《汇编语言》- 读书笔记 - 实验 10 编写子程序
- 1. 显示字符串
- 问题
- 子程序描述 show_str
- 提示
- 结果
- 演示
- 2. 解决除法溢出的问题
- 问题
- 子程序描述 divdw
- 提示
- 结果
- 演示
- 3. 数值显示
- 问题
- 子程序描述 dtoc
- 提示
- 结果
- 演示
在这次实验中，我们将要编写3个子程序，通过它们来认识几个常见的问题和掌握解决这些问题的方法。同前面的所有实验一样，这个实验是必须独立完成的，在后面的课程中，将要用到这个实验中编写的3个子程序。
1. 显示字符串
问题
显示字符串是个常用功能，写个子程序来实现此功能。子程序要支持参数：显示的位置(行、列)、内容和颜色。
子程序描述 show_str
| 名称： | show_str |
|---|---|
| 功能： | 在指定的位置，用指定的颜色，显示一个用0结束的字符串。 |
| 参数： | (dh) = 行号(取值范围 0~24)，( dl) = 列号(取值范围 0~79)， ( cl) = 颜色，ds:si 指向字符串的首地址 |
| 返回： | 无 |
| 应用举例： | 在屏幕的8行3列，用绿色显示data段中的字符串 |
提示
- 子程序的入口参数是屏幕上的行号和列号，注意在子程序内部要将它们转化为显存中的地址，首先要分析一下屏幕上的行列位置和显存地址的对应关系;
- 注意保存子程序中用到的相关寄存器;
- 这个子程序的内部处理和显存的结构密切相关，但是向外提供了与显存结构无关的接口。通过调用这个子程序，进行字符串的显示时可以不必了解显存的结构，为编程提供了方便。在实验中，注意体会这种设计思想。
结果
assume cs:code
data segment
db 'Welcome to masm!',0
data ends
code segment
start: mov dh,8 ; 第 8 行
mov dl,3 ; 第 3 列
mov cl,2 ; 颜色
mov ax,data ; 设置数据段
mov ds,ax
mov si,0 ; 指向字符串首地址
call show_str ; 调用子程序
mov ax,4c00h ; 退出
int 21h
; ------------------- 子程序 -------------------
show_str:
push si ; 缓存寄存器
push di
push es
push dx
push cx
push bx
push ax
mov ax,0B800h ; 设置显存段地址
mov es,ax
mov al,160 ; 先算行偏移
dec dh ; 行号从 0 开始，所以这里要先减1
mul dh ; 行数 x 160算出行偏移
mov bx,ax ; 行偏移先存到 bx
mov al,2 ; 再算列偏移
dec dl ; 列号从 0 开始，所以这里要先减1
mul dl
add bx,ax ; 行+列 = 算出目标字符串（显存）的开始位置
mov dl,cl ; 字符属性换个地方存。cx下面要用来循环
mov ch,0 ; cx高位清空（后面我们只改 cl，就方便 jcxz 判断了）
mov di,0 ; 指向目标字符串首字符
sloop: mov cl,ds:[si] ; 取字符
mov es:[bx+di],cl ; 字符写入显存
mov es:[bx+di+1],dl ; 字符属性写入显存
jcxz ok ; 如果为 0 字符结束，跳出循环
inc si ; si 递增，源字符串指向下一字符
add di,2 ; di += 2，目标字符串指向下一字符
jmp short sloop
ok:
pop ax ; 还原寄存器
pop bx
pop cx
pop dx
pop es
pop di
pop si
ret
; ------------------- 子程序 -------------------
code ends
end start
演示
2. 解决除法溢出的问题
问题
div指令执行除法时：
8位除法的AL = 商、AH = 余数；
16位除法则分别用AX和DX存储商和余数。
但若结果商超出AL或AX的最大范围，该如何处理？
比如：
8位除法：FFFF ÷ 1，al 中容纳不下商 FFFFh
16位除法：10000h ÷ 1，ax 中容纳不下商 1 0000h
为解决这一问题，我们设计一个子程序来专门处理它。
子程序描述 divdw
| 名称： | divdw |
|---|---|
| 功能： | 进行不会产生溢出的除法运算，被除数为 dword 型，除数为 word 型，结果为dword 型。 |
| 参数： | (ax) = dword 型被除数的低 16 位，( dx) = dword 型被除数的高 16 位， ( cx) = 除数 |
| 返回： | (ax) = 结果的低16位，( dx) = 结果的高16位， ( cx) = 余数 |
| 应用举例： | 计算：1000000/10(F4240H/0AH) 结果： (dx)=0001H, (ax)=86A0H, (cx)=0 |
提示
书中给出的公式：
公式X/N = int(H/N) * 65536 + [ rem(H/N) * 65536 + L ] / NX 被除数，范围： [0,FFFFFFFF]N 除数，范围： [0,FFFF]H X 高 16 位，范围： [0,FFFF]L X 低 16 位，范围： [0,FFFF]int() 描述性运算符，取商，比如， int(38/10)=3rem() 描述性运算符，取余数，比如， rem(38/10)=8
这个公式将可能产生溢出的除法运算:
XN，转变为多个不会产生溢出的除法运算。公式中，等号右边的所有除法运算都可以用div指令来做，肯定不会导致除法溢出。
(关于这个公式的推导，有兴趣的读者请参看附注5。)
结果
assume cs:code
code segment
start: mov ax,4240h ; dword 被除数的低 16位
mov dx,000Fh ; dword 被除数的高 16位
mov cx,0Ah ; word 除数
call divdw ; 调用子程序 dword 类型除法
mov ax,4c00h ; 退出
int 21h
; ------------------- 子程序 -------------------
divdw:
push si ; 缓存寄存器
push bx
mov si,ax ; 因为要用到 ax，所以被除数的低 16位，临时放在 si
mov ax,dx ; 先算高 16 位
mov dx,0 ; 高16补0
div cx ; 除数16位，则被除数32位。商ax,余dx
mov bx,ax ; 临时保存高16位商
mov ax,si ; 后算低 16 位
; 高16位的余数留在 dx不用动。相当于：余数 * 10000 + 低16位
div cx ; 除数16位，则被除数32位。商ax,余dx
mov cx,dx ; 得到余数
mov dx,bx ; 拿回临时保存的高16位商
pop bx ; 还原寄存器
pop si
ret
; ------------------- 子程序 -------------------
code ends
end start
演示
3. 数值显示
问题
编程，将 data 段中的数据以十进制的形式显示出来。
data seqment
dw 123,12666,1,8,3,38
data ends
但是数据在内存中都是二进制信息，
比如 12666 在内存保存的是二进制的0011 0001 0111 1010等于16进制317A
可见，要将数据用十进制形式显示到屏幕上，要进行两步工作：
- 将用二进制信息存储的数据转变为十进制形式的字符串。（我们需要设计一个子程序）
- 显示十进制形式的字符串。（这个我们可以前面设计 好的
show_str）
子程序描述 dtoc
| 名称： | dtoc |
|---|---|
| 功能： | 将 word 型数据转变为表示十进制数的字符串，字符串以0为结尾符。 |
| 参数： | (ax) = word 型数据 ds:si 指向字符串的首地址 |
| 返回： | 无 |
| 应用举例 | 编程，将数据12666 以十进制的形式在屏幕的8行3列，用绿色显示出来。在显示时我们调用本次实验中的第一个子程序 show str。 |
提示
- 十进制数码字符对应的
ASCII码 = 十进制数码值+30H。
如12666对应：
| 1 | 2 | 6 | 6 | 6 |
|---|---|---|---|---|
| 31H | 32H | 36H | 36H | 36H |
- 要求得
12666的每一位是多少，可以用除法迭代取余数：
- 借助
jcxz指令，用商是否为0作为循环结束的条件。 - 按这个顺序取余得到的是
66621最后我们还要把它翻转过来才是12666。
结果
assume cs:code
data segment
db 10 dup (0)
data ends
code segment
start:
mov bx,data ; 设置段地址
mov ds,bx
; 调用子程序 dtoc 将 word 转 10 进制数字
mov ax,12666 ; word 型数据
mov si,0 ; 循环变量从 0 开始
call dtoc
; 调用子程序 show_str 在屏幕 8行3列用绿色显示
mov dh,8
mov dl,3
mov cl,2
call show_str
mov ax,4c00h ; 退出
int 21h
; ------------------- 子程序 dtoc -------------------
dtoc:
push si ; 缓存寄存器
push di
push bx
; 用遍历取余的方式拿到 ascii 拿到的结果是倒的
; 比如 12666 遍历取余拿到的是 66621 所以先丢栈里，方便下一步翻转
mov bx,10
s: mov dx,0 ; 除数 bx 是 16 位，则被除数是32位。高16位 dx 没有数据要补 0
div bx ; 除完后 商在ax下次继续用，dx为余数
add dx,30H ; 将余数转 ascii
push dx ; 入栈备用（此时高8位是无意义的，之后我们只要取低8位用即可 ）
inc si ; 循环变量 +1
mov cx,ax ; 取商来判断是否为 0
jcxz s_ok ; 如果商为0跳出循环
jmp s ; 否则继续循环
s_ok:
; 目前栈里是 66621 顺序不是我们想要的，遍历一下出栈到 ds:[0]... 就正了
mov di,0
r: pop ax
mov [di],al ; 写入目标内存地址。第 di 个字符（我们只取低8位有效值）
inc di
dec si
mov cx,si ; 出栈到第 si 个
jcxz r_ok ; 如果 si 为 0 表示出完，结束循环
jmp r ; 否则继续出栈
r_ok:
pop bx ; 还原寄存器
pop di
pop si
ret
; ------------------- 子程序 dtoc -------------------
; ------------------- 子程序 show_str -------------------
show_str:
push si ; 缓存寄存器
push di
push es
push dx
push cx
push bx
push ax
mov ax,0B800h ; 设置显存段地址
mov es,ax
mov al,160 ; 先算行偏移
dec dh ; 行号从 0 开始，所以这里要先减1
mul dh ; 行数 x 160算出行偏移
mov bx,ax ; 行偏移先存到 bx
mov al,2 ; 再算列偏移
dec dl ; 列号从 0 开始，所以这里要先减1
mul dl
add bx,ax ; 行+列 = 算出目标字符串（显存）的开始位置
mov dl,cl ; 字符属性换个地方存。cx下面要用来循环
mov ch,0 ; cx高位清空（后面我们只改 cl，就方便 jcxz 判断了）
mov di,0 ; 指向目标字符串首字符
sloop: mov cl,ds:[si] ; 取字符
mov es:[bx+di],cl ; 字符写入显存
mov es:[bx+di+1],dl ; 字符属性写入显存
jcxz ok ; 如果为 0 字符结束，跳出循环
inc si ; si 递增，源字符串指向下一字符
add di,2 ; di += 2，目标字符串指向下一字符
jmp short sloop
ok:
pop ax ; 还原寄存器
pop bx
pop cx
pop dx
pop es
pop di
pop si
ret
; ------------------- 子程序 show_str -------------------
code ends
end start
演示
