汇编语言程序设计

1. 汇编语言程序设计 实验教程 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

2. 汇编语言程序设计的实验环境 • 硬件环境： 微型计算机（Intel x86系列CPU）一台。 • 软件环境： Windows 98/2000操作系统 任意一种文本编辑器（EDIT、NOTEPAD等） 汇编程序（MASM.EXE或TASM .EXE） 连接程序（LINK .EXE或TLINK .EXE） 调试程序（DEBUG .EXE或TD .EXE） 本实验建议汇编程序使用TASM .EXE，连接程序使用TLINK .EXE。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

3. 问题：系统中含有MASM.EXE，LINK.EXE和DEBUG.EXE程序，试说明如何汇编，连接和调试一个名为F1.ASM的程序。（8分）——2001年考研题 • 答案： • 汇编：MASM F1.ASM↙；以形成二进制目标文件 • 连接：LINK F1.OBJ ↙；以形成可执行文件 • 调试：DEBUG F1.EXE ↙ • 调试命令：显示寄存器的内容r，检查内存d，修改内存e，检查代码u，修改代码a，运行g 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

4. 上机步骤 • 1．确定源程序的存放目录 • 建议同学在C（或D）盘建立一个工作子目录，将汇编语言常用的软件装入工作子目录之下。同学在工作子目录下，完成编辑、汇编和连接等项操作，生成的用户文件也存放在工作子目录之下。 • 2 ．建立ASM源程序 • 在DOS环境下键入：EDIT↙ • 这条命令执行EDIT.EXE程序，自动进入编辑状态，屏幕顶部显示主菜单，底部行显示提示信息，中间的22行为编辑窗口，用户使用编辑命令逐行输入源程序。编辑后文件存盘时，要键入“Alt+F”键打开File菜单，选择其中的Save功能，并通过会话给出文件名（注意：文件名为.ASM 后缀），才能将编辑后的文件存盘。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

5. 3、用TASM.EXE汇编源程序产生目标文件 源程序建立后，要使用汇编程序对源程序文件汇编。汇编过程中，汇编程序对源程序进行两次扫描，检查其语法错误，如果没有语法错误，则根据程序员的要求生成目标（OBJ）文件、列表文件（LST）和交叉引用文件（CRF）。 如果源文件有错误，汇编程序会指出错误的行号和错误的原因。源程序的错误有两种类型：警告Warning（警告不影响程序的运行，但可能会得出错误的结果）和错误Error（对于错误，汇编程序将无法生成OBJ文件）。如果出现了严重错误，你必须重新进入EDIT编辑器，根据错误的行号和错误的原因来改正源程序中的错误，直到汇编没有错为止。 注意：汇编程序只能指出程序的语法错误，而无法指出程序的逻辑错误。 • 方法：TASM F1.ASM↙ （其中， F1.ASM为源程序名） 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

6. 4、用TLINK.EXE产生可执行文件 • 经过汇编之后生成的目标文件（OBJ）不能在PC机上运行，必须经过连接程序的连接和定位才能生成可执行文件。 • 方法：TLINK F1.OBJ↙ • 如果没有错误，LINK就会建立一个F1.EXE文件。如果OBJ文件有错误，LINK会指出错误的原因。对于无堆栈警告信息，可以不予理睬，它不影响程序的执行。如果连接时有其他错误，要检查并修改源程序，重新汇编、连接，直到正确。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

7. 5、执行程序 • 建立了可执行文件后，就可以直接在DOS下运行此程序。 • 方法：F1.EXE↙ • 程序运行结束后，返回DOS。如果运行结果正确且程序已把结果直接显示在屏幕上，那么程序运行结束时结果也就得到了。如果程序不显示结果，则只能通过调试的方法来纠正程序执行中的错误。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

8. 实验一 DEBUG程序的使用 • 一、实验目的 • 1、学习使用DEBUG程序的各种命令。 • 2、利用DEBUG学习8086/8088CPU指令系统。 • 3、了解计算机取指令、执行指令的工作过程。 • 4、掌握用DEBUG调试用户程序的方法。 • 二、实验任务 • 1、掌握DEBUG程序的各种命令，重点是A、U、R、D、T、G、Q命令的使用。 • 2、用命令A汇编下列命令，判断指令正误并说明原因。 • （1）ROR AX，8 • （2）LEA DI，[AX] 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

9. （3）MOV DS，2010 • （4）PUSH AL • （5）OUT 900，AL • 3、用命令U查看8086/8088CPU在开机后执行的第一条指令。 • 4、用命令D查看DS：200～22F和F000：200 ～22F两内存块的内容，用命令E将数字01H分别填入这两个内存块。比较填入前后的结果，了解可读写内存RAM和只读内存ROM的区别。 • 5、用A命令汇编一条INT 1C指令，用命令T单步执行该指令，比较指令执行前后CS和IP、堆栈指针SP及堆栈内容变化情况，了解什么是中断向量表、中断向量和中断子程序，掌握中断指令的执行过程。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

10. 三、实验说明 • 1、在DEBUG下，用户可对所有寄存器、RAM内存随意查看和修改，但由于用户对DOS操作系统在内存中存放情况不了解，可能会将存放有操作系统程序的内存内容破坏，从而可能引起系统运行异常，往往是出现死机现象。故建议使用DOS分配给用户的内存可用区，其低端地址是刚进入DEBUG时，用命令R查看到的CS：IP。涉及到修改内存的命令有A、E、F、M、L等。 • 2、初学者在使用DEBUG命令修改内存或执行程序时，由于多种原因，出现死机是较经常的现象，可按RESET复位按钮，重新启动系统。 • 3、用连续执行命令G执行程序时，注意给出执行的首地址，或查看当前CS和IP值是否为要执行程序段的首地址，并注意查看执行的指令流程中有无返回DEBUG功能的程序段，如指令INT 20H或断点设置INT3，否则发出命令后，很容易出现死机。原因是如无程序段使系统返回 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

11. 命令接受状态，CPU将不断地到内存取指令、执行指令，使用户失去对系统的控制，出现死机。为避免这种情况，可在用户程序段结束前加上一小段返回DEBUG功能的程序段，或用断点方式运行，以避免出现死机。命令接受状态，CPU将不断地到内存取指令、执行指令，使用户失去对系统的控制，出现死机。为避免这种情况，可在用户程序段结束前加上一小段返回DEBUG功能的程序段，或用断点方式运行，以避免出现死机。 • 4、8086/8088CPU在开机后执行的第一条指令在内存FFFF：0H开始处。 • 5、可读写内存RAM的内容可修改，而只读内存ROM的内容不能修改，故命令E未能将数字01H填入F000：200H～22FH的内存中，内存F000：200H～22FH的内容填写前后保持不变。 • 6、中断指令INT N是指令系统中较复杂的一条指令，结合教材中对中断指令的介绍，利用DEBUG来学习，加强对中断指令的执行过程、中断向量表、中断向量和中断子程序等内容的理解。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

12. 实验二 汇编语言程序设计 • 例题：编制程序，使S=1+2×3+3 ×4+4 ×5+‥ ‥ ‥+N ×（N+1），直到N ×（N+1）项大于200为止。 • .MODEL SMALL • .STACK 200H • .DATA • SUM DW 00 • .CODE • START:MOV AX,@DATA • MOV DS,AX • MOV DX,0001 • MOV BL,2 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

13. LOOP1: MOV AL,BL INC BL MUL BL ADD DX,AX CMP AX,00C8H JNA LOOP1 MOV SUM,DX MOV AX,4C00H;***** INT 21H END START 结果保存在DX寄存器中，SUM单元中也有。用R或D命令看结果，结果为045FH。 1、TD：在*****处设置断点，观察结果。 2、DEBUG：G1B↙，观察结果。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

14. 作业题 • 要求在全面掌握课堂示例程序的基础上，完成以下程序设计： • 1、用减奇数法开平方。（算法：N个自然数中的奇数之和等于N的平方。） • 2、求一个长度为8的无符号字节序列中的最大值和最小值。 • 3、编写程序，计算20个成绩的平均值，并以十进制表示，将结果显示在屏幕上。显示格式要求如下： • 第一行显示20个成绩； • 第二行显示AVERAGE SCORE=所求得的平均成绩。 • 此程序要求用标准的段定义伪指令编写。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

15. 实验三 指令系统与寻址方式 • 一、编写指令时，应注意以下几个问题： • 1、注意区别立即寻址方式和直接寻址方式。 • 如：MOV AX，300；将数据300送入AX 寄存器 • MOV AX，[300]；将数据段中的300单元的内容送入AX寄存器。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

16. 2、使用 寄存器间接寻址时应注意和寄存器寻址方式的区别。2、使用 寄存器间接寻址时应注意和寄存器寻址方式的区别。 • 如：MOV AX，BX；BX中的内容传送到AX • MOV AX，[BX]；数据段中BX所指示的地址中的内容送AX • 3、在双操作数指令中，源操作数和目的操作数的地址不能同时为存储器地址。 • 如：M1和M2为两个存储器变量 • 则ADD M1，M2是错误指令。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

17. 4、段跨越前缀可修改操作数所在的段。 • 如：MOV DL，MESS1[SI]；源操作数地址为： （DS）×16 +（SI）+ OFFSET MESS1 • MOV DL，ES：MESS2[SI]；源操作数地址为： （ES）×16 +（SI）+ OFFSET MESS2 • 应注意：段跨越前缀不能使用CS。 • 5、代码段寄存器CS不能用作指令的目的寄存器。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

18. 二、正确使用指令系统，关键要清楚每条指令的功能以及它们规定或限制使用的寄存器。二、正确使用指令系统，关键要清楚每条指令的功能以及它们规定或限制使用的寄存器。 • 1、指令对地址还是对地址中的内容进行操作，这一点要严格加以区分。 • 如：LEA BX，MESS；（BX）←MESS的偏移地址 • MOV BX，OFFSET MESS；（BX）←MESS的偏移地址 • MOV BX，MESS；（BX）←字变量MESS中的内容 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

19. 2、使用指令时，要清楚指令隐含的操作寄存器。2、使用指令时，要清楚指令隐含的操作寄存器。 • 如在乘法和除法指令中，只指出源操作数地址，但要清楚目的操作数必须存放在（AX）或（AL）中（乘法），或（AX）、（DX：AX）中（除法）。又如串指令（MOVS、STOS、LODS、CMPS、SCAS），它们的寻址方式也是隐含的 ，指令规定操作是在数据段中SI所指示的地址和附加段中DI所指示的地址之间进行串处理的；在存取串时，AL是隐含的存取寄存器。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

20. 十进制调整指令（DAA、DAS、AAA、AAS、AAM、AAD）也隐含地使用了AL寄存器。十进制调整指令（DAA、DAS、AAA、AAS、AAM、AAD）也隐含地使用了AL寄存器。 • 类似这些在指令语句中不反映出隐含操作数的指令还有换码指令XLAT、循环指令LOOP、LOOPE、LOOPNE等，它们都要求预先在规定的寄存器内设置好操作数地址或计数值。 • 3、对有符号数或无符号数的操作应正确选择相应的条件转移指令。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

21. 4、用移位指令来倍增或倍减一个值是很方便的，但要注意对有符号数和无符号数所使用的指令应是不同的。4、用移位指令来倍增或倍减一个值是很方便的，但要注意对有符号数和无符号数所使用的指令应是不同的。 • 如 （AX）=8520H，当（AX）为无符号数时， （AX）/2可用指令SHR AX，1，结果为（AX）=4290H。 • 当（AX）为有符号数时， （AX）/2应用指令SAR AX，1，结果为（AX）=0C29H。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn

22. 5、标号是程序中指令的符号地址，要注意和变量（数据符号）的区别。5、标号是程序中指令的符号地址，要注意和变量（数据符号）的区别。 • 如定义VAR是一个变量，LAB是程序中的一个标号，则JMP LAB指令的转移地址为LAB，而JMP VAR是一条非法指令。 保留版权（C） 秦晓梅 E-Mail:qinxm@dl.cn