实验3 转移指令跳转原理及其简单应用编程

Posted 2021-12-03 今天嘉然吃什么

实验任务1

使用任何一款文本编辑器，录入8086汇编程序源码task1.asm。
task1.asm

assume cs:code, ds:data

data segment
    x db 1, 9, 3
    len1 equ $ - x

    y dw 1, 9, 3
    len2 equ $ - y
data ends

code segment
start:
    mov ax, data
    mov ds, ax

    mov si, offset x
    mov cx, len1
    mov ah, 2
 s1:mov dl, [si]
    or dl, 30h
    int 21h

    mov dl, \' \'
    int 21h

    inc si
    loop s1

    mov ah, 2
    mov dl, 0ah
    int 21h

    mov si, offset y
    mov cx, len2/2
    mov ah, 2
 s2:mov dx, [si]
    or dl, 30h
    int 21h

    mov dl, \' \'
    int 21h

    add si, 2
    loop s2

    mov ah, 4ch
    int 21h
code ends
end start

对源程序进行汇编、链接，得到可执行程序task1.exe，运行后，结合运行结果和注释，及必要的debug
调试：

1. 理解运算符offset、伪指令equ、预定义符号$的灵活使用。
   通过line5、line8，以及数据项的数据属性（字节、字、双字，等），可以方便计算出连续数据项
   的个数，而无需人工计数。
   注*： 符号常量len1, len2不占用数据段内存空间
2. 回答问题
   ① line27, 汇编指令loop s1 跳转时，是根据位移量跳转的。通过debug反汇编，查看其机器码，
   分析其跳转的位移量是多少？（位移量数值以十进制数值回答）从CPU的角度，说明是如何计算得
   到跳转后标号s1其后指令的偏移地址的。
   ② line44，汇编指令loop s2 跳转时，是根据位移量跳转的。通过debug反汇编，查看其机器码，
   分析其跳转的位移量是多少？（位移量数值以十进制数值回答）从CPU的角度，说明是如何计算得
   到跳转后标号s2其后指令的偏移地址的。
   ③ 附上上述分析时，在debug中进行调试观察的反汇编截图

实验结果

①

跳转位移量为F2，转换为十进制即242个字节。
程序运行到loop s1时，指令寄存器IP=001B指向下一条指令，而001B+00F2=010D，高位舍弃，即IP指向000D。

②

跳转位移量为F0，转换为十进制即240个字节。
程序运行到loop s2时，指令寄存器IP=0039指向下一条指令，而0037+00F0=0129，高位舍弃，即IP指向0029。

③

反汇编与程序运行截图均如上所示。

实验任务2

使用任何一款文本编辑器，录入8086汇编程序源码task2.asm。
task2.asm

assume cs:code, ds:data

data segment
    dw 200h, 0h, 230h, 0h
data ends

stack segment
    db 16 dup(0)
stack ends

code segment
start:
    mov ax, data
    mov ds, ax

    mov word ptr ds:[0], offset s1
    mov word ptr ds:[2], offset s2
    mov ds:[4], cs

    mov ax, stack
    mov ss, ax
    mov sp, 16

    call word ptr ds:[0]
s1: pop ax

    call dword ptr ds:[2]
s2: pop bx
    pop cx

    mov ah, 4ch
    int 21h
code ends
end start

① 根据call指令的跳转原理，先从理论上分析，程序执行到退出（line31)之前，寄存器(ax) = ? 寄存器
(bx) = ? 寄存器(cx) = ?
② 对源程序进行汇编、链接，得到可执行程序task2.exe。使用debug调试，观察、验证调试结果与理论
分析结果是否一致。

实验结果

①

ax = s1
bx = s2
cx = cs
指令call word ptr ds:[0]执行短转移，只记录下一条指令的IP值，即s1。
指令call dword ptr ds:[2]执行长转移，跳转到该程序的内存空间之外，同时记录下一条指令的CS值和IP值，即cs和s2。

②

通过对源程序进行汇编、链接，可以验证到ax, bx, cx均符合上述分析。

实验任务3

针对8086CPU，已知逻辑段定义如下：

data segment
  x db 99, 72, 85, 63, 89, 97, 55
  len equ $- x
data ends

编写8086汇编源程序task3.asm，在屏幕上以十进制形式输出data段中这一组连续的数据，数据和
之间以空格间隔。
要求：
编写子程序printNumber
功能：以十进制形式输出一个两位数
入口参数：寄存器ax（待输出的数据 --> ax）
出口参数：无
编写子程序printSpace
功能：打印一个空格
入口参数：无
出口参数：无
在主体代码中，综合应用寻址方式和循环，调用printNumber和printSpace, 实现题目要求。

实验结果

代码如下：
task3.asm

assume cs:code, ds:data

data segment
        x db 99, 72, 85, 63, 89, 97, 55
    len equ $- x
data ends

stack segment
        db 16 dup(0)
stack ends

code segment
start:
        mov ax, data
    mov ds, ax

    mov cx, len
    mov si, offset x
s:    mov ah, 0
    mov al, ds:[si]
    call printNumber
    call printSpace
    inc si
loop s

    mov ah, 4ch
    int 21h

printNumber:
    mov bl, 10
    div bl
    mov dl, al

    mov dh, ah

    or dl, 30H    ;数值转字符
    mov ah, 2
    int 21h        ;输出高位

    mov dl, dh
    or dl, 30H    ;数值转字符
    int 21h        ;输出低位
ret

printSpace:
    mov ah, 2
    mov dl, \' \'
    int 21h        ;输出空格
ret

code ends
end start

实验结果

实验任务4

针对8086CPU，已知逻辑段定义如下：

data segment
  str db \'try\'
  len equ $ - str
data ends

编写8086汇编源程序task4.asm，在屏幕上以指定颜色、指定行，在屏幕上输出字符串。
要求：
编写子程序printStr
功能：在指定行、以指定颜色，在屏幕上显示字符串
入口参数：
字符串首字符地址 --> ds:si（其中，字符串所在段的段地址—> ds, 字符串起始地址的偏
移地址—> si）
字符串长度 --> cx
字符串颜色 --> bl
指定行 --> bh （取值：0 ~24）
出口参数：无
在主体代码中，两次调用printStr，使得在屏幕最上方以黑底绿字显示字符串，在屏幕最下方以黑
底红色显示字符串

实验结果

代码如下：

assume cs:code, ds:data

data segment
        str db \'try\'
    len equ $ - str
data ends

stack segment
        db 16 dup(0)
stack ends

code segment
start:
        mov ax, data
    mov ds, ax
    mov ax, 0b800h
    mov es, ax

    mov cx, len
    mov si, 0
    mov bl, 2    ;green
    mov bh, 0    ;第一行
    mov di, bh    ;行首地址
    call printStr

    mov bh, 24    ;最后一行
    ;每行占用空间为00A0H
    mov bl, bh
    mov bh, 0
    mov cx, bx
    mov ax, 0
findLastRow:
    add ax, 00A0H
loop findLastRow
    mov di, ax

    mov cx, len
    mov si, 0
    mov bl, 4    ;red
    call printStr

    mov ah, 4ch
    int 21h

printStr:
s:
    mov al, ds:[si]
    mov ah, bl
    mov es:[di], ax
    inc si
    inc di
    inc di
loop s
ret

code ends
end start

实验任务5

针对8086CPU，针对8086CPU，已知逻辑段定义如下：

data segment
  stu_no db \'20498329042\'
  len = $ - stu_no
data ends

在80×25彩色字符模式下，在屏幕最后一行正中间显示学号。要求输出窗口蓝底，学号和两侧折线，以
白色前景色显示。

实验结果

代码如下：

assume cs:code, ds:data

data segment
    stu_no db \'201983290035\'
    len = $ - stu_no
data ends

stack segment
        db 16 dup(0)
stack ends

code segment
start:
        mov ax, data
    mov ds, ax
    mov ax, 0b800h
    mov es, ax

    mov bl, 17H    ;蓝底白字
    mov si, 0
    call setBgColor

    mov bh, 24    ;最后一行
    ;每行占用空间为00A0H
    mov bl, bh
    mov bh, 0
    mov cx, bx
    mov ax, 0
findLastRow:
    add ax, 00A0H
loop findLastRow
    mov di, ax

    ;前白色线长34
    mov al, \'-\'
    mov cx, 34
    mov bl, 17H    ;蓝底白字
    call printLine

    mov cx, len
    mov si, 0
    mov bl, 17H    ;蓝底白字
    call printStr

    ;后白色线长34
    mov al, \'-\'
    mov cx, 34
    mov bl, 17H    ;蓝底白字
    call printLine

    mov ah, 4ch
    int 21h

printStr:
s:
    mov al, ds:[si]
    mov ah, bl
    mov es:[di], ax
    inc si
    inc di
    inc di
loop s
ret

printLine:
s1:
    mov al, \'-\'
    mov ah, bl
    mov es:[di], ax
    inc di
    inc di
loop s1
ret

setBgColor:
    mov cx, 2000    ;80*25
s2:
    mov al, \' \'
    mov ah, bl
    mov es:[si], ax
    inc si
    inc si
loop s2
ret

code ends
end start

实验总结

1.所有跳转指令之所以要记录下一行的偏移地址，是为了减去或者加上该跳转指令的字节数。而跳转指令的机器码所记录的跳转字节数，本身就是剔除或者包含该跳转指令字节数，
2.从0b800开始是显存,大小为80x25，每个单元两个字节，高位字节放数据低位设置显示格式。
3.同一个寄存器可能有很多用途。可以保存很多不同指令的数据。