1、汇编语言第四章 程序设计的基本方法第四章 程序设计的基本方法汇编语言程序中，最常见的几种程序结构形式：顺序程序、分支程序、循环程序、子程序。转移指令分支程序的设计循环程序设计，循环指令堆栈的概念，进栈、出栈指令子程序的定义、调用、返回；主程序与子程序的参数传递4.1 转移指令特点：改变程序的执行顺序，即改变了指令指示器IP的内容。4.1.1 条件转移功能：由上一条指令所设的条件码来判别测试条件，满足条件则转移到指令所指地址去执行，否则循环执行。满足条件时，当前（IP）+符号扩展到16位的位移量IP。位移范围在-128127之间。一、 根据标志位转移1. CF标志：JC / JNCJC表示：CF
2、=1时转移。例如两数相减，低于。JNC表示：CF=0时转移。例如两数相减，高于或等于。2. ZF标志：JZ / JNZJZ表示：结果为0，转移，此时ZF=1。JNZ表示：结果不为0，转移，此时ZF=0。3. SF标志：JS / JNSJS表示：结果为负，转移，此时SF=1。JNZ表示：结果不为正，转移，此时SF=0。4. OF标志：JO /JNOJO表示：结果溢出，转移，此时OF=1。JNO表示：结果不溢出，转移，此时OF=0。5. PF标志：JP / JNP或JPE / JPOJP表示：低8位中1的个数为偶数时转移，此时OF=1。 JNP表示：低8位中1的个数为奇数时转移，此时OF=0。如：
3、两数相加，结果为0，则转移到P2，否则运行P1。二、 无符号数的条件转移此指令跟在比较指令之后，比较的对象为无符号数。结果有：高于、高于等于、低于、低于等于。Above：高于，below：低于，equal：等于。1. JA / JNBEJA表示：高于则转移。JNBE表示：不低于或等于转移。测试条件：CFZF=0。（分析：a-b0，此时CF=0；a-b0，此时ZF=0。）2. JAE / JNBJAE表示：高于等于则转移。JNB表示：不低于则转移。测试条件：CF=0或ZF=1。3. JB / JNAEJB表示：低于则转移。JNAE表示：不高于且不等于则转移。测试条件：CF=1。4. JBE /
4、JNAJBE表示：低于等于则转移。JNA表示：不高于则转移。测试条件：CFZF=1。三、 带符号数条件转移比较结果分为4种：大于、大于等于、小于、小于等于。Great：大于，Little：小于，Equal：等于。1. JG / JNLEJG表示：两数相比，大于，则转移。 JNLE表示：两数相比，不小于且不等于，则转移。测试条件：（SFOF）ZF=0。2. JGE / JNLJGE表示：两数相比，大于等于，则转移。 JNL表示：两数相比，不小于，则转移。测试条件：SFOF=0。3. JL / JNGEJL表示：两数相比，小于，则转移。 JNGE表示：两数相比，不大于且不等于，则转移。测试条件：S
5、FOF=1。4. JLE / JNGJLE表示：两数相比，小于等于，则转移。 JNG表示：两数相比，不大于，则转移。测试条件：（SFOF）ZF=1。使用转移指令时应注意：注意： CMP比较指令本身无法分别有、无符号数，它比较的是否有符号，由后面的转移指令确定。例： MOV AL, -40H CMP AL, 50H JG L1; 比较的是有符号数，（-40H）50H，不转移L1: 若将JG换为JA，就变成无符号数了，此时，（AL）=（-40H）补=C0H50H，转移。 转移指令的转移范围-128127。4.1.2 无条件转移指令功能：无条件地转移到目的地址执行。可以分为两类：段内、段间。1 段内
6、直接近转移格式：JMP NEAR PTR 标号；功能：（IP）+16位偏移量IP。转移范围32K。2 段内间接转移格式：JMP WORD PTR OPD；功能：（OPD）IP。如：JMP WORD PTR BX+TABLE作用：（BX+TABLE）IP，偏移地址BX+TABLE所指单元的内容送IP。假定：（DS）=2000H，（BX）=1256H，TABLE=20A1H，（232F7H）=3280H。则：PA = （DS）左移4位+（BX）+TABLE = 232F7H执行后：（IP）=3280H3 段间直接转移格式：JMP FAR PTR 标号；功能：标号的偏移地址IP，标号所在段地址CS。
7、如：4 段间间接转移格式：JMP DWORD PTR OPD功能：（OPD）IP，（OPD+2）CS。如：JMP DWORD PTR BX（BX）IP，（BX+2）CS。注意是偏移地址BX所指内容。4.2 分支程序设计特点：计算机根据不同情况自动作出判断，有选择地执行相应处理程序。一、 两种结构形式结构特点：运行方向是向前的，条件确定，只能执行分支中的一个。二、 程序设计方法程序分支一般用条件转移指令产生，不同条件是通过FLAGS的标志状态反映出来。注意：转移指令不影响条件码特性，也就是可以连续使用转移指令，使程序产生多个分支。如：CMP ARRAYBX, 0JLE L1; 小于等于0，转移到
8、L1; 分支1L1: JL NEXT; 小于0，转移到NEXT ; 分支2NEXT: 4.2.1 举例例1比较数组BUF中的三个16位补码，若三个数都不相等则显示0，有两个相等则显示1，都相等则显示2。分析：假定三个数为a、b、c，D为比较结果。我们可以画出流程图：例2设A、B、C三个单元存放着三个数，若三个数都不为0，则求三数之和放在D单元内，若其中有一个为0，则将另外两个也清0。分析：此题为判断A、B、C三个数是否为0的分支程序。存贮单元的分配，题目已告诉，变量名分别为A、B、C、D，都为字变量。根据要求画出流程图：分支程序设计应注意： 选择合适的转移指令如：CMP AX，1 JL L1J
9、L为有符号转移指令，（AX）1则转移。若JL换为JB，则为无符号转移指令，该转移的反而不转移。 为每个分支安排出口如：实现（AL）0，+DL； （AL）0，-DL；CMP AL, 0 JGE L1; 有符号比较，大于等于转L1 MOV DL, JMP EXIT; 若无此句，无论AL为何，DL= +L1: MOV DL, +EXIT: 将分支中的公共部分尽量放到分之前或分支后，使程序尽量短。如： 按流程图编程分支先后次序应尽量与问题提出的先后次序一致。 假定各种输入，调试分支程序。4.3 循环程序设计4.3.1 循环程序的结构循环程序有两种结构形式：上述两种结构的循环程序，由三个部分组成：(1)
10、 设置循环的初始状态置循环次数计数值以及循环体正常运行的初始状态值。(2) 循环体由循环的工作部分和修改部分组成。其中，工作部分完成程序功能；修改部分保证循环时，参加执行运行的信息发生规律性变化。(3) 循环控制部分保证循环程序按规定的次数或特定条件正常循环。4.3.2 循环控制方法一、 计数控制特点：用于循环次数已知的情况。1 正计数法特点：计数值开始为0，每次循环加1，直到加到n为止。如： MOV CX, 0; 初始化 L1: ; 循环体 INC CX CMP CX, n ; 控制部分 JNE L1 2 倒计数法分两种情况：二、 条件控制特点：循环次数事先不知道。如：求AX中1的个数。一般
11、方法，逐位比较。 MOV BL, 0; BL中存放1的个数MOV CL, 16L1: SAL AX, 1; 算术左移，b15CF JNC L2 INC BL; CF=1，（BL）+1CLL2: DEC CL JNZ L1上述方法必须循环16次。 MOV CL，0 ；CL中存放1的个数L: AND AX，AX ；产生条件 JZ EXIT SAL AX，1 ；算术左移，b15CF JNC L INC CL ；CF=1，（CL）+1CL JMP L EXIT: 注意：第二种方法不用循环16次就可以求得1的个数。三、 循环转移指令1. LOOP 标号功能：(CX / ECX) 1 CX / ECX若（
12、CX / ECX)不为0，则转标号处执行。基本等价于： DEC CX / ECX JNZ 标号注意：LOOP指令对标志位无影响!2. LOOPE / LOOPZ 标号功能：(CX / ECX) 1 CX / ECX若（CX / ECX)不为0，且ZF=1，则转标号处执行。注意：等于或为0循环转移指令，本指令对标志位无影响。例： MOV CX, 10 MOV BX, OFFSET BUF -1L3: INC BX CMP BYTE PTR BX, 0 LOOPE L33. LOOPNE/LOOPNZ 标号功能：(CX / ECX) 1 CX / ECX若CX / ECX)0，且ZF=0，则转标号
13、处执行4. JCXZ 标号 / JECXZ 标号功能：若（CX / ECX)为0，则转标号处执行。先判断，后执行循环体时，可用此语句，标号为循环结束处4.3.3 单重循环程序设计特点：循环体内不再包含循环结构。1. 循环次数已知对于循环次数已知的情况，通常采用计数控制方法实现循环。例1：将BUF中定义的16位二进制数用十六进制数的形式显示在屏幕上。分析：16位二进制数，每4位一组在屏幕上显示。用循环结构可以完成，每一个循环显示一个十六进制数，因此，循环次数已知，为4。循环中包含十六进制数与ASCII码字符的转换。流程： 2. 最大循环次数未知特点：用条件来控制循环。例：将字变量Y中1的个数存入
14、COUNT单元中。分析：用移位的方法，将每位数移到最高位，如果Y=0就结束；如果为负数，则表示最高位为1。流程图：4.3.4 多重循环程序设计特点：循环体内还套有循环。设计原则：由外向里逐层设计，分别考虑各层控制条件。例：以BUF为首址的字节存贮区，存放着n个无符号数，请将数组按从小到大排序。分析：对这类问题采用逐一比较算法。从第一个数开始，依次对相邻的两个数进行比较，若次序不对（由小到大），则两数互换位置，否则不作任何操作。序号数第1遍第2遍第3遍第4遍183333258444377855445787534578比较次数：（假定n个数）第1遍：n-1次比较，第1小数到位置1；第2遍：n-2次
15、比较，第2小数到位置2；第i遍：n-i次比较，第i小数到位置i；上述的5个数，4遍就排好了。因此n个数，最多n-1遍就可以排好。有规律：第1遍找到第1小的数，放到第1单元；第2遍找到第2小的数，放到第2单元；第i遍找到第i小的数，放到第i单元。最多的遍数为n-1。设i表示遍数，最多为n-1。将i和j用寄存器表示：i=SI，初值为1；j=DI，初值为i+1。AL用来存放Xi。注意：数组X1、X2、Xn，第i个数在BUF+i1处。综合上两个框图：注意： 外循环重复了n-1次； 判断转移语句用的是无符号数转移指令； 若要按从大到小排序，则只改变：JBE NEXT为JAE NEXT。4.4 堆栈堆栈：
16、主存中的一片数据存贮区。为什么要用堆栈？程序中经常用到子程序或处理中断，此时，主程序需要把子程序或中断程序将用到的寄存器内容保护起来，以便子程序或中断返回后，主程序能够从调用点或中断点处继续执行。几个概念： 压入：数据进栈 弹出：数据出栈 栈底：堆栈的固定端 栈顶：栈指针指示的最后存入数据的单元堆栈中数据的存取原则：先进后出例如 ：注意： 一端固定，一端活动 存取“先进后出” 只能是字单元 最大64K SP栈顶指针 SP由高地址向低地址移动1. 进栈指令PUSH OPSOPS：寄存器、段寄存器、存储器功能：将OPS的字数据压入堆栈。进栈活动：(1) （SP）- 2 SP(2) （AX） SP2
17、. 出栈指令POP OPD OPD：寄存器、段寄存器（除CS）、存储器功能：将栈顶元素弹出到某一寄存器（OPD）。出栈活动：(1) （SP） BX(2) （SP）+ 2 SP例如：假定（AX）=1234H，（BX）=5678H，（CX）=9ABCH执行：PUSH AXPUSH BXPUSH CXPOP DXPOP AX结果：（DX）=9ABCH（AX）=5678H（BX）=5678H（CX）=9ABCH3. 8个16位寄存器进出栈指令格式：PUSHA功能：将8个16位寄存器按AX、CX、DX、BX、SP、BP、SI、DI顺序入栈格式：POPA功能：将8个16位寄存器按相反顺序出栈4. 8个32
18、位寄存器进出栈指令格式：PUSHAD功能：将8个16位寄存器按EAX、ECX、EDX、EBX、ESP、EBP、ESI、EDI顺序入栈格式：POPAD功能：将8个32位寄存器按相反顺序出栈4.5 子程序设计子程序又称为过程，相当于高级语言中的过程和函数。4.5.1 子程序的概念一个程序中常常有类似的程序段，这些程序段的功能和结构相同，只是某些变量的赋值不同，此时把这些程序段写成子程序的形式，以便需要时调用它。子程序的特点：(1) 分类 用户自定义的子程序； 系统子程序，作为系统软件的一部分供用户调用。(2) 与主程序的关系是调用关系，调用之后又回到调用处的下一条指令。(3) 子程序是模块化编程的
19、重要手段。本节主要解决编制、调用、返回、参数传递等问题。4.5.2 子程序的调用和返回一、 调用指令CALL调用范围：段内：属性定义为NEAR，调用寻址方式为直接。段外：属性定义为FAR，调用寻址方式为间接。1. 段内直接格式：CALL 过程名功能：（IP）（SP），目的地址EAIP。特点：不保存CS到堆栈中。2. 段间直接格式：CALL FAR PTR 过程名功能：（CS）（SP），（IP）（SP）；目的地址EAIP，目的地址的段首址CS。3. 段内间接格式：CALL WORD PTR OPD；功能：（IP）（SP），（OPD）（IP）；如： MOV BX, OFFSET B CALL WO
20、RD PTR BX SUB1 PROC B: MOV AX, 1 RETSUB1 ENDP4. 段间间接格式：CALL DWORD PTR OPD；功能：当前（CS）（SP），（IP）（SP）；改变为（OPD+2）CS，（OPD）IP。二、 返回指令 RET功能：返回到调用指令的下一条指令处继续执行。格式：RET RET n具体功能：对段间返回（SP）IP，（SP）CS。对段内返回（SP）IP。注意： CALL和RET不影响标志位。 对于RET n表示返回时，清除堆栈中栈顶的n个字。4.5.3 子程序定义格式及现场保护方法一、 定义格式子程序名 PROC NEAR或FAR子程序名 ENDP二、
21、 现场保护与恢复调用子程序时，有可能破坏原来寄存器的内容，因此，必须保护、恢复现场。如：子程序用到BX、AX寄存器的保护与恢复。A PROC PUSH BX PUSH AX; 子程序POP AXPOP BXRETA ENDP4.5.4 主程序与子程序的参数传递参数传递：主程序为子程序提供入口参数，子程序返回结果给主程序。一、 寄存器法利用寄存器传送入口、出口参数，适合于参数少的情况。该方法较简单，就象功能调用入口参数一样。二、 约定单元法入、出口参数在事先约定的存贮单元中。适合于参数多的情况。三、 堆栈法利用堆栈传递参数。缺点是进出栈多，容易出错。如：将堆栈中的两元素相加。入口为栈顶和次栈顶的
22、两个元素。4.5.5 子程序及调用举例例：关于十进制到十六进制的转换。从键盘输入一个十进制数，然后把该数以十六进制形式显示在屏幕上。分析：(1) 用子程序DECIBIN实现从键盘上取十进制数并转换为二进制。(2) 用子程序BINIHEX把二进制数以十六进制数的形式在屏上显示。(3) 用CRLF子程序取得回车换行效果。参数传递通过BX完成。流程图： 程序运行后，输入：234，在另外一行显示：EA。4.5.6 子程序的嵌套子程序中又调用另外一个子程序叫做子程序嵌套。嵌套的层次不限。嵌套的层次叫深度。如：注意： 子程序中的CALL和RET应正确使用。 在寄存器的保护、恢复时，避免层次之间因寄存器冲突
23、而出错。例：在数据区中有10个不同信息，编号为09，每个信息包括30个字符。编程实现：从键盘接收09之间的一个编号，然后显示对应编号的信息。分析：将10个信息组成一个信息表，根据输入的编号，查表显示对应内容，显示时，调用子程序DISPLAY，显示字符也调用一个子程序DISPCHAR。流程图：第二次上机一、 目的掌握分支、循环程序设计。二、 题目以十进制形式输出有符号字数组BUF中每个元素的值：负数前面需要输出符号，正数前面不需要符号。各个值之间以空格隔开。第三次上机一、 目的掌握子程序设计。二、 题目1. 已知array1字数组中存放着n个无符号数。编写子程序，分别求这n个数的平均值、最大值、最小值，并输出这n个数以及所求结果。2. 用模块化编程实现，将主程序放在一个模块中；将平均值、最大值、最小值函数放在一个模块中；将显示输出放在另一个模式中。3. 选做：用堆栈法传递参数。
