汇编学习--7.16--直接定址表

如何有效合理地组织数据，以及相关的编程技术。

 

描述了单元长度的标号

assume cs:code

code segment

       a:db 1,2,3,4,5,6,7,8

       b:dw 0

 

 start:   mov si,offset a

              mov bx, offset b

              mov cx,8

     s:   mov al,cs:[si]

              mov ah,0

              add cs:[bx],ax

              inc si

              loop s

 

              mov ax,4c00h

              int 21h

code ends

end start

 

程序中，code、a、b、start、s都是标号。这些标号仅仅表示了内存单元的地址。

 

我们还可以使用一种标号，这种标号不但表示内存单元的地址，还表示了内存单元的长度，即表示在此标号处的单元，是一个字节单元，还是字单元，还是双字单元。

比如：

assume cs:code

code segment

       a db 1,2,3,4,5,6,7,8

       b dw 0

 

 start:    mov si,offset a

              mov bx, offset b

              mov cx,8

    s:   mov al,cs:[si]

              mov ah,0

              add cs:[bx],ax

              inc si

              loop s

 

              mov ax,4c00h

              int 21h

code ends

end start

我们在code段中使用的标号a、b后面没有“:”，它们是同时描述内存地址和单元长度的标号。

标号a，描述了地址code:0，和这个地址开始，以后的内存单元都是字节单元；

而标号b描述了地址code:8，和这个地址开始，以后的内存单元都是字单元。

 

因为这种标号包含了对单元长度的描述，所以，在指令中，它可以代表一个段中的内存单元。比如，对于程序中的b dw 0。

指令：mov ax,b

相当于：mov ax,cs:[8]

 

指令：mob b,2

相当于：mov word ptr cs:[8],2

 

指令：inc b

相当于：inc word ptr cs:[8]

 

在这些指令中，标号b代表了一个内存单元，地址为code:8，长度为2字节。

 

下面的指令会引起编译错误：

mov al,b

因为b代表的内存单元是字单元，而al是8位寄存器。

 

如果我们将程序中的指令：add b,ax，写为add b,al，将出现同样的编译错误。

 

对于程序中的a db 1,2,3,4,5,6,7,8：

指令：mov al,a[si]

相当于：mov al,cs:0[si]                            ;这种语法比较像高级语言中的数组语法。

相当于：mov al,cs:[si+0]

相当于：mov al,cs:[si].0

 

指令：mov al,a[3]

相当于：mov al,cs:0[3]

 

指令：mov al,a[bx+si+3]

相当于：mov al,cs:0[bx+si+3]

 

可见，使用这种包含单元长度的标号，可以使我们以简洁的形式访问内存中的数据。

 

以后，我们将这种标号称为数据标号，它标记了存储数据的单元的地址和长度。它不同于仅仅表示地址的地址标号。

 

检测点16.1

下面的程序将code段中a处的8个数据累加，结果存储到b处的dword中，补全程序。

assume cs:code

code segment

       a dw 1,2,3,4,5,6,7,8

       b dd 0

 start:    mov si,0

              mov cs,8

        s: mov ax, a[si] 

              add   word ptr b ,ax

              adc   word ptr b[2] ,0   ;双字单元的高字单元用来存放进位数值。

              add si, 2       ;内存单元为字节单元。

              loop s

 

              mov ax,4c00h

              int 21h

code ends

end start

 

 

 

 

在其他段中使用数据标号

一般来说，我们不在代码段中定义数据，而是将数据定义到其他段中。在其他段中，我们也可以使用数据标号来描述存储数据的单元的地址和长度。

 

注意：在后面加有“:”的地址标号，只能在代码段中使用，不能在其他段中使用。

 

下面的程序将data段中a标号处的8个数据累加，结果存储到b标号处的字中。

assume cs:code, ds:data

data segment

       a db 1,2,3,4,5,6,7,8

       b dw 0

data ends

 

code segment

 start:    mov ax,data

              mov ds,ax

 

              mov si,0

              mov ex,8

        s: mov al,a[si]

              mov ah,0

              add b,ax

              inc si

              loop s

 

              mov 4c00h

              int 21h

code ends

end start

 

注意，如果想在代码段中，直接用数据标号访问数据，则需要用伪指令assume将标号所在的段和一个段寄存器联系起来。否则编译器在编译的时候，无法确定标号的段地 在哪一个寄存器中。当然，这种联系是编译器需要的，但绝对不是说，我们因编译器的工作需要，用assume指令将段寄存器和某个段相联系，段寄存器中就会真的存放该段的地址。我们在程序中还需要使用指令对段寄存器进行设置。

       比如：在上面的程序中，我们要在代码段code中用data段中的数据标号a、b访问数据，则必须用assume将一个寄存器和data段相联。在程序中，我们用ds寄存器和data段相联，则编译器对相关指令的编译如下：

指令：mov al,a[si]

编译为：mov al,[si+0]

 

指令：add b,ax

编译为：add [8],ax

 

因为这些实际编译出的指令，都默认所访问单元的段地址在ds中，而实际要访问的段为data，所以，若要访问正确，在这些指令执行前，ds中必须为data段的段地址。则，我们在程序中使用指令：

mov ax,data

mov ds,ax

设置ds指向data段。

 

可以将标号当作数据来定义，此时，编译器将标号所表示的地址当作数据的值。比如：

data segment

       a db 1,2,3,4,5,6,7,8

       b dw 0

       c dw a,b

data ends

数据标号c处存储的两个字型数据为标号a、b的偏移地址。相当于：

data segment

       a db 1,2,3,4,5,6,7,8

       b dw 0

       c dw offset a, offset b

data ends

 

再比如：

data segment

       a db 1,2,3,4,5,6,7,8

       b dw 0

       c dd a,b

data ends

数据标号c处存储的两个双字型数据为标号a的偏移地址和段地址、标号b的偏移地址和段地址。相当于：

data segment

       a db 1,2,3,4,5,6,7,8

       b dw 0

       c dw offset a, seg a, offset b, seg b

data ends

seg操作符，功能为取得某一标号的段地址。

 

检测点16.2

下面的程序将data段中a处的8个数据累加，结果存储到b处的字中。补全程序。

assume cs:code,es:data

data segment

       a db 1,2,3,4,5,6,7,8

       b dw 0

data ends

code segment

 start:    mov ax,data

              mov ds,ax

 

              mov si,0

              mov cx,8

        s: mov al,a[si]

              mov ah,0

              add b,ax

              inc si

              loop s

 

              mov ax,4c00h

              int 21h

end start

 

 

 

 

直接定址表

现在，我们讨论用查表的方法编写相关程序的技巧。

编写子程序，以十六进制的形式在屏幕中间显示给定的byte型数据。

分析：一个字节需要用两个十六进制数码来表示，所以，子程序需要在屏幕上显示两个ASCII字符。用“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”这16个字符来显示十六进制数码。

我们可以将一个byte的高4位和低4位分开，分别用它们的值得到对应的数码字符。比如2Bh，我们可以得到高4位的值为2，低4位的值为11，那么我们如何用这两个数值得到对应的数码字符“2”和“B”呢？

 

最简单的办法就是一个一个地比较，如下：

如果数值为0，则显示“0”；

如果数值为1，则显示“1”；

…

如果数值为11，则显示“B”；

…

 

这样做，程序中要使用多条比较、转移指令。程序将比较长，混乱。

 

显示，我们希望能够在数值0~15和字符“0”~“F”之间找到一种映射关系。这样我们用0~15间的任何数值，都可以通过这种映射关系直接得到“0”~“F”中对应的字符。

 

数值0~9和字符“0”~“9”之间的映射关系是很明显的，即：

数值+30h = 对应字符的ASCII值。

 

但是，10~15和“A”~“F”之间的映射关系是：

数值+37h = 对应字符的ASCII值。

 

可见，我们可以利用数值和字符之间的这种原本存在的映射关系，通过高4位和低4位值得到对应的字符码。但是由于映射关系的不同，我们在程序中必须进行一些比较，对于大于9的数值，我们要用不同的计算方法。

 

这样做，虽然使程序得到了简化。但是，如果我们希望用更简捷的算法，就要考虑用同一种映射关系从数值得到字符码。所以，我们就不能利用0~9和“0”~“9”之间与10~15和“A”~“F”之间原有的映射关系。

 

因为数值0~15和字符“0”~“F”之间没有一致的映射关系存在，所以，我们应该在它们之间建立新的映射关系。

 

具体的做法是，我们建立一张表，表中依次存储字符“0”~“F”，我们可以通过数值0~15直接查找到对应的字符。

 

子程序如下：

;用al传送要显示的数据

showtyte:       jmp short show

            table db ‘0123456789ABCDEF’    ;字符表

 show: push bx

              push es

              mov ah,al

              shr ah,1

              shr ah,1

              shr ah,1

              shr ah,1          ;右移4位，ah中得到高4位的值。

              and al,00001111b    ;al中为低4位的值

 

              mov bl,ah

              mov bh,0

              mov ah,table[bx]           ;用高4位的值作为相对于table的偏移，取得对应的字符。

             

              mov bx,0b800h

              mov es,bx

              mov es:[160*12+40*2],ah            ;显示高4位的十六进制字符码

 

              mov bl,al

              mov bh,0

              mov al,table[bx]            ;用低4位的值作为相对于table的偏移，对得对应的字符。

 

              mov es:[160*12+40*2+2],al ;显示低4位的十六进制字符码

 

              pop es

              pop bx

 

              ret

 

可以看出，在子程序中，我们在数值0~15和字符“0”~“F”之间建立的映射关系为：

以数值N为table青史的偏移，可以找到对应的字符。

 

利用表，在两个数据集合之间建立一种映射关系，使我们可以用查表现方法根据给出的数据得到其在另一个集合中的对应数据。这样做的目的一般来说有三个：

1）为了算法的清晰和简洁；

2）为了加快运算速度；

3）为了使程序易于扩充。

 

在上面的子程序中，我们更多的是为了算法的清晰和简洁，而采用了查表的方法。

 

编程的时候要注意程序的容错性，即对于错误的输入要有处理能力。

 

上面的例子，我们通给出的数据进行计算或比较而得到结果的问题，转化为用给出的数据作为查表的依据，通过查表得到结果的问题。具体的查表方法，是用查表的依据数据，直接计算出所要查找的元素在表中的位置。像这种可以通过依据数据，直接计算出所要找的元素的位置的表，我们称其为：直接定址表。

 

 

 

程序入口地址的直接定址表

我们可以在直接定址表中存储子程序的地址，从而方便地实现不同子程序的调用。

实现一个子程序setscreen，为显示输出提供如下功能：

1）清屏；

2）设置前景色；

3）设置背景色；

4）向上滚动一行。

 

入口参数说明：

1）用ah寄存器传递功能号：0表示清屏，1表示设置前景色，2表示设置背景色，3表示向上滚动一行；

2）对于2、3号功能，用al传送颜色值，(al)∈{0,1,2,3,4,5,6,7}

 

下面，讨论一下各种功能如何实现：

1）清屏：将显存中当前屏幕中的字符设为空格符；

2）设置前景色：设置显存中当前屏幕中处于奇地址的属性字节的第0、1、2位；

3）设置背景色：设置显存中当前屏幕中处于奇地址的属性字节的第4、5、6位；

4）向上滚动一行：依次将第n+1行的内容复制到第n行处，最后一行为空。

 

我们将这4个功能分别写为4个子程序：

;清屏

sub1:       push bx

              push cx

              push es

              mov bx,0b800h

              mov es,bx

              mov bx,0

mov cx,2000

sub1s: mov byte ptr es:[bx],’ ‘

           add bx,2

           loop sub1s

           pop es

           pop cx

           pop bx

           ret

 

;设置前景色

sub2:       push bx

              push cx

              push es

 

              mov bx,0b800h

              mov es,bx

              mov bx,1

              mov cx,2000

 sub2s: and byte ptr es:[bx],11111000b

              or es:[bx],al

              add bx,2

              loop sub2s

 

              pop es

              pop cx

              pop bx

              ret

 

;设置背景色

sub3:       push bx

              push cx

              push es

 

              mov cl,4

              shr al,cl

              mov bx,0b800h

              mov es,bx

              mov bx,1

 sub3s: and byte ptr es:[bx],10001111b

              shl al,1

              shl al,1

              shl al,1

              shl al,1

              or es:[bx],al

              add bx,2

              loop sub3s

              pop es

              pop cx

              pop bx

              pop bx

              ret

 

;向上滚动一行

sub4:       push cx

              push si

              push di

              push es

              push ds

 

              mov si,0b800h

              mov es,si

              mov ds,si

              mov si,160            ;ds:si指向第n+1行

              mov di,0                ;es:di指向第n行

              cld

              mov cx,24

 sub4s: push cx

              mov cx,160           ;一行的长度为160个字节。

              rep movsb             ;一次复制一行

              pop cx

              loop sub4s

 

              mov cx,80

              mov si,0

 sub4s1:mov byte ptr [160*24+si],’ ‘   ;最后一行清空

              add si,2

              loop sub4s1

 

              pop ds

              pop es

              pop di

              pop si

              pop cx

              ret

 

我们可以将这些功能子程序的入口地址存储在一个表中，它们在表中的位置和功能号相对应。对应关系为：功能号*2=对应的功能子程序在地址表中的偏移。程序如下：

setscreen:       jmp short set

       table: dw sub1,sub2,sub3,sub4

set: push bx

 

       cmp ah,3    ;判断功能号是否大于3

       ja sret

       mov bl,ah

       mov bh,0

       add bx,bx              ;根据ah中的功能计算对应子程序在table表中的偏移

 

       call word ptr table[bx]          ;调用对应的功能子程序

 

sret: pop bx

ret

 

当然，我们也可以将子程序setscreen如下实现：

setscreen:       cmp ah,0

              je do1

              cmp ah,1

              je do2

              cmp ah,2

              je do3

              cmp ah,3

              je do4

              jmp short sret

 

 do1:     call sub1

              jmp short sret

 do2:     call sub2

              jmp short sret

 do3:     call sub3

              jmp short sret

 do4:     call sub4

 sret:     ret

 

       显然，用通过比较功能号进行转移的方法，程序结构比较混乱，不得功能的扩充。比如说，在setscreen中再加入一个功能，则需要修改程序的逻辑，加入新的比较、转移指令。

 

       用根据功能号查找地址表的方法，程序的结构清晰，便于扩充。如果加入一个新的功能子程序，那么只需要在地址表中加入它的入口地址就可以了