文件的包含,5.3.1 源程序文件的包含 对大型源程序，可以分成几个源文件，待汇编时在 用包含伪指令INCLUDE将它们结合成一个文件进行汇编。 格式为：INCLUDE 文件名 汇编时，汇编程序将指定的文件插在伪指令所在的 位置，与其他部分同时汇编。 适用于：汇集常用的子程序为一个源文件(.asm)； 汇集常用的宏定义为一个宏库文件(.mac)； 汇集常用的常量定义和声明为一个包含文件(.inc)。 当源程序需要使用上述文件中的某些内容时，不用 重新编写，只要使用包含伪指令将文件包含即可。,49,例5.12a,例5.12a 利用源程序包含的方法实现将输入的数据 按升序输出。 要求：最多输入100个无符号字节数据；以十六进制 形式输入；按照升序排序并显示。 源程序由三个单独的文件组成： 宏库文件 lt512a.mac（显示字符和字符串） 子程序文件 sub512a.asm（输入、排序） 主程序文件 lt512a.asm（提供入口参数、处理 出口参数、排序、显示）,50,宏库文件 lt512a.mac,1）宏库文件 lt512a.mac dispcharmacro char ;显示char字符 mov dl,char mov ah,2 int 21h endm dispmsgmacro message;显示message字符串 mov dx,offset message mov ah,9 int 21h endm,51,子程序文件 sub512a.asm,2）子程序文件 sub512a.asm 子程序源文件有3个子程序 ALdisp;显示2位16进制数子程序（例4.10） sorting;排序子程序（例4.8） input;键盘输入子程序（后面分析） 还包含一个宏 convert;将DX两位ASCII码转换为两位16进制数,52,主程序文件 lt512a.asm,3）主程序文件 lt512a.asm include lt421a.mac ；包含宏库文件，置于主程 .model /.stack /.data / .code等 序头部 dispmsg msg1 ;提示输入数据 mov bx,offset buf call input ;数据输入 cmp cx,0 je start4 ;没有输入数据则退出 mov count,cx . ;显示输入的数据 . ;数据排序 . ;显示经排序后的数据 start4:.exit 0 include sub421a.asm ；包含子程序文件 end,将三个文件分别编辑，主程序文件用两条包含伪指令将宏库文件和子程序文件包含（注意包含伪指令的位置），然后汇编并连接主程序文件，即可得到可执行文件。,53,键盘输入子程序/1,键盘输入子程序： ；每次输入1位或2位 十六进制数字； ；空格或逗号确认输入； ；退格键删除当前输入 的数据； ；回车表示所有数据 输入结束。 ；入口参数：ds:bx= 存放数据的缓冲区 ；出口参数：cx= 数据个数,54,/2,inputproc push ax push dx xor cx,cx ;数据个数清0 input01:xor dx,dx;输入字符清0 input02:mov ah,1 ;键盘输入一个字符 int 21h,55,/3,input10:cmp al,0dh je input30 ;是回车，结束整个数据的输入 cmp al, je input20 cmp al, je input20 ;是空格和逗号，确认输入了一个数据 cmp al,08h je input17 ;是退格，丢弃本次输入的数据，出错,56,/4,cmp al,0;有效数字判断（图5.2b） jb input17;小于0，不是有效数字，出错 cmp al,f ja input17;大于f，不是有效数字 cmp al,a jb input11 ；检查是否再aF之间 sub al,20h;af转换成大写AF jmp input12 ；有效数据处理 input11:cmp al,F ja input17;字符小于a、大于F，出错 cmp al,A jae input12;是AF，有效字符 cmp al,9 ja input17;字符小于A、大于9，出错,57,/5,input12:cmp dl,0;有效字符的处理 jne input13 ;dl0（已经有一位数据） mov dl,al ;dl=0，输入了一个数据的高位，则dlal jmp input02;转到字符输入 input13:cmp dh,0 jne input17 ;dl0，dh0输入3位数据，出错 mov dh,dl ;dl0，dh0输入了一个数据的低位 mov dl,al;dhdl，dlal jmp input02;转到字符输入,58,/6,input17:mov dl,7;输入错误处理(07h,控制码：鸣镝) mov ah,2 int 21h mov dl,? mov ah,2 int 21h jmp input01;转到输入一个数据,59,/7,;确认一个数据后，转换正确的输入数据（图5.2c） input20:convert jmp input01;转到输入一个数据 ；收到回车符，最后一个数据输入结束，转此 input30:convert pop dx pop ax ret;返回，出口参数已设定 inputendp,60,宏：convert macro/1,；将DX两位十六进制形式的ASCII码转换为两位16进 制数（8位二进制数）： convertmacro local input21,input22 local input24,input25 cmp dl,0 je input25 ;dl=0，没有要转换的数据，退出,61,/2,cmp dl,9 jbe input21 sub dl,7 ;字符AF，则减7 input21:and dl,0fh ;转换低位 cmp dh,0 ;dh=0，没有高位数据 je input24 cmp dh,9 jbe input22 sub dh,7 ;字符AF，则减7 input22:shl dh,1 ;高位乘16 shl dh,1 shl dh,1 shl dh,1 ;转换高位 or dl,dh ;合并高、低位,62,/3(end),input24:mov bx,dl ;存入缓冲区 inc bx inc cx ;数据个数加1 input25: endm,Back5.3,63,5.3.2目标代码文件的连接,5.3.2 目标代码文件的连接 将常用子程序写成一个或多个源文件，并对其进行 汇编，得到一个个单独的OBJ文件；对主程序也单独进行 汇编得到OBJ文件，最后利用连接程序把多个OBJ文件连 接，形成可执行文件。 用这种方法可缩短汇编时间，但宏结构文件、常 量定义、声明文件等文件通常仍编辑成包含文件，因此 这种方法往往和“源程序文件的包含”共同使用。 需要遵循的原则： 声明共用的变量、过程等 实现正确的段组合 处理好参数传递问题,64,/原则1,原则1 各个模块间公用的变量、过程等要说明 PUBLIC 标识符 ,标识符. ;定义标识符的模块使用 EXTERN 标识符:类型 ,标识符:类型. ;调用标识符的模块使用 标识符是变量名、过程名等 类型是byte / word / dword（变量）或near / far （过程） 在一个源程序中，public/extern语句可以有多条 各模块间的public/extern伪指令要互相配对，并且指 明的类型互相一致,65,/原则2,原则2 子程序文件必须定义在代码段中，也可以具有局部的数 据变量 采用简化段定义格式，只要采用相同的存储模式，容易 实现正确的近或远调用 完整段定义格式中，为了实现模块间的段内近调用 （near类型），各自定义的段名、类别必须相同，组合 类型都是public。实际的程序开发中，各个模块往往由 不同的程序员完成，不易实现段同名及类别相同，所以 索性定义成远调用（far类型） 定义数据段时，同样也要注意这个问题。当各个模块的 数据段不同时，要正确设置数据段DS寄存器的段基地址。,66,/原则3,原则3 少量参数可用寄存器或堆栈直接传送数据本身 大量数据可以安排在缓冲区，用寄存器或堆栈传送数据 的存储地址 还可利用变量传递参数，但是要采用public/extern声 明为公共（全局）变量 这些也是子程序间的参数传递方法 另外，更好的传递参数方法是用堆栈传递参数。,67,例5.12b,例5.12b 利用目标代码文件连接的方法，实现将输 入的数据按升序输出。 宏定义并入主程序lt512b.asm。 子程序文件sub512b.asm，要加上段定义语句、声明语 句等，但不需要起始点和结束点。 模块连接的操作步骤： 分别编辑生成各个文件 分别汇编各个文件 连接各个目标文件，形成可执行文件,68,例5.12b主程序,例5.12b 主程序： .;宏定义（也可以使用包含语句） .code public count;定义（本模块的）count公用 extern ALdisp:near,sorting:near,input:far ;声明其他模块中的子程序 .startup . .exit 0 ;去掉（lt512a.asm中的）包含语句 end,69,例5.12b子程序(end),例5.12b子程序 .model small ;定义同样的存储模式 extern count:word ;在其他模块定义了字变量count .code ;子程序在代码段中 public aldisp,sorting,input ;3个子程序是共用的 Aldispproc ;仍然作为近调用 sortingproc ;仍然作为近调用 inputproc far ;修改为远调用 . mov count,cx ;提供出口参数 . inputendp end ;结束汇编,Back5.3,70,5.3.3 子程序库的使用,5.3.3 子程序库的使用 将子程序源文件生成OBJ文件，然后和主程序连接， 由于被连接的每个OBJ文件的全部代码都会成为可执行程 序的一部分，在最后生成的可执行文件中，会包括无用 的子程序，造成可执行程序庞大。为此，可使用子程序 库。子程序库（.LIB文件）是子程序模块的集合，库文 件中存放着各子程序的名称、目标代码以及有关的定位 信息。执行连接程序时，只要指定所需要的库文件，连 接程序将从库文件中摘取主程序调用的子程序，而未调 用的子程序不会进入最后的可执行程序。 库文件由MASM提供的LIB.EXE程序管理。,71,例题5.12c/1,例题5.12c 利用子程序库的调入方法，实现将输入 的数据按升序输出。 实现步骤： 1）编辑4个文件： 主程序文件 lt512c.asm 子程序文件 sub512c1.asm（显示） 子程序文件 sub512c2.asm（排序） 子程序文件 sub512c3.asm（输入）,72,例题5.12c/2,2）分别汇编，得到4个目标模块（obj文件） 3）生成子程序库文件（或加入其它子程序库） LIB 库文件名 + 子程序目标文件名 LIB sub512c.lib + sub512c1.obj + sub512c2.obj + sub512c3.obj 4）运行连接程序：link lt512c.obj 提示输入库文件时，输入sub512c.lib ( 也可在主程序源文件中使用子程序库包含伪 指令includelib sub512c.lib 。）,73,例题5.12主程序,例题5.12主程序 .;宏定义 .code Extern ALdisp:near,sorting:near,input:near ;声明其他模块中的子程序 .startup . call input . .exit 0 end,74,sub512c1.asm,sub512c1.asm .model small .code public aldisp Aldispproc . Aldispendp end,75,sub512c2.asm,sub512c2.asm .model small .code public sorting sortingproc . sortingendp end,76,sub512c3.asm(end),sub512c3.asm .model small .code public input inputproc . inputendp end,Back5.3,返回第五章,77,5.4输入输出程序设计,5.4 输入输出程序设计 完成CPU与外设端口之间数据传送的程序称为输入输 出程序。 通常有3种端口，数据口、状态口以及控制口，分别 对应接口中的数据寄存器、状态寄存器以及控制寄存器。 每个端口有一个端口地址，CPU使用该地址访问接口中的 相应寄存器，执行输入输出的指令为IN指令和OUT指令。 输入输出（数据交换）的方式分为两大类：程序控 制输入输出方式和直接存储器存取方式（DMA方式）。 由于该部分内容是微机原理和接口技术的主要 内容之一，本节只进行简单介绍。,返回第五章,78,数据交换方式,79,1.无条件传送方式,1.无条件传送方式 CPU可以在任何时刻向端口写入数据和从端口读入数 据，也就是说，CPU假设外设接口电路总是处于准备好的 状态。采用无条件传送方式，只适用于简单外设（或定 时关系以知的外设），如输出设备为数码显示电路，或 输入设备为一组提供某种数据的开关，在这种情况下， CPU执行输出或输入操作不需要任何先决条件。 无条件传送方式局限性比较大，对大部分外设不适 用，因而采用较少。,80,2.查询方式,2.查询方式 CPU在执行输入输出操作时，先查询外设的状态口， 当状态口表示外设已准备好时，CPU执行输入输出操作； 当状态口反映外设未准备好时，CPU继续查询状态口，直 到外设准备好，再执行输入输出操作。,查询方式适用于大部分外设，但CPU的利用率较低。,81,3.中断传送方式,3.中断传送方式 中断传送方式基于计算机的中断控制系统。当外设 准备好传送数据时，向CPU发出中断请求，如有关条件满 足，则CPU响应中断请求，执行相应中断服务程序，完成 数据的输入或输出，然后继续执行原来的程序。 中断传送方式相对查询方式，可提高CPU的利用率。 以上三种传送方式虽然各不相同，但有一点是相同 的，即通过CPU执行输入输出程序实现数据的传送，因而 数据传输率低，要得到高数据传输速率，应采用直接存 储器存取方式，即DMA方式，用DMA控制器控制数据的传 输过程。,返回第五章,回 5.4,82,本章重点及习题分析,本章重点及习题分析 本章重点 条件控制伪指令 循环控制伪指令 带参数的过程定义、声明及调用伪指令 宏结构的定义及宏调用 重复汇编伪指令 条件汇编伪指令,83,5.1,习题分析 5.1条件表达式中逻辑与“&”表示两者都为真，整个 条件才为真，对于程序段： .if (X=5)&(AX!=BX) INC AX .endif 用转移指令实现上述分支结构，并比较汇编程序生成的 代码序列。 cmp x,5 cmp x,005h jnz n1 jne c0001 cmp ax,bx cmp ax,bx jz n1 je c0001 inc ax inc ax N1: c0001:,84,5.2,5.2条件表达式中逻辑或“|”表示两者之一为真，整 个条件就为真，对于程序段： .if (X=5)|(AX!=BX) INC AX .endif 用转移指令实现上述分支结构，并比较汇编程序生成的 代码序列。 cmp x,5 cmp x,005h jz n1 je c0002 cmp ax,bx cmp ax,bx jnz n1 je c0001 jmp n2 c0002: inc ax N1: inc ax c0001: N2: ,85,5.3,5.3 对于程序段 .whileax!=10 mov bx,ax inc bx inc bx inc ax .endw 用处理器指令实现上述循环结构，并与汇编结果比较。 lop:cmp ax,10 jmp c0001 jz next c0002: mov bx,ax mov bx,ax inc bx inc bx inc bx inc bx inc ax inc ax c0001: cmp ax,00ah jmp short lop jne c0002 next: ,86,5.4,5.4 对于程序段 .repeat mov bx,ax inc bx inc bx inc ax .until ax=10 用处理器指令实现上述循环结构，并与汇编结果比较。 lop: mov bx,ax c0001: mov bx,ax inc bx inc bx inc bx inc bx inc ax inc ax cmp ax,10 cmp ax,10 jnz lopjne c0001,87,5.55.7,5.5 宏是如何定义、调用和展开的？ 5.6 宏定义中的形参有和特点？是如何进行形参和 实参结合的？ 5.7 宏汇编、重复汇编与条件汇编有何异同？ 都是伪指令，都是在汇编时处理。 宏汇编适用于多次使用的程序段；重复汇编适用于 连续重复适用的语句；条件汇编适用于根据条件是否符 合，最终程序应包含的语句。,88,5.10,5.11,5.10 定义一个宏logical,代表4条逻辑运算指令： And/or/xor/test。 logical macro scode,sdest,ssorce scode sdest,ssorce endm 宏调用：logical and,ax,bx logical xor,al,80h 5.11 修改logical,将neg指令包括进去。 logical macro scode,sdest,ssorce ifnb scode sdest,ssorce else scode sdest endif endm 宏调用：logical neg,bx logical neg,byte ptrbx,89,5.12,5.12 编写一个宏指令 move doprnd,soprnd,实现任 意寻址方式的字量源操作数送到目的操作数，包括存储 单元到存储单元的传送功能。 movemacro doprnd,soprnd push ax mov ax,soprnd mov doprnd,ax pop ax endm 宏调用：move ax,cx move bx,bx+si,end,