模塊化程序設計ppt課件

1、第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 第第14章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 14.1 段間調(diào)用段間調(diào)用 14.2 定義外部標識符偽指令定義外部標識符偽指令 14.3 運用運用EXTRN和和PUBLIC的范例的范例 14.4 在指令段運用在指令段運用PUBLIC 14.5 在數(shù)據(jù)段運用在數(shù)據(jù)段運用PUBLIC 14.6 參數(shù)傳送參數(shù)傳送 14.7 C言語與匯編言語的鏈接言語與匯編言語的鏈接 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 14.1 段段 間間 調(diào)調(diào) 用用 前面引見的CALL 指令都是段內(nèi)的調(diào)用，即在同一個指令段內(nèi)。段內(nèi)調(diào)用的CALL指令范圍為0000HFFFFH。

2、一條段內(nèi)調(diào)用指令(CALL) 的目的碼是3個字節(jié)長度，例如： E8 2000 (0020) ；十六進制第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 十六進制E8是段內(nèi)調(diào)用指令(CALL)機器指令的操作碼，其操作是先把當前IP指令指針存放器的值壓入堆棧保管，這個值是CALL的下一條指令地址；然后，再把被調(diào)用的子程序的偏移地址(2000逆序)值送入IP 存放器，IP0020。微處置器把當前CS的值和IP的值相結合構成物理地址，此地址指向被調(diào)用子程序的第1字節(jié)。當子程序的執(zhí)行中，遇到RET指令分開子程序前往時，RET指令會從堆棧中彈出IP的保管值，并把它裝入IP，使程序前往到CALL的下一條指令繼

3、續(xù)執(zhí)行，這個過程是段內(nèi)調(diào)用。 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 其特點是在子程序調(diào)用、前往過程中段存放器CS不變化，只需指令指針存放器IP發(fā)生變化。主程序與被調(diào)用的子程序同在一個段內(nèi)。 模塊化程序設計必然涉及到模塊間的調(diào)用問題。模塊間的調(diào)用是經(jīng)過段間的調(diào)用來實現(xiàn)的。假設被調(diào)用的子程序是在現(xiàn)指令段之外，那么稱為段間調(diào)用。一條段間調(diào)用指令(CALL)的機器指令碼共有5個字節(jié)。例如： 9A 0002 AF04 (04AF 0200) ；十六進制第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 十六進制9A是段間調(diào)用指令(CALL)機器指令的操作碼。操作是：首先將CS段存放器的值壓入堆棧，

4、并把被調(diào)用子程序所在段的段值(AF04逆序)裝入CS段存放器，CS04AF；然后把IP指令指針存放器的值壓入堆棧，并將被調(diào)用子程序相應的偏移地址(0002逆序)裝入IP，IP0200。第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 這些操作建立了被調(diào)用子程序的第一條待執(zhí)行指令的地址： 十六進制 段 值： CS 04AF0 偏移地址： IP + 0200 物理地址： 04CF0第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 當分開子程序前往時，段間調(diào)用的RET指令會從堆棧中依序彈出IP和CS兩個存放器的原值，前往到CALL的下一條指令。其特點是在子程序調(diào)用、前往過程中，段存放器CS和指令指針存放

5、器IP均發(fā)生變化。主程序與被調(diào)用的子程序不在同一個段內(nèi)。 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 14.2 定義外部標識符偽指令定義外部標識符偽指令 當進展模塊化程序設計時，首先應思索的問題是模塊間控制的耦合和數(shù)據(jù)的耦合?？刂岂詈暇褪悄K在怎樣的環(huán)境下如何進入又如何退出。數(shù)據(jù)耦合就是諸模塊間如何進展數(shù)據(jù)通訊。例如，有一個主模塊(MAINPROG)調(diào)用一個子模塊(SUBPROG)，它要用到一個段間調(diào)用(CALL)，如圖14-1所示。第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 EXTRN SUBPROG:FARMAINPROG: CALL SUBPROG PUBLIC SUBPROGS

6、UBPROG: RET圖14-1 段間調(diào)用第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 主模塊MAINPROG內(nèi)的CALL指令，必需知道子模塊SUBPROG是位于本段之外的標號。否那么匯編過程中會產(chǎn)生一個錯誤信息指出SUBPROG是一個未定義的符號。EXTRN偽指令就是執(zhí)行此功能的，它通知匯編程序SUBPROG是一個遠程的標號(FAR Label)，是定義在另一個模塊里的。由于匯編程序無法知道真是如此，所以就產(chǎn)生“空的目的操作數(shù)0000，即先空出；而由鏈接程序在鏈接時再填入確定值。例如(參考例14.4主模塊程序清單)： 0011 9A0000-E 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設

7、計 子模塊SUBPROG內(nèi)含有一個PUBLIC偽指令，它通知匯編程序和鏈接程序，其他模塊需求知道SUBPROG的地址。當MAINPROG與SUBPROG都已匯編成目的模塊文件后，它們可以以下的方式來鏈接： LINK MAINPROG+SUBPROG Run File MAINPROG.EXE: List File NUL.MAP: CON Libraries .LIB:第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 鏈接程序將一個目的模塊內(nèi)的EXTRN匹配上另一個模塊內(nèi)的PUBLIC，并將插入一切需求的偏移地址，然后把兩個目的模塊組合成一個可執(zhí)行的文件。假設有不匹配的情況，鏈接程序會給出錯誤信

8、息。 利用EXTRN和PUBLIC這兩條偽指令，一個模塊可以訪問其他模塊的標識符(變量或者標號)。假設一個標識符只在這一個模塊中定義過，那么它相對這個模塊就是一個內(nèi)部的標識符或部分標識符。假設它沒有在這一個模塊中定義過，而是在其他一個模塊中定義過，那么它相對于該模塊就稱為外部標識符。 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 對于只產(chǎn)生一個單一目的模塊的匯編言語程序而言，它所訪問的一切標識符必需是部分(內(nèi)部)定義的，否那么就會產(chǎn)生一個錯誤信息匯編程序會查出有一個未定義的標識符(標號或變量)存在。對于多模塊程序來說，必需給匯編程序一個信息以闡明其間的有些標識符是外部的，而不至于匯編程序把它

9、們了解為一些無效的標識符。此外為了允許其他模塊訪問本給定模塊中的標識符，該給定模塊必需包含一個標識符清單，以闡明其中的標識符可以讓其他模塊訪問。因此，每個模塊可含有(不一定絕對含有)兩個清單，一個清單闡明它所訪問其他模塊的外部標識符(EXTRN)，而另一個那么列出它所定義的且讓其他模塊訪問的標識符(PUBLIC)； 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 這兩個清單靠EXTRN和PUBLIC這兩條偽指令來列出。 EXTRN和PUBLIC偽指令的格式如下： EXTRN 標識符：類型, PUBLIC 標識符， EXTRN偽指令里的標識符是被聲明的外部的變量或標號，而PUBLIC偽指令里的標

10、識符是供其他模塊運用的變量或標號。由于在產(chǎn)生相應的機器代碼之前，匯編言語必需求知道一切標識符的類型，以便確定指令的字節(jié)數(shù)(長度)，故在EXTRN偽指令里的每一個標識符都伴有類型符出現(xiàn)。 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 對于變量來說，類型有BYTE、WORD、DWORD等，對于標號來說類型那么有NEAR或FAR。留意：標識符可以是變量、符號常量、標號和過程名。 例如：INC VAR1 語句，假設VAR1是外部變量，并且是一字變量，那么在含有這個語句的模塊中必需運用以下偽指令： EXTRN ,VAR1:WORD 而在定義VAR1的模塊中那么一定要有下面的偽指令： PUBLIC ,V

11、AR1第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 鏈接程序的主要義務之一，就是檢測并證明EXTRN語句里的每一個標識符能否與PUBLIC語句的標識符相匹配，假設不相匹配，鏈接程序就會給出出錯信息。下面給出三個模塊，闡明鏈接程序是怎樣查找匹配，并指出其中錯誤。第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 模塊1：EXTRN VAR2:WORD,LAB2:FARPUBLIC VAR1,LAB1; DATA1 SEGMENT VAR1 DB 2 VAR3 DB ? VAR4 DW ?DATA1 ENDS; 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 LAB1: 模塊2：EXTRN VAR1

12、:BYTE,VAR4:WORDPUBLIC VAR2 鏈接錯誤，緣由是模塊1中PUBLIC ; 沒有聲明匹配 DATA2 SEGMENT VAR2 DW 0 VAR3 DB 5 DUP(?)DATA2 ENDS ; 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 模塊3：EXTRN LAB1:FARPUBLIC LAB2,LAB3 ; 其他模塊未運用LAB2: 不需聲明 LAB3: 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 14.3 運用運用EXTRN和和PUBLIC的范例的范例 下面的例子中含有兩個模塊：主模塊CALLMUL1和一個子模塊SUBMUL1。主模塊定義了堆棧段、數(shù)據(jù)段和指令

13、段。數(shù)據(jù)段定義了兩個數(shù)據(jù)項PRICE和QTY。指令段分別把PRICE和QTY裝入AX和BX存放器，然后調(diào)用子模塊。主模塊內(nèi)的偽指令EXTRN指明了本模塊運用的外部模塊SUBMUL1。 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 子模塊內(nèi)有一條偽指令PUBLIC，它通知鏈接程序SUMUL1是由其他模塊調(diào)用的，同時指明此處是鏈接的進入點。子模塊的功能是把AX存放器的內(nèi)容乘以BX存放器的內(nèi)容，所得乘積放入DX:AX這一對存放器內(nèi)。 子模塊內(nèi)沒有定義任何數(shù)據(jù)，所以它沒有數(shù)據(jù)段；也可以定義數(shù)據(jù)段，但只能在子模塊中運用。 在子模塊內(nèi)也沒有定義堆棧段，它與主模塊共同運用一個堆棧。所以，在主模塊中定義的堆

14、棧，子模塊也可以運用。鏈接程序要求至少有一個堆棧段，在主模塊內(nèi)定義的堆棧段就可以滿足要求。第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 例14.1 EXTRN和PUBLIC運用。 主模塊程序清單如下：; 主模塊：; filename:CALLMUL1.ASMEXTRN SUBMUL1:FAR; STACK SEGMENT PARA STACK STACK DW 64 DUP (?)STACK ENDS第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 ; DATASGSEGMENT PARA DATAQTY DW 0140HPRICE DW 2500HDATASGENDS; CODESG SEG

15、MENT PARA CODEBEGIN PROC FAR ASSUME CS:CODESG,DS:DATASG,SS:STACK第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 PUSH DS SUB AX,AX PUSH AX MOVAX,DATASG MOV DS,AX MOV AX,PRICE MOV BX,QTY CALL SUBMUL1 RETBEGIN ENDPCODESG ENDS END BEGIN第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 子模塊程序清單如下：; filename:SUBMUL1.ASM;子模塊：CODESG SEGMENT PARA CODESUBMUL1

16、 PROC FAR ASSUME CS:CODESG PUBLIC SUBMUL1 MUL BX RET第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 SUBMUL1 ENDPCODESG ENDS END SUBMUL1主模塊和子模塊分別匯編正確無誤后，參考上節(jié)內(nèi)容鏈接，產(chǎn)生一個EXE文件。C:masmLINK CALLMUL1+SUBMUL1Run File CALLMUL1.EXE:Enter(回車)List File NUL.MAP: EnterLibraries .LIB: Enter第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 14.4 在指令段運用在指令段運用PUBLIC 在主

17、模塊的指令段和子模塊的指令段運用PUBLIC偽指令，鏈接程序會把兩個邏輯指令區(qū)段結合成一個實踐的指令段。在例14.1的主模塊和子模塊中各有一處修正，均是在指令段的SEGMENT偽指令內(nèi)運用PUBLIC，用法如下:COD ESG SEGMENT PARA PUBLIC CODE第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 例14.2 在指令段運用PUBLIC。主模塊程序清單如下：; 主模塊:; filename:CALLMUL.ASMEXTRN SUBMUL:FAR; STACK SEGMENT PARA STACK STACK DW 64 DUP (?)STACK ENDS第第1414章章

18、模塊化程序設計模塊化程序設計 ; DATASGSEGMENT PARA DATAQTY DW 0140HPRICE DW 2500HDATASG ENDS第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 ; CODESG SEGMENT PARA PUBLIC CODEBEGIN PROC FAR ASSUME CS:CODESG,DS:DATASG,SS:STACK PUSH DS SUB AX,AX PUSH AX MOV AX,DATASG MOV DS,AX第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 MOV AX,PRICE MOV BX,QTY CALL SUBMUL RETBEG

19、IN ENDPCODESG ENDS END BEGIN第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 子模塊程序清單如下：; filename:SUBMUL.ASM; 子模塊：CODESG SEGMENT PARA PUBLIC CODESUBMUL PROC FAR ASSUME CS:CODESG PUBLIC SUBMUL MUL BX第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 RETSUBMUL ENDPCODESG ENDS END SUBMUL第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 當兩個段運用同一個稱號(CODESG)、同樣的類型(CODE)以及同樣段的組合類型(P

20、UBLIC)時，鏈接程序會把這樣的兩個邏輯段組合成一個實踐的物理指令區(qū)。經(jīng)過匯編時產(chǎn)生的LST文件中的符號表，可以了解到一個指令段的情況；也可利用DEBUG程序察看到一個指令段的情況。第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 14.5 在數(shù)據(jù)段運用在數(shù)據(jù)段運用PUBLIC 他能夠會有這樣的需求，在一個模塊內(nèi)要處置另外一個模塊的數(shù)據(jù)。例如前面的例題中，主模塊依然定義數(shù)據(jù)PRICE和QTY；但是由子模塊運用它們，把它們的值放入AX和BX。程序修正如下： 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 例14.3 在數(shù)據(jù)段運用PUBLIC。主模塊程序清單如下：; 主模塊:; filename:

21、CALLMUL.ASMEXTRN SUBMUL:FARPUBLIC QTY,PRICE; STACK SEGMENT PARA STACK STACK第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 DW 64 DUP (?)STACK ENDS; DATASGSEGMENT PARA PUBLIC DATAQTY DW 0140HPRICE DW 2500HDATASGENDS; 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 CODESG SEGMENT PARA PUBLIC CODEBEGIN PROC FAR ASSUME CS:CODESG,DS:DATASG,SS:STACK PU

22、SH DS SUB AX,AX PUSH AX MOV AX,DATASG MOV DS,AX CALL SUBMUL RET第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 BEGIN ENDPCODESG ENDS END BEGIN 子模塊程序清單如下：; filename:SUBMUL.ASM; 子模塊： EXTRN QTY:WORD,PRICE:WORD; CODESG SEGMENT PARA PUBLIC CODE第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 SUBMUL PROC FAR ASSUME CS:CODESG PUBLIC SUBMUL MOV AX,PRICE第第

23、1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 MOV BX,QTY MUL BX RETSUBMUL ENDPCODESG ENDS END SUBMUL第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 PUBLIC QTY,PRICE ；聲明主模塊的QTY和PRICE為外部援用EXTRN QTY:WORD,PRICE:WORD；聲明QTY 和PRICE是外部標識符 子模塊中運用了主模塊的變量，所以兩個模塊中都應進展聲明：第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 14.6 參參 數(shù)數(shù) 傳傳 送送 主模塊調(diào)用子模塊，通常也稱為主程序調(diào)用子程序，主程序經(jīng)常要傳送一些參數(shù)給子程序，子程序運轉完成后

24、普通都要前往一些信息給主程序。這種主程序和子程序間的信息傳送稱為參數(shù)傳送或過程間的數(shù)據(jù)通訊。參數(shù)傳送的方法有三種：第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 (1) 利用存放器傳送參數(shù)：適用參數(shù)較少時；(2) 利用存儲器傳送參數(shù)：適用參數(shù)較多時；(3) 利用堆棧傳送參數(shù)：適用嵌套、遞歸情況。數(shù)據(jù)傳送根據(jù)范圍可分為以下幾種：(1) 同一個模塊內(nèi)的段內(nèi)參數(shù)傳送。(2) 同一個模塊內(nèi)的段間參數(shù)傳送。(3) 不同模塊間的參數(shù)傳送。(4) 不同言語間的參數(shù)傳送第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 例14.4 利用堆棧傳送參數(shù)。 主模塊程序清單如下：; 主模塊：; filename:CALL

25、MUL.ASM EXTRN SUBMUL:FAR ; 0000 STACK SEGMENT PARA STACK STACK 0000 0040 DW 64 DUP (?) ? 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 0080STACK ENDS ; 0000DATASGSEGMENT PARA DATA 0000 0140QTY DW 0140H 0002 2500PRICE DW 2500H 0004DATASG ENDS ; 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 0000 CODESG SEGMENT PARA PUBLIC CODE 0000 BEGIN PROC F

26、AR ASSUME CS:CODESG,DS:DATASG,SS:STACK 0000 1EPUSH DS 0001 2B C0 SUB AX,AX 0003 50 PUSH AX 0004 B8 - RMOV AX,DATASG 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 0007 8E D8 MOV DS,AX 0009 FF 36 0002 R PUSH PRICE 000D FF 36 0000 R PUSH QTY 0011 9A 0000 E CALL SUBMUL 0016 CBRET 0017BEGIN ENDP 0017CODESG ENDS END BEGIN 第第14

27、14章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 子模塊程序清單如下：; filename:SUBMUL.ASM ;子模塊： 0000 CODESG SEGMENT PARA PUBLIC CODE 0000 SUBMUL PROC FAR ASSUME CS:CODESG PUBLIC SUBMUL 0000 55PUSH BP 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 0001 8B ECMOV BP,SP 0003 8B 46 08MOV AX,BP+8 0006 8B 5E 06MOV BX,BP+6 0009 F7 E3MUL BX 000B 5DPOP BP 000C CA 0004R

28、ET 4 000FSUBMUL ENDP 000FCODESG ENDS END 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 主模塊程序在調(diào)用子模塊程序SUBMUL之前，把 PRICE和 QTY都壓入堆棧。 堆棧的變化如下： 16 00 XX XX 40 01 00 25 00 00 XX XX 6 5 4 3 2 1第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 (1) PUSH DS 將DS中的段地址壓入堆棧。(2) PUSH AX 把偏移地址0壓入堆棧。(3) PUSH PRICE 把2500壓入堆棧。(4) PUSH QTY 把0140壓入堆棧。(5) CALL 把CS存放器的內(nèi)容

29、壓入堆棧。(6) IP 指令指針存放器的內(nèi)容0016 也被壓入堆棧。 第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 被調(diào)用的子模塊程序SUBMUL要用BP來獲得堆棧內(nèi)的參數(shù)。它的第一個操作是把BP的內(nèi)容壓入到堆棧保管起來。本例中BP的內(nèi)容正好是0，然后把SP的內(nèi)容送入BP。由于BP可以作為尋址存放器，而SP那么不行。此操作使BP的值為0072，由于SP的初值應是堆棧的大小十六進制80，每次壓入堆棧一個字SP減2。堆棧指針的變化應是： 00 00 16 00 XX XX 40 01 00 25 00 00 XX XX . SP: 72 74 76 78 7A 7C 7E 80第第1414章章

30、模塊化程序設計模塊化程序設計 由于如今BP的內(nèi)容是0072，所以PRICE在BP+8位置，而QTY在BP+6位置。下面兩條指令把這些值分別搬入AX和BX，然后作乘法。要從子模塊程序回到調(diào)用程序時，先恢復BP的值0000并將SP加2，從72變成74。 最后一條指令RET，是一條子程序前往指令，它執(zhí)行以下操作：第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 (1) 彈出當前堆棧頂端的字1600送入IP。 (2) 把SP+2，SP從74增為76。 (3) 取出目前堆棧頂端的字(XXXX)，存入CS。 (4) 把SP+2，SP從76增為78。 子程序前往指令帶有參數(shù)即RET 4，指令中的4的作用是保證正確前往，將SP的值加4修正為7C。這是由于堆棧內(nèi)的參數(shù)已不再需求，故予以舍棄。運用堆棧傳送參數(shù)時應特別小心，SP的值弄錯的話會產(chǎn)生料想不到的結果。第第1414章章 模塊化程序設計模塊化程序設計 14.7 C言語與匯編言語的鏈接言語與匯編言語的鏈接 C言語與匯編言語的鏈接是指C言語與匯編言語的相互調(diào)用。通常只是指從C言語調(diào)用匯編言語程序。這是由于C言語不但編程容易，而且效率高。但是，匯編言語效率最高，特別是適宜對硬件的直接控制。因此，采用C言語與匯編言語混合編程的方法，能得到高質(zhì)量的程序