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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,（一）汇编语言源程序的框架结构,一、汇编语言源程序的结构特点,80X86/Pentium汇编语言源程序具有如下结构特点。,（1） 80X86/Pentium汇编语言源程序是由,若干个逻辑段,所组成的，,各个逻辑段的段名和其他属性,由,段定义语句,来定义和说明。,所谓逻辑段是指,程序员使用段定义语句定义的段区,。逻辑段与,内存中的实际物理段区,并不是一一对应的，一个物理段可能是由一个逻辑段所构成的，也可能是由几个逻辑段组合而成的。,80X86/Pentium系列微处理器都采用,存储器分段管理模式,，因此,其汇编语言源程序逻辑段代码,和,数据,的。,1,（2）汇编语言源程序中的逻辑段分为,代码逻辑段,、,数据逻辑段,和,堆栈逻辑段,三种类型。, 代码逻辑段,指示汇编程序在内存中开辟一个段区，用以存放,该逻辑段内所有汇编指令的机器代码,。,数据逻辑段,指示汇编程序在内存中开辟一个段区，用以存放,该逻辑段所定义的所有变量,以及,工作缓冲区,。,堆栈逻辑段,指示汇编程序在内存中开辟一个段区，用以存放,堆栈,，以支持系统进行,堆栈操作,（PUSH/POP操作）、,过程调用,、,中断处理,以及,在各模块之间传递参数,等等。,2,（3）对于,8086/8088,和,工作在实地址模式下的80X86/Pentium系列微处理器,，每个物理段的最大长度均为64KB，段内偏移地址的地址范围为：0000H, FFFFH,。,当工作在,保护模式,时，80286允许每个物理段的最大长度为16MB；80386、80486和Pentium系列微处理器允许每个物理段的最大长度为4GB。,（4）在代码逻辑段的开始处，必须使用,ASSUME伪指令,来说明,各个逻辑段与各个段寄存器之间的对应关系,。但是,段寄存器与逻辑段之间的真正联系,还必须要求程序员通过,设置各个段寄存器（CS除外）的初值,来建立，只有这样才能真正建立,起这些逻辑段的可寻址性。,3,（5）8086/8088/80286只有4个段寄存器：CS、DS、ES和SS，在任意时刻，CPU只能通过这4个段寄存器来访问它们所指向的4个物理段。,然而汇编语言源程序可能包含的逻辑段未必只有4个，在链接组合后，这些逻辑段所构成的物理段也可能多于4个，因此用户程序只能在不同时刻，将段寄存器设置为不同的初值，使之在不同时刻分别指向不同的物理段。,当用户程序运行起来后，一个段寄存器可以在不同时刻分别指向内存中的几个物理段，因此一个段寄存器可以对应于源程序中的几个逻辑段。,80X86/Pentium系列微处理器有6个段寄存器，分别为：代码段CS、堆栈段SS、数据段DS、附加数据段ES、FS和GS。,4,（6）每个,逻辑段,由若干行,汇编语句,组成，每行只能有一条汇编语句。,（7）整个汇编语言源程序必须以,END语句,来结束。,该语句通知,汇编程序,停止汇编。END后面的标号START通知汇编程序，将用户程序设置为从标号START处开始执行，即指定,操作系统的入口点,。,（8）当用户程序执行完毕后，为保证系统流程能自动返回到DOS操作系统，每个汇编语言源程序都必须在代码段中包含,返回到DOS操作系统的指令序列,。,5,；打印输出字符串“THIS IS A SAMPLE PROGRAM”,STACKSEGMENT PARA STACK STACK,DB 1024 DUP(0),STACKENDS,DATASEGMENT,MESSAGEDB THIS IS A SAMPLE PROGRAM,DB 0DH,0AH,$,DATAENDS,6,CODESEGMENT,ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACK,START：,MOVAX, DATA ；建立DATA数据段的可寻址性,MOVDS, AX,LEABX, MESSAGE,LOOP1：CMPBYTE PTR BX, $,JELOOP2,MOVAH, 5 ；功能号为05H的DOS系统功能调用，,MOVDL, BX ；其作用是在显示器上输出字符（DL）,INT21H,INCBX,JMPLOOP1,LOOP2：MOVAH, 4CH ；功能号为4cH的DOS系统功能调用，,INT21H ；其作用是返回DOS,CODEENDS,END START,7,二、源程序与PC DOS的接口,任何程序都是在操作系统的环境下运行的，用户程序启动后，CPU的执行流程，即CPU控制，将从操作系统转移到用户程序。因此在编写用户程序时，程序员必须了解,用户程序与操作系统的接口,。,本课程讲解的汇编语言源程序将在PC DOS环境下运行，因此必须了解汇编语言与PC DOS系统的接口。,8,在,DOS,状态下，当执行一,条,外部命令,或执行一个,用户程序,时，,DOS系统,将依次完成以下工作。,（1）建立并填充程序段前缀区,PSP,首先，,在,可用内存最低地址区的小段边界,上，为用户程序建立一张表，称为,程序段前缀区,PSP,，其长度为256个字节。,其次，将,有关用户程序的相关信息,填充到程序段前缀区PSP中。其中，,在,PSP的第一个字节,处（偏移地址0000H）存放一条,INT 20H软中断指令,。,INT 20H的中断服务程序,由PC DOS提供，其功能是,使系统返回到DOS管理状态,。因此程序员可以这样来组织用户程序：当CPU执行完用户程序后，能够跳转到PSP开始处，去执行INT 20H指令。,9,（2）定位用户程序并初始化各寄存器,首先，,将整个用户程序定位于PSP正下方，紧跟在PSP后面,。,其次，设置各寄存器的初值如下,。, DS和ES,：指向,PSP的第一个字节,，即PSP段区的段地址。, SS和SP,：SS被设置为,堆栈段的段基址,，SP指向,堆栈的栈底,（取决于堆栈的长度）。, CS 和IP,：CS被设置为,用户程序代码段的段基址,，IP被设置为,代码段中第一条被执行指令的段内偏移地址,。,10,（3）执行用户程序,从（CS）：（IP）位置开始，执行用户程序。,DOS系统加载,用户程序文件.exe,之后，在执行该程序之前，各个寄存器和内存的状态如下图所示。,11,SS,00FFH,0000H,程序段前缀区PSP,INT 20H 指令低字节,INT 20H 指令高字节,PSP最后一个字节,堆栈区第一个字节,（用户程序第一个字节）,堆栈区最后一个字节,数据段区第一个字节,数据段区最后一个字节,SP,栈底,用户程序第一条指令,用户程序,第一条被执行的指令,用户程序最后一条指令,IP,CS,用户堆栈段区,用户数据段区,用户代码段区,用户程序区,DS、ES,可用内存最低地址区的小段边界,12,通过以上讨论可知，为保证CPU在执行完用户程序后能自动返回到DOS，在用户程序中，程序员可以采取以下两项措施。,（1）将,用户程序的主程序,定义为,FAR过程,，该过程就是用户程序的入口点，其最后一条指令为,RET,。,（2）在,主程序的开始处,，将,PSP段区的段基址DS/ES,和,数值0000H,，即INT 20H指令的全地址，分别压入堆栈保存，见以下三条指令。,PUSHDS；保护PSP段基址,MOVAX，0,PUSHAX；保护INT 20H指令的段内偏移地址,执行这三条指令后，堆栈中就保存了,程序段前缀区中的INT 20H指令的全地址,。,当CPU执行到主程序的最后一条指令RET时，由于该过程被定义为FAR，RET指令将从堆栈中分别弹出,偏移量0,和,PSP段基址,给IP和CS，于是CPU随后将要执行的下一条指令就是INT 20H。执行这条指令后，程序控制就返回到DOS。,以上这三条指令保证了程序控制能正确返回DOS，常称为,标准序,。,13,采取以上两项措施后，汇编语言源程序的基本结构如下例所示。,；打印输出字符串“THIS IS A SAMPLE PROGRAM”,STACKSEGMENT PARA STACK STACK,DB 1024 DUP(0),STACKENDS,DATASEGMENT,MESSAGEDB THIS IS A SAMPLE PROGRAM.,DB 0DH,0AH,$,DATAENDS,14,CODESEGMENT,ASSUME CS：CODE, DS：DATA, SS：STACK,STARTPROCFAR,PUSHDS ；返回DOS操作系统的标准序,MOVAX, 0,PUSHAX,MOVAX, DATA ；建立DATA数据段的可寻址性,MOVDS, AX,LEABX, MESSAGE,LOOP1：CMPBYTE PTR BX, $,JELOOP2,MOVAH, 5 ；功能号为05H的DOS系统功能调用，,MOVDL, BX ；其作用是在显示器上输出字符（DL）,INT21H,INCBX,JMPLOOP1,LOOP2：RET,STARTENDP,CODEENDS,END START,15,说明：,（1）CPU开始执行用户程序时，DS和ES所指向的是PSP段，没有指向用户程序的数据段。因此在标准序后，应该重新设置DS或ES，使它们指向,用户程序的数据段,。,MOV AX, DATA ；建立DATA数据段的可寻址性,MOV DS, AX,（2）,返回DOS的非标准方法,不用定义主程序为FAR过程，去掉标准序部分，只需要在代码段结束之前增加以下两句。,MOV AH，4CH,INT 21H,程序执行完毕后，系统同样可以正常返回到DOS状态，如下例所示。,16,；打印输出字符串“THIS IS A SAMPLE PROGRAM”,STACKSEGMENT PARA STACK STACK,DB 1024 DUP(0),STACKENDS,DATASEGMENT,MESSAGEDB THIS IS A SAMPLE PROGRAM.,DB 0DH,0AH,$,DATAENDS,CODESEGMENT,ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACK,START：,MOVAX, DATA；建立DATA数据段的可寻址性,MOVDS, AX,LEABX, MESSAGE,LOOP1：CMPBYTE PTR BX, $,JELOOP2,MOVAH, 5；功能号为05H的DOS系统功能调用，其作用是在显示器,MOVDL, BX；上输出字符（DL）,INT21H,INCBX,JMPLOOP1,LOOP2：MOVAH, 4CH,；功能号为4cH的DOS系统功能调用，其作用是返回DOS,INT21H,CODEENDS,END START,17,（二）汇编语言的语句,语句,是汇编语言源程序的,基本组成单位,，汇编语言源程序本身就是一个,语句序列,。一条语句规定了一个,基本操作要求,，而一个语句序列则完成一个特定的任务。,一、语句的种类,80X86/Pentium汇编语言拥有以下三种类型的语句。, 指令性语句,由,一条CPU指令,所构成的,语句，指,示,汇编程序,把该,语句翻译成对应的,机器目标代码,。,指令性语句所指定的操作是由CPU在执行程序时来完成的。,例：,MOV DS，AX；机器目标代码为：8EH D8H,18, 伪指令语句,为,汇编程序,提供汇编信息，并指示,汇编程序,执行有关操作的语句。,在汇编过程中，,汇编程序,将根据,伪指令语句所指示的操作和提供的汇编信息,，执行相应的操作，例如定义符号、分配存储单元、程序分段等等。 因此伪指令语句所指定的操作是在汇编过程中，由汇编程序来完成的，伪指令语句并不产生机器目标代码。,例1：,SEGMENT/ENDS,该语句将,源程序的分段信息,（段名、段属性等）,提供给汇编程序，并指示汇编程序进行有关,分段操作,。,19,例2：,MESSAGE DB THIS IS A SAMPLE PROGRAM,该语句定义了一个,字节类型数组变量MESSAGE,及其初始值。,汇编时，汇编程序首先定义一个,名为MESSAGE的字节类型数组变量,，并为其分配一个数据块，然后把字符串常量THIS IS A SAMPLE PROGRAM存放到该数据块中。, 宏指令语句,由,宏指令,组成的语句。,20,二、语句的格式,指令性语句和伪指令语句的格式是类似的，均由4个字段组成。,指令性语句,：,标号： 前缀 指令助记符 操作数，操作数， ；注释 ,伪指令语句：, 名字 伪指令定义符 操作数，操作数， ；注释 ,标号,表示,CPU指令所在存储单元的地址,，它是一种,符号地址,。在程序中，标号常常作为,控制转移类指令的转移目标地址,。,名字,伪指令语句所定义的,常量名,、,变量名,、,过程名,、,段名,和,宏指令名,等。,21,标号和名字的命名方法,必须符合,汇编语言标识符,的定义规则如下。, 以,字母,开头，由,字母,（az或AZ，不区分大小写）、,数字,（09）和,部分字符,（？、$ 和 下划线_）组成，字符串长度不超过31个。, 不能是,汇编语言的保留字,，例如：AX，AH，AL等。,指令助记符和伪指令定义符,指令助记符,表示,指令性语句的操作性质,；,伪指令定义符,表示,伪指令语句的伪操作功能,，该字段是语句中唯一不可缺省的。,指令助记符前面可以根据需要加,前缀,。在80X86/Pentium指令系统中，允许与指令助记符一起出现的前缀有重复前缀REP、REPE、REPNE等等。,操作数,指令性语句的操作数部分,提供,该指令的操作对象,。该部分说明要处理的数据存放在什么位置以及如何访问它。,伪指令语句操作数部分,的格式和含义，随伪操作命令的不同而不同。,注释,注释由分号“；”开始，用来对一条语句或一段程序进行说明。汇编程序并不处理该部分。,22,三、语句中的操作数,操作数分为以下4类。,1）常量操作数,在,汇编时,其值已经确定，且在,整个程序运行期间,不变化的量称为,常量,。常见的常量形式有以下几种。, 整型数值常量,整型数值常量就是一个,整型数值,，我们可以使用,各种进位计数制形式,来表示它。,在一个整型数值的后面分别加上字母B、D、Q和H，就表示该数分别为二进制、十进制、八进制和十六进制整型数值常量。,十进制数后面的D可以省略，十六进制数的第一个数字必须是09。,例如：,十进制数9可分别表示为以下五种形式：,1001B、9D、9、11Q、09H,十六进制数ABH也可表示为以下五种形式：,10101011B、171D、171、253Q、0ABH,23, 字符串常量,就是用,单引号,括起来的一个或多个字符。,字符串常量的数值,就是,相应字符的ASCII码序列,。,例如：,ABCDE = 41H 42H 43H 44H 45H,12345 = 31H 32H 33H 34H 35H,5= 35H,因此，,字符串常量,与,整型数值常量,之间可以交替使用。, 符号常量,符号常量是指,使用伪指令EQU或 = 定义的常量标识符,。,例如：,PORTEQU80H,TEMP =0,24,2）寄存器操作数,程序可见的寄存器名，例如 AX，BX，CX，DX 等等,3）标号、过程名和变量, 标号,存放,CPU指令,的内存存储区的首字节单元的,符号地址,。, 过程名,存放,过程代码,的内存存储区的首字节单元的,符号地址,。,在汇编语言程序中，标号和过程名都是,代码段内的符号地址,。,25,DATA1,2000H, 变量,在,汇编时,其值不确定，在程序运行期间其值不断变化的量称为,变量,。,在汇编语言中，每一个变量都被分配一个存储单元，,变量的值,被存放在该存储单元中；,变量的地址,就是该存储单元的地址。,为便于在程序中访问一个变量，我们常常为该变量起一个名字，称为,变量名,，在汇编程序中，变量常常以,变量名,的形式出现。,我们知道，CPU只能通过,存储单元的地址,来访问,存储单元的内容,，因此CPU也只能通过,变量的地址,来访问,变量的内容,。,因此,变量名,本质上就是,分配给该变量的存储单元的符号地址,，该地址可以在数据段、堆栈段或者代码段中。,78H,56H,变量名：,DATA1,变量DATA1的值 ：12345678H,变量DATA1的地址：（DS：2000H）,MOV AX，DATA1；（AX）=5678H,26, 标号、过程名和变量的属性,标号是存放CPU指令的存储单元的符号地址，过程名是存放过程代码的存储区首字节单元的符号地址，变量名则是存放变量内容的存储单元的符号地址。可见，标号、过程名和变量名都与,存储器地址,相关联，因此它们都具有以下三种属性。,段属性,标号、过程名和变量名所标识的存储单元的,段基址,。,偏移量属性,标号、过程名和变量名所标识的存储单元的,段内偏移地址,。,27,类型属性,变量的类型,是指,存放变量内容的存储单元的字节大小,，共有以下六种。,BYTE：字节WORD：字,DWORD：双字QWORD：四字,FWORD：六字节TWORD：十字节,标号和过程名的类型,是指,标号和过程名被引用的方式,，共有以下两种。,NEAR类型,：标号或过程名,在本段内被引用,。,FAR类型,：标号或过程名,被其他段所引用,。,28,4）表达式操作数,所谓表达式是指由,常量、寄存器名、标号或变量名,与,运算符,相组合的序列。,在汇编期间，,汇编程序,将按照一定的优先规则对表达式进行处理，最后将得到一个,数值,、一个,地址值,、或相应寻址方式的,机器代码,。,根据最后处理结果的类型，表达式分为两种类型：,数值表达式,和,地址表达式,。,29,数值表达式,最后处理结果为数值的表达式。,数值表达式通常是由,常量操作数,与,算术运算符、逻辑运算符或关系运算符,连接而成。,例如：,MOV AX，,10 * 20,STRINGDB,A+ 20H,汇编时，汇编程序将对数值表达式进行处理，最后得到一个数值，该数值可作为,指令中的立即操作数,或,某存储单元的初值,。,30,地址表达式,最后处理结果为地址值或相应寻址方式的机器代码的表达式，通常由,常量、变量名、标号或寄存器名,与,运算符,连接而成。,地址表达式主要用来表示,指令性语句中的操作数地址,或,转移目标地址,。,例如：,JMP,2000H：0100H,MOVAX，,STRING + 1,JMP,NEXT,MOVAX，,BX,MOVAX，,ES： SI + 4 ,当地址表达式的值表示,存储器地址,时，该表达式也具有,段属性,、,偏移量属性,和,类型属性,。,31,运算符,MASM宏汇编有六种运算符：算术运算符、逻辑运算符、移位运算符、关系运算符、分析运算符和合成运算符。, 算术运算符,加 +、减 -、乘 *、除 /、求余MOD。,算术运算符可用于,数值表达式,中，运算结果是一个,数值,，例如：,xdb,(19+(20-10*2)/(2*3+1),ydb,(19+(20-10*2)mod(2*3+1),算术运算符也可用于,地址表达式,中，但表达式的运算结果必须要有,明确的物理意义,才有效。例如：两个地址的相加、相乘和相除都是无意义的。,32,算术运算符应用于地址表达式的常见形式如下：,标号或变量 数值表达式,这个地址表达式的运算结果仍然为一个,标号,或,变量,，其类型属性和段基址属性都不变，但其偏移量产生一个位移。,例如：,设有数组ARRAY定义如下。,ARRAR DW 1，2，3，4，5，6，7,则地址表达式（ARRAR + 5*2）表示,下标为5的数组元素的地址,。,33,同一段内的两个变量或标号相减的运算结果,不是地址值而是一个,数值,，表示,两个变量或两个标号之间相距的字节数,。,例如：,设有数组ARRAY定义如下：,ARRAR DW 1，2，3，4，5，6，7,X DW10,则,表达式（X - ARRAR）/ 2,表示,数组ARRAY的元素个数,。,在汇编期间，当汇编程序处理以下指令时,MOV CX，（X - ARRAR）/ 2,汇编程序将计算出这个表达式的值为7，将上述指令处理成,MOV CX，7,34, 逻辑运算符,AND（与）、OR（或）、XOR（异或）、NOT（非）共四种逻辑运算符。,逻辑运算都是,按位操作,的，并且只能应用于,数值表达式,中，其操作对象只能是,常量操作数,。,例如：,MOV AX，0FE AND 81H,逻辑运算符,与,逻辑运算指令助记符,在形式上是一样的，但是它们有本质上的不同。,逻辑运算符,是汇编程序在汇编过程中执行的运算处理。,逻辑运算指令助记符,是CPU在执行该指令时所进行的运算处理。在汇编期间，它被汇编程序翻译成机器代码。,例如：,AND Al，0FE AND 81H ；机器代码：24 80,35, 关系运算符,关系运算符共有以下六种。,EQ：相等NE：不等,LT：小于LE：小于等于,GT：大于GE：大于等于,关系运算符的两个操作数必须都是,数值,或是,同一段内的两个存储器地址,。,关系运算的结果是一个,逻辑值,，如果比较关系成立，则结果为“真”，表示为,全1,；如果比较关系不成立，则结果为“假”，表示为,全0,。,例如：,MOV AX，（PORT LT 5）AND 20）OR（PORT GE 5）AND 30）,36, 分析运算符与合成运算符,分析运算符的运算对象是,标号、过程名或变量,。该运算符返回,标号、过程名或变量名的属性值,。,合成运算符用于修改,存储器操作数的属性,。,不同运算符具有不同的运算优先权，当它们同时出现于一个表达式中时，其运算次序是不同的。关于优先权等级规定见书中表。,37,
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