Министерство образования,

и культуры Кыргызской Республики

I.Ошский Государственный Университет

II.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

ПО ЯЗЫКУ ASSEMBLER

Составитель: Аркабаев А.Н

Ош 2004 г.

III.Лабораторная работа №1

Циклы

Цель работы:

• научить организацию циклов на Ассемблере;

• научить использовать команды организации циклов;

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Методы адресации

Во всех 16-битовых ЭВМ принимаются какие-либо меры для расши­рения адресного пространства памяти, т.к. 16-битовый адрес позволя­ет адресоваться только к 64 Кб. В изучаемой ПЭВМ память разбивается на сегменты размером до 64 Кб. По умолчанию каждый сегмент начина­ется с границы параграфа (фрагмента памяти размером в 16 б). Физи­ческий адрес в памяти складывается из начального адреса сегмента и 16-битового смещения (исполнительного адреса, EA) в пределах сег­мента. Для получения физического начального адреса (ФА) содержимое сегментного регистра (начальный номер параграфа) умножается на 16, т.е. дополняется справа четырьмя нулями:

ФА = ННП * 16 + смещение.

Если какой-либо элемент данных занимает несколько байтов, то его младший байт размещается по младшему адресу, который и считает­ся адресом многобайтового элемента в целом.

При выполнении большинства команд операнд может находиться:

в регистре (1 или 2 байта); непосредственно в команде (1 или 2 бай­та); в памяти.

В последнем случае исполнительный адрес EA (смещение в сегмен­те) образуется как сумма содержимого базового регистра (или указа­теля), индексного регистра и сдвига, указанных в операторе. Возмож­ны и частные случаи - отсутствие того или иного компонента. Всего различных вариантов 8 (вариант задается 3-битовым полем r/m). С учетом того, что сдвиг может иметь длину 1 или 2 байта или отсутс­твовать (3 варианта), общее количество комбинаций (режимов адреса­ции) 8 * 3 = 24.

Следует заметить, что система адресации микpопpоцессоpа реали­зует далеко не все существующие в ВТ способы адресации и имеет ряд особенностей:

- существуют ограничения на выбор регистров: для каждого спо­соба адресации подразумевается использование не всех, а только определенной группы регистров;

- есть ограничения на использование способов адресации в двухоперандных командах (недопустимы команды "память-память", "сег­ментный регистр - сегментный регистр", "сегментный регистр - непосредс­твенный операнд"). Среди 24 режимов адресации есть такие, которые, по сути, мало отличаются друг от друга, поэтому в литературе режимы адресации обычно делят на 7 групп (способов адресации):

1) регистровая; 2) непосредственная; 3) прямая; 4) косвенная регистровая; 5) адресация по базе (базовая); 6) прямая с индексиро­ванием; 7) адресация по базе с индексированием (базовая индексная). Нетрудно заметить, что такое разделение есть не что иное, как по­пытка проклассифицировать режимы адресации по общепринятым способам адресации, причем не бесспорная, т.к., например, базовая отличается от индексной только используемыми регистрами.

ПРИМЕЧАНИЕ. Так как МП реализует режимы адресации, а в опера­торах языка указываются способы адресации, то различные трансляторы допускают различные вольности в форме написания оператора (далее вам предлагается убедиться в допустимости этих форм). Для переноси­мости программ на другой транслятор рекомендуется использовать ос­новную форму записи, если в ином нет острой необходимости. Способы адресации приведены в табл.1.

Таблица 1

N п/п	Адресация	Основной формат оператора	Сегмент по умолчанию	Примечание
1	Регистровая	Регистр 1 б или 2 б		Наиболее быстрое выполнение
2	Непосредственная	Данное 1 б или 2 б		Применяется в опера­циях с константами
3	Прямая	Исполнительный адрес 2б	DS	Применяется для однократного обращения к памяти
4	Косвенная регистровая	[BX] [ВР] [SI] [DI]	DS SS DS DS	Применяется при работе с одномерными массивами
5	Базовая	[BX] + сдвиг [BP] + сдвиг	DS SS	Применяется для об­ращения к элементу структуры, нач. адрес которой в ВР или ВХ
6	Прямая с индексированием	Сдвиг[SI] Сдвиг [DI]	DS DS	Применяется при ра­боте c одномерными массивами, сдвиг - нач. адрес массива
7	По базе с индексированием	Сдв.[BX][SI] Сдв.[BX][DI] Сдв.[BP][SI] Сдв.[BP][DI]	DS DS SS SS	Применяется при работе с двумерными массивами

Примечание. Термин "сдвиг", а не "смещение" (это может быть константа, метка, переменная) использован, чтобы избежать двусмыс­ленности: сдвиг указывается в операторе и используется для вычисле­ния смещения (исполнительного адреса) в пределах сегмента.

Одним из видов конструкций в программе, которые можно построить с помощью условных переходов, являются циклы. Цикл - это просто-напросто блок кода, завершающийся условным переходом, благодаря чему данных блок может выполняться повторно до достижения условия завершения. Возможно, вам уже знакомы такие конструкции циклов, как for и while в языке Си, while и repeat в Паскале и FOR в Бейсике.

Для чего используются циклы? Они служат для работы с массивами, проверки состояния портов ввода-вывода до получения определенного состояния, очистки блоков памяти, чтения строк с клавиатуры и вывода их на экран и т.д. Циклы - это основное средство, которое используется для выполнения повторяющихся действий. Поэтому используются они довольно часто, настолько часто, что в наборе инструкций процессора 8086 предусмотрено фактически несколько инструкций циклов: LOOP, LOOPNE, LOOPE и JCXZ.

Давайте рассмотрим сначала инструкцию LOOP. Предположим, мы хотим вывести 17 символов текстовой строки TestString. Это можно сделать следующим образом:

.

.

.DATA

TestString DB 'Это проверка! ...'

..

.CODE

..

mov cx,17

mov bx,OFFSET TestString

PrintStringLoop:

mov dl,[bx] ; получить следующий символ

inc bx ; ссылка на следующий символ

mov ah,2 ; функция DOS вывода на экран

int 21h ; вызвать DOS для вывода символа

dec cx ; уменьшить счетчик длины строки

jnz PrintStringLoop ; обработать следующий символ, если он имеется

.

Есть, однако, лучший способ. Возможно, вспомните, что ранее уже упоминалось о том, что регистр CX весьма полезно бывает использовать для организации циклов. Инструкция:

loop PrintStringLoop

делает то же, что и инструкции:

dec cx

jnz PrintStringLoop

однако выполняется она быстрее и занимает на один байт меньше. Всякий раз, когда вам нужно организовать цикл, пока значение счетчика не станет равным 0, запишите начальное значение счетчика в регистр CX и используйте инструкцию LOOP.

Как же строятся циклы с более сложным условием завершения, чем обратный отсчет значения счетчика? Для таких случаев предусмотрены инструкции LOOPE и LOOPNE.

Инструкция LOOPE работает также, как инструкция LOOP, только цикл при ее выполнении будет завершаться (то есть перестанут выполняться переходы), если регистр CX примет значение 0 или флаг нуля будет установлен в значение 1 (нужно помнить о том, что флаг нуля устанавливается в значение 1, если результат последней арифметической операции был нулевым или два операнда в последней операции сравнения не совпадали). Аналогично, инструкция LOOPNE завершает выполнение цикла, если регистр CX принял значение 0 или флаг нуля сброшен (имеет нулевое значение).

Инструкция LOOPE известна так же, как инструкция LOOPZ, инструкция LOOPNE - как инструкция LOOPNZ, также как инструкции JE эквивалентна инструкция JZ (это инструкции-синонимы).

Имеется еще одна инструкция цикла. Это инструкция JCXZ. Инструкция JCXZ осуществляет переход только в том случае, если значение регистра CX равно 0. Это дает удобный способ проверять регистр CX перед началом цикла.

Относительно инструкций циклов необходимо помнить, во-первых, о том, что инструкции циклов, как и инструкции условных переходов, могут выполнять переход только на метку, отстоящую от инструкции цикла не более чем на 128 байт в ту или другую сторону. Циклы, превышающие 128 байт, требуют использования условных переходов с помощью безусловных переходов (этот метод описан в предыдущем разделе "Условные переходы"). Во-вторых, важно понимать, что ни одна из инструкций циклов не влияет на состояние флагов.

Задание 1 (2 часа)