第五章程序设计方法和上机调试.docx
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第五章程序设计方法和上机调试
第五章程序设计方法和上机调试
§5.1汇编语言程序设计方法
汇编语言设计基本要求:
①结构化、简明、易读、易调试、易维护(修改、扩充等)
②执行速度快:
③占用的存储空间少相矛盾,根据实际权衡
汇编语言程序设计的基本步骤:
①分析问题,建数学模型,确定算法
②绘制流程图或写出步骤安排
③分配空间及寄存器,根据框图写程序
④静态检查
⑤上机调试
程序结构类型:
●顺序结构
●分支结构不同的情况有不同的做法
●循环结构重复做的工作
●子程序多次重复使用的、具有通用性便于共享的部分。
子程序前面应加必要的说明
;子程序名称
;功能
;入口参数
;出口参数
;所用寄存器
例1:
查平方表程序----顺序结构
0~15的平方值存在TABLE开始的16个单元。
任给一自然数M在XX单元中。
查表求M的平方值,并将结果存入YY单元中。
STACKSEGMENTPARASTACK‘STACK’
DB50DUP(?
)
STACKENDS
;组合类型,本段可以被别的段引用类别
DATASEGMENTPARAPUBLIC‘DATA’
TABLEDB0,1,4,9,16,25,36,49,64,81
DB100,121,144,169,196,125
XXDB6
YYDB?
DATAENDS
;
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STACK
段寄存器指向说明CS指向CODE段……
STARTPROCFAR
PUSHDS
MOVAX,0将DOS段值和偏移量(零)入栈。
PUSHAX
MOVAX,DATA
MOVDS,AX;当前数据段
MOVBX,OFFSETTABLE;取表的偏移量
MOVAH,0可用MOVAL,XX
MOVAL,XXXLAT代替
ADDBX,AX;取要查数的偏移量
MOVAL,[BX];查表MOVAL,XX[BX]
MOVYY,AL
RET
STARTENDP
CODEENDS
ENDSTART
P67页*:
XLAT换码指令完成一字节的查表转换AL←(BX+AL)
表的首址放入BX,相对首址偏移值入AL。
TABLE
[XX]
XX
YY
0
1
4
…
…
24
…
…
E1
6
24
例2:
数据块传送----分支结构
将内存中首址为STG1、长度为STRSE的数据块传送到首址为STG2的区域中去。
无重迭STG1+STRSE-1<STG2
或STG2+STRSE-1<STG1
有重迭时STG1+STRSE-1≥STG2
STG2+STRSE-1≥STG1
分析可知第一种情况用减量传送STG1+STRSE-1≥STG2,其它都用增量传送。
DATASEGMENT
STRGDB100DUP(?
)
STG1EQUSTRG+7
STG2EQUSTRG+25
STRSEEQU50;传送50字节数据
DATAENDS
;
STACKSEGMENTPARASTACK‘STACK’
DB100DUP(?
);定义100个字节堆栈
STACKENDS
;
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,ES:
DATA,SS:
STACK
GOOPROCFAR主模块用START
PUSHDS
MOVAX,0DOS入栈
PUSHAX
MOVAX,DATA指向当前数据段
MOVDS,AX
MOVES,AX
MOVCX,STRSE;计数器值
MOVSI,OFFSETSTG1;数据源指针
MOVDI,OFFSETSTG2;目的数据指针
CLD;增量传送
MOVBX,SIPUSHSI;保护源操作数指针
ADDBX,STRSE-1ADDSI,STRSE-1;源最后一个数指针
CMPBX,DICMPSI,DI;比较STG1+STRSE-1≥STG2.减
POPSI;恢复SI<STG2.增(?
)
JBOK;低于则转移
STD;减量传送
ADDSI,STRSE-1;源尾部
ADDDI,STRSE-1;目的尾部
OK:
REPMOVSB;重复传送
RET
GOOENDP
CODEENDS
ENDGOO
例5-2吴分支结构
存储器中由一串字符串首址为BUF,字符串长度N小于256,要求分别计算出其中数字、字母和其它字符的个数,存放在字符串的下面三个单元中。
解:
本题根据字符的ASCII码值范围进行判断,字母41H~5AH,数字30H~39H
DATASEGMENT
BUFDBN
DB01H,38H,47H,60H,…,76H
NUMDB3DUP(?
)
DATAENDS
;
STACKSEGMENTPARASTACK‘STACK’
DB100DUP(?
);定义100个字节堆栈
STACKENDS
;
CODESEGMENT
MAINPROCFAR
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STACK
START:
PUSHDS
MOVAX,0DOS入栈
PUSHAX
MOVAX,DATA指向当前数据段
MOVDS,AX
MOVCH,N。
数组个数NCH
MOVBX,1
MOVDX,0。
DH计数字个数,DL计字母个数
LP:
MOVAH,BUF[BX];第一次取01HAH
CMPAH,30H
JLNEXT。
小于‘0’转
CMPAH,39H
JGABC;大于‘9’转
INCDH;数字个数+1
JMPNEXT
ABC:
CMPAH,41H
JLNEXT。
小于‘A’转
CMPAH,5AH
JGNEXT;大于‘Z’转
INCDL;字母个数+1
NEXT:
INCBX;数组地址+1
DECCH;计数-1
JNZLP;不为0跳转继续
MOVBUF[BX],DH;数字个数送内存单元
MOVBUF[BX+1],DH;字母个数送内存单元
MOVAH,N
SUBAH,DH;计算其它字符个数
SUBAH,DL
MOVBUF[BX+2],AH;其它字符个数送内存单元
RET
MAINENDP
CODEENDS
ENDSTART
P124例6在一个带符号的字类型的数据串中,找出最大值---循环结构
STTSEGMENTPARASTACK‘STACK‘
DB50DUP(?
)
STTENDS
;
DATASEGMENT
VALUESDW2,21,87,-23,14,90;0002H,0015H,0057H,FFE9H,000EH,005AH
COUNTEQU$-VALUES;数据串长度字节数,$-(地址计数器值)
YYDW?
DATAENDS
;
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STT
STARTPROCFAR
PUSHDS
MOVAX,0;DOS交权时,DOS的段值和偏移量入栈。
PUSHAX
MOVAX,DATA指向DS段(当前)
MOVDS,AX
MOVBX,OFFSETVALUES;数据首址偏移量
MOVCX,COUNT/2-1;量计数器,比较n-1次
MOVAX,[BX];取第一个放AX中,做初始最大值。
FINDM:
ADDBX,2;下移一个数据
CMPAX,[BX];原来的最大值与现在的比
JGTESTIP;若原来的大、不变、转移
MOVAX,[BX];否则,换新的最大值入AX
TESTIP:
LOOPFINDM;检查循环是否结束
MOVYY,AX;将最大值放入单元
RET
STARTENDP
CODEENDS
ENDSTART
方法:
将第一个数据作为初始最大值,再将后面的数据与其比较,将最大值放入AX中。
P131页例10.在数据段定义了两个数组,编一个程序实现对两数组分别求和。
要求采用子程序调用形式。
调用程序用CALL指令调用之前把子程序所需参数入栈,以便子程序运行时使用这些参数。
当子程序返回后,这些参数已不再有用,因此子程序结束时的RET指令应使用带常数的返回指令。
以便堆栈恢复原态。
STACKSEGMENTPARASTACK‘STACK‘
SPAEDW20DUP(?
)
TOPEQULENGTHSPAE
STACKENDS
;
DATASEGMENT
ARY1DB1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
NUM1EQU$-ARY1;求数组1长度
SUM1DW?
ARY2DB20,30,40,10,21,33
NUM2EQU$-ARY2;求数组2长度
SUM2DW?
DATAENDS
;
MAINSEGMENT
ASSUMECS:
MAIN,DS:
DATA,SS:
STACK
STR:
PUSHDS
MOVAX,0DOS入栈
PUSHAX
MOVAX,DATA指向当前数据段
MOVDS,AX
MOVAX,NUM1
PUSHAX;数组长度进栈.参数1
MOVAX,OFFSETARY1
PUSHAX;数组首址偏移量进栈,参数2
CALLFARPTRSUM;CS、IP先后进栈
MOVAX,NUM2
PUSHAX
MOVAX,OFFSETARY2
PUSHAX
CALLFARPTRSUM
HLT
MAINENDS;主程序结束
;功能:
数组求和;入口参数:
数组长度、首址偏移量。
出口:
∑
;所用寄存器AX、BX、CX、BP
PROCESEGMENT
ASSUMECS:
PROCE,DS:
DATA,SS:
STACK
SUMPROCFAR
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHBP
MOVBP,SP
PUSHF
MOVCX,[BP+14];参数1,因在PUSHF之前SP移入BP,所以+14是参1。
MOVBX,[BP+12];参数2,首址偏移量
MOVAX,0
ADN:
ADDAL,[BX]
INCBX
ADCAH,0;进位加进去
LOOPADN
MOV[BX],AX;数据之和送结果单元
POPF;标志出栈Flag←(sp+1,sp),sp←sp+2
POPBP
POPCX
POPBX
POPAX
RET4;舍弃两个参数返回原来参数入栈两次。
SUMENDP
PROCEENDS
ENDSTR
§5.2汇编语言上机调试过程
⑴进入用户目录进行程序编辑。
>login
F:
\>cduser
F:
\>user\5
F:
\>user\5\Edit
保存:
Alt进入主菜单。
Save.saveas…
⑵MASM
Sourcefilename[.ASM]:
文件名源文件
Objectfilename[xyz.OBJ]:
目标文件
SourceListing[NUL.LST]:
打印文件
CrossReference[NOL.CRF]:
交叉索引文件
0WarningErrors
0SevereErrors
DOS状态下TYPEXYZ.ASM
LST均可打印出来
⑶连接Link
汇编程序建立的目标码文件即.obj文件必须经过连接以后,才能成为可执行文件。
即.EXE文件。
ObjectModules[.OBJ]:
xyz目标文件
RONFile[xyz.EXE]:
可执行文件
ListFile[NUL.MAP]:
内存分配图文件
Libraries[.LIB]:
库文件
若有多个要连接的OBJ文件,应一次打入,各OBJ文件名词用“+”号相间隔。
⑷运行文件XYZ
⑸调用DEBUG程序调试
在\DOS\DEBUG[Path][filemame].
\user\5\xyz.exe
即出现“一”提示符,说明系统已在DEBUG管理之下。
一、显示内存单元命令。
D或D[地址]从地址在显示80H个字节。
当前地址开始或—D[范围]
显示80H字节
二、修改存储单元内容命令E
E地址显示原来单元内容
输入一个字节的16进制数,按空格键,则修改完成。
接着显示下一单元的地址和原有内容。
按回车结束此命令。
三、检查和修改寄存器内容的命令R
—R显示所有寄存器内容
—RAX显示AX寄存器内容
—RF显示和修改标志位状态
置位:
OYDNEINGZRACPECY—
复位:
NVUPDIPLNZNAPONC
除跟踪标志T之外。
四、运行命令G
—G[=执行的起始地址偏移量][断点地址1[断点地址2]]
最多可设置10个断点。
五、跟踪命令T(单步)
—T[=指定地址]执行指定地址处的一条指令停下来,显示CPU所有寄存器和标志状态。
—T从CS:
IP执行一条指令
—[=指定地址][值]
执行的指令条数.
六、反汇编命令U
—U显示32个字节的源程序内容
—U范围
P118页例:
DATASEGMENT
TABLEDB0,1,4,9
XXDB2
YYODB‘RESULT:
’
DATAENDS
;
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STACK
段寄存器指向说明CS指向CODE段……
STARTPROCFAR
PUSHDS
MOVAX,0将DOS段值和偏移量(零)入栈。
PUSHAX
MOVAX,DATA
MOVDS,AX;当前数据段
MOVBX,OFFSETTABLE;取表的偏移量
MOVAH,0;可用MOVAL,XX
MOVAL,XX;XLAT代替
ADDBX,AX;取要查数的偏移量
MOVAL,[BX];查表MOVAL,XX[BX]
MOVYY,AL
RET
STARTENDP
CODEENDS
ENDSTART
…
MOVAL,[BX]
ADDAL,30H;转换成ASCII码值
MOVYY,AL
加MOVAH,9
MOVDX,OFFSETYYO
INT21H
RET
§5.3宏汇编与条件汇编
源程序中若有的程序段要多次使用,可不重复书写,而用一条宏指令来代替。
格式:
宏指令名MACRO(形式参量表)
…
宏定义体
ENDM
宏调用格式:
宏指令名实元表。
例:
8位带符号数相乘,结果放入RESULT单元
被乘数乘数结果
宏定义MULTPLYMACROOPRD1,OPRD2,RESULT
PUSHAX
MOVAL,OPRD1
IMULOPRD2;AX←AL*OPRD2
MOVRESULT,AX
POPAX
ENDM
宏调用:
MULTPLY240,BL,SAVC
…
宏展开:
即在汇编时产生
+PUSHAX
+MOVAL,240
+IMULBL
+MOVSAVC,AX
+POPAX
…
实元可以是常数、寄存器、存储单元名及地址或表达式也可以是操作码。
例移位指令都以S打头,后面可以用宏。
除了MACRO之外,还有宏汇编伪指令REPT、IRP、IRPC也都以ENDM作为结束符。
二.PURGE(用来取消宏定义)与LOCAL
格式:
PURGE宏指令名[,…]
LOCAL用来说明宏体内的标号为局部标号,以免多次调用宏定义时标号重复而出错。
格式:
LOCAL局部标号表
三.宏指令与子程序的区别
①宏指令是为了简化源程序的书写,汇编时,把宏定义体插入到宏调用处。
所以宏指令并没有简化目标程序,不节省目标程序所占的内存单元。
②子程序方法简化了目标代码,节省空间,但每次调用都要保护现场而后恢复,这样执行时间长点,速度稍慢。
③选用时根据实际情况,速度是主要矛盾时,用宏指令;存储空间是主要矛盾时选用子程序方法。
四.条件汇编
根据条件决定一段源程序是否在该程序中起作用,起作用的则将其生成目标程序代码,否则,不生成。
多种格式:
IFXX条件表达式
…(语句体1)
[ELSE]
(语句体2)
…
ENDIF
有:
IF、IFE、IFDEF、IFNDEF、IFB、…IFNB、…
计算条件:
为真时汇编。
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