匯編子程序的設(shè)計(jì)方法

4.4.1　程序設(shè)計(jì)概述

　　與高級語言程序設(shè)計(jì)類似，用匯編語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)同樣按以下步驟進(jìn)行。

　　分析問題，建立數(shù)學(xué)模型；

　　確定算法；

　　編制程序流程圖；

　　編寫程序；

　　上機(jī)調(diào)試。

　 　初學(xué)程序設(shè)計(jì)者往往不習(xí)慣編制程序流程圖。實(shí)際上，在編寫程序前先構(gòu)思程序流程圖，不僅能加速程序的編制，而且對程序在邏輯上的正確性也比較容易查找和 修改。有了程序流程圖，即可根據(jù)流程圖，逐條編寫程序。在編寫程序時(shí)要注意程序的基本格式，分清指令語句和偽指令的不同用途，正確使用各種尋址方式和指令 系統(tǒng)中的各種指令。

　　有關(guān)源程序的基本結(jié)構(gòu)做如下說明。

　�。�1）一個匯編語言源程序一般具有代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段 和附加段。8086/8088/80286允許同時(shí)使用4個段。80386/80486除以上4個段外，還增加了FS和GS兩個附加數(shù)據(jù)段。在實(shí)際程序 中，只有代碼段是必需的，其他段都為可選。在實(shí)地址方式下，每個段的大小為小于等于64KB；在保護(hù)方式下，每個段最大長度允許4GB。

　�。�2）ASSUME偽指令只說明各段寄存器和邏輯段的關(guān)系，并沒有為段寄存器賦值。因此，在源程序中，除代碼段CS和堆棧段SS（在組合類型中選擇了STACK參數(shù)）外，其他定義的段寄存器由用戶在代碼段起始處用指令進(jìn)行段基址的裝入。

　　（3）每個源程序在代碼段中都必須含有返回DOS操作系統(tǒng)的指令語句，以保證程序執(zhí)行結(jié)束后能自動返回DOS狀態(tài)。終止當(dāng)前程序，使其正確返回DOS狀態(tài)有以下幾種：

　　①采用DOS功能與程序中的4CH功能調(diào)用

　　這種方法在代碼段結(jié)束前加以下調(diào)用語句：

　　MOV　AH，4CH；功能號4CH→AH

　　INT　21H；中斷調(diào)用

　�、诓捎脴�(biāo)準(zhǔn)序法，適用于定義為FAR的過程中

　　此方式僅用于.COM格式的可執(zhí)行文件。

　　源程序編寫結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)輸入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行調(diào)試。上機(jī)調(diào)試大致有以下四步：

　�。�1）使用編輯程序，將編寫好的程序送入計(jì)算機(jī)，在盤中建立一個擴(kuò)展名為.ASM的文件；

　�。�2）使用宏匯編程序，將擴(kuò)展名為.ASM的源程序匯編成目標(biāo)程序，在盤上獲得擴(kuò)展名為.OBJ的文件；

　�。�3）使用連接程序（LINK），將目標(biāo)程序連接裝配成可執(zhí)行文件，其擴(kuò)展名為.EXE，并存于盤上；

　�。�4）程序可運(yùn)行，如果運(yùn)行中仍有問題，可使用調(diào)試程序（DEBUG）進(jìn)行調(diào)試，直到問題全部解決、運(yùn)行正確為止。

　　只有在計(jì)算機(jī)上通過運(yùn)行的程序，才能認(rèn)為是正確的程序。

　　4.4.2　分支程序設(shè)計(jì)

　　計(jì)算機(jī)可根據(jù)不同條件進(jìn)行邏輯判斷，從而選擇不同的程序流向。程序的流向是由CS和IP（EIP）決定的，當(dāng)程序的轉(zhuǎn)移僅在同一段內(nèi)進(jìn)行時(shí)，只需修改偏移地址IP（EIP）的值；如果程序的轉(zhuǎn)移是在不同的段之間進(jìn)行，則段基址CS和偏移地址IP（EIP）均需要修改。

　　轉(zhuǎn)移指令分為無條件轉(zhuǎn)移指令和條件轉(zhuǎn)移指令。在設(shè)計(jì)分支程序前，請復(fù)習(xí)第3章有關(guān)轉(zhuǎn)移指令的內(nèi)容，尤其是條件轉(zhuǎn)移指令。能否正確使用這些轉(zhuǎn)移指令，是能否編寫好分支程序的關(guān)鍵。

　　分支程序設(shè)計(jì)要領(lǐng)如下。

　 　（1）首先要根據(jù)處理的問題用比較、測試等方式，或者用算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算，使標(biāo)志寄存器產(chǎn)生相應(yīng)的標(biāo)志位。例如，比較兩個單元的地址的高低、兩個數(shù)的 大小，測試某個數(shù)據(jù)是正還是負(fù)，測試數(shù)據(jù)的某位是0還是1等。將處理的結(jié)果反映在標(biāo)志寄存器的CF,　ZF,　SF,　DF和OF位上。

　�。�2）根據(jù)轉(zhuǎn)移條件選擇轉(zhuǎn)移指令。通常一條條件轉(zhuǎn)移指令只能產(chǎn)生兩路分支，因此要產(chǎn)生n路分支需n-1條條件轉(zhuǎn)移指令。

　�。�3）各分支之間不能產(chǎn)生干擾，如果產(chǎn)生干擾，可用無條件轉(zhuǎn)移語句進(jìn)行隔離。

　　4.4.3　循環(huán)程序設(shè)計(jì)

　　在程序中重復(fù)執(zhí)行的程序段可用循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)，80x86微機(jī)系統(tǒng)中有專門的循環(huán)控制指令來簡化循環(huán)程序的設(shè)計(jì)。循環(huán)控制指令已在第3章進(jìn)行了介紹，這里不再多敘。

　　一個循環(huán)程序通常由四部分組成。

　　1）初始化部分

　　為循環(huán)操作做準(zhǔn)備工作，建立循環(huán)的初始值，如初始化地址指針、計(jì)數(shù)器及給變量賦初值等。

　　2）循環(huán)體

　　循環(huán)體為循環(huán)的工作部分，用于完成各種具體操作，它可以是一個順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)或又一個循環(huán)結(jié)構(gòu)。若循環(huán)體內(nèi)又包含有循環(huán)程序，則稱為多重循環(huán)。

　　3）修改部分

　　為執(zhí)行循環(huán)而修改某些參數(shù)，如地址指針、計(jì)數(shù)器或某些變量。

　　4）控制部分

　　判斷循環(huán)是否結(jié)束，通常判斷循環(huán)是否結(jié)束主要有兩種方法：

　�。�1）計(jì)數(shù)器控制循環(huán)，這種方式一般用于循環(huán)次數(shù)已知的情況；

　�。�2）條件控制循環(huán)，用于循環(huán)次數(shù)未知，根據(jù)條件決定是否結(jié)束。

　　【例4-2】計(jì)算Y∑20

　　i1Ai

　　設(shè)A1，A2……，A20是一組無符號16位二進(jìn)制數(shù)，并設(shè)其和不大于2B。

　　分析：定義數(shù)組名TABL存放A1，A2……，A20，和存放于單元YY中。中間結(jié)果存于寄存器AX中，BX寄存器為地址指針，CX寄存器作計(jì)數(shù)器。

　　4.4.4　子程序設(shè)計(jì)

　　程序設(shè)計(jì)過程中常常把多次引用的相同程序段編成一個獨(dú)立的程序段，當(dāng)需要執(zhí)行這個程序段時(shí)，可以用調(diào)用指令調(diào)用它。具有這種獨(dú)立功能的程序段稱為過程或子程序。調(diào)用子程序的程序通常稱為主程序，或調(diào)用程序。主程序向子程序的轉(zhuǎn)移叫子程序調(diào)用，簡稱轉(zhuǎn)子。

　　1.子程序的設(shè)計(jì)方法

　　適合編成子程序的程序有以下兩大類：

　�。�1）程序需要反復(fù)使用，這類程序編寫成子程序可避免重復(fù)編寫程序，并節(jié)省大量存儲空間。

　　（2）程序具有通用性，這類程序大家都要用到，如鍵盤管理程序、磁盤讀寫程序、標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)程序等。編成子程序后便于用戶共享。

　　為了使用戶使用方便，子程序應(yīng)當(dāng)以文件形式編寫。子程序文件由子程序說明和子程序本身兩部分構(gòu)成。

　　1）子程序說明部分

　　子程序說明部分應(yīng)提供足夠的信息，使不同的用戶看了此部分后就知道該子程序的功能。子程序說明部分要求語言簡潔、確切，一般由以下幾部分組成：

　　子程序的名稱；

　　子程序的功能；

　　使用的寄存器和存儲單元；

　　子程序的入口、出口參數(shù)；

　　本子程序是否又調(diào)用其他子程序。

　　子程序從PROC語句開始，以ENDP語句結(jié)束，程序中至少應(yīng)當(dāng)包含一條RET語句用以返回主程序。在定義子程序時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意其距離屬性：當(dāng)子程序和調(diào)用程序在同一代碼段中時(shí)，用NEAR屬性；當(dāng)子程序及其調(diào)用程序不在同一個代碼段中時(shí)，應(yīng)當(dāng)定義為FAR屬性。

　　當(dāng)由DOS系統(tǒng)進(jìn)入子程序時(shí)，子程序應(yīng)當(dāng)定義為FAR屬性。為執(zhí)行子程序后返回操作系統(tǒng)，在子程序的前幾條指令中設(shè)置返回信息。

　　2.子程序使用中的問題

　　1）子程序的調(diào)用和返回

　 　主程序調(diào)用子程序是通過CALL指令來實(shí)現(xiàn)的。子程序執(zhí)行后，通過RET指令，返回主程序調(diào)用指令CALL的下一條指令，繼續(xù)執(zhí)行主程序。一個子程序可 以由主程序在不同時(shí)刻多次調(diào)用。如果在子程序中又調(diào)用了其他的子程序，則稱為子程序的嵌套。特別是當(dāng)子程序又能調(diào)用子程序本身時(shí)，這種調(diào)用稱為遞歸。有關(guān) CALL指令和RET指令在第3章指令系統(tǒng)中已經(jīng)詳細(xì)介紹，這里不再重復(fù)。

　　2）調(diào)用子程序時(shí)寄存器及所用存儲單元內(nèi)容的保護(hù)

　　如果子程序中要用到某些寄存器或存儲單元時(shí)，為了不破壞原有的信息，要將寄存器或存儲單元的原有內(nèi)容壓棧保護(hù)，或存入子程序不用的寄存器或存儲單元中。

　　保護(hù)可以放在主程序中，也可以放在子程序中，但放在子程序中較好。例如：

　　用于中斷服務(wù)的子程序則一定要把保護(hù)指令安排在子程序中，這是因?yàn)橹袛嗍请S機(jī)出現(xiàn)的，因此無法在主程序中安排保護(hù)指令。

　　3.子程序調(diào)用時(shí)參數(shù)的傳遞方法

　　調(diào)用程序在調(diào)用子程序時(shí)需要傳送一些參數(shù)給子程序，這些參數(shù)是子程序運(yùn)算中所需要的原始數(shù)據(jù)。子程序運(yùn)行后要將處理結(jié)果返回調(diào)用程序。原始數(shù)據(jù)和處理結(jié)果的傳遞可以是數(shù)據(jù)，也可以是地址，統(tǒng)稱為參數(shù)傳遞。

　　參數(shù)傳遞必須事先約定，子程序根據(jù)約定從寄存器或存儲單元取原始數(shù)據(jù)（稱入口參數(shù)）；進(jìn)行處理后將處理結(jié)果（稱出口參數(shù)）送到約定的寄存器或存儲單元，返回到調(diào)用程序。參數(shù)傳遞一般有下面三種方法。

　�。�1）用寄存器傳遞：適用于參數(shù)傳遞較少、傳遞速度快的情況。

　�。�2）用堆棧傳送：適用于參數(shù)傳遞較多、存在嵌套或遞歸的情況。

　　（3）用存儲單元傳送：適用于參數(shù)傳遞較多時(shí)，但傳遞速度較慢。