微機(jī)原理第四章程序設(shè)計(jì)1.ppt

1,第四章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),主要內(nèi)容:,匯編語(yǔ)言源程序的結(jié)構(gòu) 匯編語(yǔ)言語(yǔ)句格式 偽指令 功能調(diào)用 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),2,4.1 匯編語(yǔ)言源程序,機(jī)器語(yǔ)言二進(jìn)制數(shù)形式的指令和數(shù)據(jù)。 B0 64 是什么意思？這就是機(jī)器語(yǔ)言。既不直觀,又不易理解和記憶.,MOV AL，64H ；很容易記憶理解，這就是助記符。,助記符用便于記憶的英語(yǔ)單詞表示的指令操作碼。它反映了指令的功能和主要特征,便于人們理解和記憶。,3,操作數(shù)可能放在存儲(chǔ)器中,這就涉及操作數(shù) 的地址。程序中遇到轉(zhuǎn)移指令或調(diào)用指令, 也需要知道轉(zhuǎn)移地址,若采用具體地址就很 不方便,一旦有錯(cuò)，改動(dòng)也很麻煩。于是人 們采用標(biāo)號(hào)或符號(hào)來(lái)代替地址,例：,指令除了操作碼以外,還有一個(gè)操作數(shù)問(wèn)題。,LP1: mov ax,VAR loop LP1,4,匯編語(yǔ)言指令助記符,符號(hào)地址，標(biāo)號(hào)，偽指令等語(yǔ)言元素的集合以及這些元素使用的規(guī)則。,用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序叫匯編語(yǔ)言源程序。,匯編程序,匯編源程序需翻譯成機(jī)器語(yǔ)言,變成可執(zhí)行文件,機(jī)器才能執(zhí)行,這個(gè)翻譯過(guò)程叫匯編。高級(jí)語(yǔ)言中稱該過(guò)程為“解釋”或“編譯”。執(zhí)行翻譯的程序稱為“匯編程序”。,5,6,匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與執(zhí)行過(guò)程,輸入?yún)R編語(yǔ)言源程序 源文件 .ASM 匯編（編譯） 目標(biāo)文件 .OBJ 鏈接 可執(zhí)行文件 .EXE 調(diào)試 最終程序,7,4.1.1 匯編語(yǔ)言源程序的結(jié)構(gòu),匯編語(yǔ)言源程序通常由一個(gè)或幾個(gè)程序模塊組成,每個(gè)模塊一般由三個(gè)邏輯段組成：,數(shù)據(jù)段存放數(shù)據(jù)、變量 堆棧段堆棧區(qū)域 代碼段存放程序指令,8,一個(gè)基本的匯編語(yǔ)言程序框架如下： stack SEGMENT PARA stack DB 100 DUP(stack) stack ENDS data SEGMENT data ENDS code SEGMENT ASSUME CS:code, DS:data, ES:data start: MOV AX, data MOV DS, AX MOV ES, AX MOV AL, 4CH INT 21H code ENDS END start,9,4.1.2 匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句與格式,匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句有兩種： 指令性語(yǔ)句由8086指令助記符構(gòu)成的語(yǔ)句 指示性語(yǔ)句由偽指令構(gòu)成的語(yǔ)句 指令性語(yǔ)句的格式為： 標(biāo)號(hào): 指令助記符 目的操作數(shù)，源操作數(shù) ;注釋 指示性語(yǔ)句的格式為： 名字 偽指令 操作數(shù)1,操作數(shù)2,操作數(shù)n ;注釋,注：各部分之間至少要用一個(gè)空格作為分隔符。,10,指令性語(yǔ)句由CPU執(zhí)行，每一條指令性語(yǔ)句都有一條機(jī)器碼指令與其對(duì)應(yīng)；,指示性語(yǔ)句由匯編程序執(zhí)行。它指出匯編程序應(yīng)如何對(duì)源程序進(jìn)行匯編，如何定義變量、分配存儲(chǔ)單元以及指示程序開(kāi)始和結(jié)束等。指示性語(yǔ)句無(wú)機(jī)器碼指令與其相對(duì)應(yīng)。,語(yǔ)句的構(gòu)成元素：,標(biāo)號(hào)指令的符號(hào)地址，用來(lái)代表指令在存儲(chǔ)器中的地址。只能出現(xiàn)在指令性語(yǔ)句中，標(biāo)號(hào)后應(yīng)加上冒號(hào)。,11,名字段、過(guò)程、變量的名字，用來(lái)代表它們?cè)诖鎯?chǔ)器中的地址。只能出現(xiàn)在指示性語(yǔ)句中，名字后不加冒號(hào)。,指令助記符8086助記符、偽指令,操作數(shù)即指令的操作對(duì)象 對(duì)指令性語(yǔ)句0，1，2個(gè) 對(duì)指示性語(yǔ)句根據(jù)需要而定 操作數(shù)之間以逗號(hào)分隔 操作數(shù)可以是：寄存器、存儲(chǔ)單元、常數(shù)或表達(dá)式,例如：AX，DI+BX+10，200，16*8+TABLE，等等,12,注釋以分號(hào)開(kāi)頭，可放在指令后，也可單獨(dú)一行。,注意注解的寫(xiě)法。要寫(xiě)指令（段）在程序中的作用，而不要寫(xiě)指令的操作。,例如：以下為同一條指令寫(xiě)的注釋 1）MOV CX,100 ;傳送100到CX 2）MOV CX,100 ;循環(huán)計(jì)數(shù)器置初值 顯然，第二種寫(xiě)法要比第一種寫(xiě)法要好。,13,匯編語(yǔ)言的一個(gè)實(shí)例: hello.asm data SEGMENT Hello DB Hello, world!,0DH,0AH,$ data ENDS prog SEGMENT ASSUME CS:prog,DS:data start: MOV AX,data MOV DS,AX LEA DX,hello ;取字符串首地址 MOV AH,9 INT 21H ;顯示字符串 MOV AH,4CH INT 21H ;退回DOS prog ENDS END start,14,數(shù)據(jù)項(xiàng)包括常量、變量、標(biāo)號(hào)及表達(dá)式。,4.1.3 數(shù)據(jù)項(xiàng)與表達(dá)式,1.常量 二進(jìn)制數(shù),以B結(jié)尾。如01001101B。 十進(jìn)制數(shù),如85。 十六進(jìn)制數(shù),以H結(jié)尾。第1個(gè)數(shù)字為A-F時(shí)， 前面應(yīng)加0，如0F160H。 字符串：用引號(hào)括起來(lái)的1個(gè)或多個(gè)字符。如 ERROR!, a,匯編時(shí)被翻譯成對(duì)應(yīng)的ASCII 碼45H,52H,52H,4FH,52H,21H和61H。,15,2.標(biāo)號(hào)指令所在內(nèi)存單元的符號(hào)地址,有三個(gè)屬性： 段地址：即標(biāo)號(hào)所在段的段地址； 偏移量：標(biāo)號(hào)所代表存儲(chǔ)單元的段內(nèi)偏移地址； 類 型：NEAR或FAR：,NEAR表示標(biāo)號(hào)所在語(yǔ)句與轉(zhuǎn)移指令/ 調(diào)用指令在同一碼段內(nèi),跳轉(zhuǎn)時(shí) 只需改變IP即可。 FAR標(biāo)號(hào)所在語(yǔ)句與轉(zhuǎn)移指令/調(diào)用 指令不在同一代碼段內(nèi)。 若沒(méi)有對(duì)類型進(jìn)行說(shuō)明,默認(rèn)為NEAR。,標(biāo)號(hào)通常作為轉(zhuǎn)移指令或CALL指令的轉(zhuǎn)移地址。,16,3.變量,變量即內(nèi)存中的存儲(chǔ)單元或數(shù)據(jù)區(qū)。 變量名是存儲(chǔ)單元(數(shù)據(jù)區(qū))的符號(hào)地址或名字。,變量也有三個(gè)屬性: 段地址變量所在段的段地址 偏移量變量單元地址與段首地址之間的位移 量。 類 型有BYTE、WORD和DWORD三種。,變量在程序中作為存儲(chǔ)器操作數(shù)被引用。,17,標(biāo)號(hào)和變量名的使用規(guī)則 組成：A-Z(不分大小寫(xiě)), 0-9, ？ . _ $ 不能以數(shù)字開(kāi)頭，句號(hào)(.)只能作為首字符 長(zhǎng)度小于31個(gè)字符 不能與保留字(指令助記符、偽指令、預(yù)定義符號(hào)等)重名 不能重復(fù)定義,例如： 正確的：LP1, AGAIN, NEXT, _GO, OK_1 錯(cuò)誤的：4M, LOOP, AAA, #HELP, +ONE,18,4.表達(dá)式,表達(dá)式是常數(shù)、寄存器、標(biāo)號(hào)、變量與運(yùn)算符的組合。 有數(shù)字表達(dá)式和地址表達(dá)式兩種。 匯編時(shí)按優(yōu)先規(guī)則對(duì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出具體的數(shù)值或地址。運(yùn)行時(shí)不能改變。 表達(dá)式中的運(yùn)算符有6類：算術(shù)、邏輯、關(guān)系、取地址、屬性、雜類。,19,用于數(shù)字表達(dá)式,例： MOV AX,4*1024 匯編后的形式為: MOV AX,4096,1)算術(shù)運(yùn)算符 +、-、*、/，MOD,用于地址表達(dá)式,例: LEA SI,TAB+3 若TAB的偏移地址為1000H，則匯編后的形式為：LEA SI,1003H,20,邏輯運(yùn)算符只能用于數(shù)字表達(dá)式中。 例：MOV CL,36H AND 0FH 經(jīng)匯編后：MOV CL,06H,2)邏輯運(yùn)算符 AND、OR、XOR、NOT,注意，不要把邏輯運(yùn)算符與邏輯運(yùn)算指令混淆： 例：AND AX, 3FC0H AND 0FF00H 匯編后源操作數(shù)被翻譯為：3F00H，所以上述指令與AND AX, 3F00H等價(jià)。,21,關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果是一個(gè)邏輯值：真或假 關(guān)系為真,結(jié)果為全1 關(guān)系為假,結(jié)果為全0,3)關(guān)系運(yùn)算符EQ、NE、LT、GT、LE、GE,例：MOV BX,PORT GT 300H 若PORT的值大于300H,則匯編后為： MOV BX,0FFFFH 否則匯編后為： MOV BX,0,22,SEG：取變量/標(biāo)號(hào)的段地址 OFFSET：取變量/標(biāo)號(hào)的偏移地址,4)取地址運(yùn)算符SEG、OFFSET,例：VAR DB 12H MOV BX，OFFSET VAR ；取變量VAR的偏移地址 MOV AX，SEG VAR ；取變量VAR的段地址,23,TYPE 取變量的類型（1，2，4） LENGTH 取所定義變量的長(zhǎng)度 （即變量中元素的個(gè)數(shù)） SIZE 取所定義存儲(chǔ)區(qū)的字節(jié)數(shù) （=TYPE*LENGTH）,5)取值運(yùn)算符TYPE、LENGTH、SIZE,例：VAR DW 1，2，3，4，5 則 TYPE VAR = 2 LENGTH VAR = 5 SIZE VAR = 10,24,用來(lái)指定地址操作數(shù)的類型。 格式： PTR 類型BYTE, WORD, DWORD, NEAR, FAR,6)屬性運(yùn)算符PTR,BYTE、WORD、DWORD 用于描述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(變量)地址 NEAR、FAR 用于描述轉(zhuǎn)移、調(diào)用的目的地址,25,例：MOV BYTE PTRDI,0 ;字節(jié)類型 MOV WORD PTRDI,0 MOV DI,0B5H,PTR也可用來(lái)進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換 例：STR1 DW ？ ;STR1定義為字類型 MOV AX,STR1 ;合法 MOV AL,STR1 ;非法 MOV AL,BYTE PTR STR1 ;合法,26,4.2 偽指令,由匯編程序執(zhí)行的指令，它本身不被匯編成機(jī)器指令。常用的偽指令有：,數(shù)據(jù)定義偽指令 符號(hào)定義偽指令 段定義和段寄存器指定偽指令 過(guò)程定義偽指令 結(jié)束偽指令,27,4.2.1 數(shù)據(jù)定義偽指令,用于定義變量，即內(nèi)存單元或數(shù)據(jù)區(qū)。數(shù)據(jù)定義偽指令的格式為： 變量名 數(shù)據(jù)定義偽指令 操作數(shù)，操作數(shù)，,常用的數(shù)據(jù)定義偽指令有如下幾種： DB 定義字節(jié) DW 定義字 DD 定義雙字 操作數(shù)可以是常數(shù)、變量或表達(dá)式,28,例1： DATA_B DB 10,5,10H DATA_W DW 100H,-4 DATA_D DD 0FFFBH 匯編后的內(nèi)存分配情況 如右圖所示。,29,例2：操作數(shù)可以是字符串，例如 STR DB HELLO 匯編后的情況如圖：,注意下面兩個(gè)定義的不同之處： DB AB ;41H在低字節(jié)，42H在高字節(jié) DW AB ;42H在低字節(jié)，41H在高字節(jié),30,操作數(shù)?用來(lái)保留存儲(chǔ)空間,但不存入數(shù)據(jù). 例3：ABC DB 0,1,2,3,4,OK,$ RSV DW ?,?,?,?,?,?,?,?,復(fù)制操作符DUP: 重復(fù)的數(shù)據(jù)可以使用復(fù)制操作符DUP,如上面RSV亦可寫(xiě)成: RSV DW 8 DUP(?) 若操作數(shù)中若使用$,則表示的是地址計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。,31,例： TABLE DB 10 DUP(?) BUFFER DW TABLE,$+3 設(shè)TABLE的偏移地址為0080H,則匯編后如下圖所示：,TABLE,BUFFER,. . .,80H,00H,8FH,00H,0080H,0089H,008AH 008BH 008CH 008DH,10 Bytes,32,DATA SEGMENT DA_BYTE DB 50H，50H DA_WORD DW 0A3F1H，4981H DA_B DB ？，？ DA_ W DW ？ STRING1 DB ABCDEF STRING2 DW AB，CD D_B1 DB 20 DUP(?) D_B2 DW 10 DUP(10 DUP(1000H) DATA ENDS,33,4.2.2 符號(hào)定義偽指令,把一個(gè)表達(dá)式用一個(gè)符號(hào)表示，以后凡出現(xiàn)該表達(dá)式的地方都可用這個(gè)符號(hào)表示。類似于C語(yǔ)言中的#define。 符號(hào)定義偽指令有兩種：EQU，=,用EQU定義的符號(hào)未清除前,不能重新定義。清除EQU定義可用PURGE偽指令。 用”=”定義的符號(hào)可在任何時(shí)候進(jìn)行重定義。 二者均不占用存儲(chǔ)空間,僅是給符號(hào)賦值,34,例：FIVE EQU 5 COUNT EQU CX TEN EQU 10 DIST = BYTE PTRSI+BP GOTO = JMP MOV AX, TEN MOV CX, COUNT ADD DIST, FIVE DIST = WORD PTRSI+BP+1 ADD DIST, AX GOTO LABEL,定義,引用,35,匯編語(yǔ)言程序是按段來(lái)組織程序和數(shù)據(jù)的。 和存儲(chǔ)器的物理段相對(duì)應(yīng)，匯編語(yǔ)言程序中的段稱為邏輯段。匯編連接后被映射到物理段中。,4.2.3 段定義偽指令,三類段：代碼(程序)、數(shù)據(jù)、堆棧,段定義偽指令：SEGMENT、ENDS、ASSUME、ORG,定義一個(gè)段的基本格式： 段名 SEGMENT 定位類型組合方式類別 段名 ENDS,36,這兩個(gè)偽指令總是成對(duì)出現(xiàn)，二者前面的段名應(yīng)一致。SEGMENT說(shuō)明了一個(gè)段的開(kāi)始，ENDS說(shuō)明了一個(gè)段的結(jié)束。,SEGMENT和ENDS偽指令,對(duì)數(shù)據(jù)段和堆棧段，段中的語(yǔ)句一般是變 量定義。對(duì)代碼段則是指令語(yǔ)句。,如： data SEGMENT data ENDS,37,在代碼段中，還必須明確段和段寄存器的關(guān)系，這由ASSUME語(yǔ)句來(lái)指定。如 ASSUME CS:code, DS:data, ES:data,ASSUME偽指令,語(yǔ)句中的code和data為段名。 這個(gè)語(yǔ)句說(shuō)明： 1. CS將指向名字為code的代碼段 2. DS和ES將指向名字為data的數(shù)據(jù)段,38,但要注意,ASSUME偽指令只是告知匯編程序有關(guān)段寄存器與段的關(guān)系,并沒(méi)有給段寄存器賦予實(shí)際的初值。故下面的語(yǔ)句 MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX,將段基址裝入段寄存器。如果程序中用到堆棧段，則SS也需裝入實(shí)際的初值。 代碼段基地址不需要程序員裝入CS寄存器，而由OS負(fù)責(zé)裝入。,39,SEGMENT語(yǔ)句后可以帶有可選參數(shù)，用以規(guī)定邏輯段的其他一些屬性。,1) 定位類型 說(shuō)明如何確定邏輯段的邊界。有四種：,PARA(Paragraph): 邏輯段從一個(gè)節(jié)