提示：主要内容来源 ===> 汇编语言基础教程（主编：谈文蓉、副主编：姜玥）教材第八章的内容

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汇编语言程序格式

• 高级语言程序员编程时，用户无需考虑存储空间的分配，因为操作系统和软件编译器帮助用户解决了这些问题。
• 对于低级语言程序员而言，存储空间对用户不再是透明的。但是指令无法实现对存储空间的分配，而这个工作由伪指令来完成。

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一、汇编语言的语句格式

• 汇编语言对大小写不敏感。
• 汇编源程序的语句主要包括两类：指令（硬指令）和伪指令。
  • 硬指令是在程序运行期间由 CPU 执行的，汇编后由对应的机器代码所取代。
  • 伪指令是不可执行的，它只是在源程序汇编期间由汇编程序处理的命令，它既不控制机器的操作，也不被汇编成机器代码，只为汇编程序所识别并指导汇编如何进行，相对于程序或寄存器的地址载入。

1.说明性语句

• 由伪指令构成，通常指示汇编程序如何汇编源程序
• 格式：名字 伪指令助记符 参数, 参数… ;注释
• 其中，名字可以是变量名、子程序名等，既反映逻辑地址，又具有自身的各种属性。

2.可执行语句

• 由硬指令构成的语句，通常对应一条机器指令，出现在程序中的代码段中。
• 格式：标号：硬指令助记符 操作数, 操作数 … ;注释
• 其中标号反应该指令的逻辑地址，为控制转移类指令 提供转移的目的地址。

3.注意

• 标号和名字是符合汇编语法的用户自定义的标识符，每个标识符的定义是唯一的。
• 标识符一般最多由31个字母、数字及规定的特殊符号（$、?等）组成，不能以数字开头。标识符不能是汇编语言的保留字。
• 汇编语言的保留字主要有硬指令或伪指令助记符、运算符、寄存器名等。

二、DEBUG 和 MASM 环境对指令的不同处理

1.参数

（1）整数

• DEBUG 把键入的数字均看成十六进制，因此在 DEBUG 环境下，键入十六进制数不能加 H；如要键入十进制数，则后面应加以说明，如 100D。DEBUG 环境下对其他的所有进制不识别。
• MASM 默认键入的数是十进制，如要键入其他进制的数需要在后面加上说明，如 100H，01001101B。

（2）字符与字符串

• 字符和字符串必须使用单引号或双引号括起来。
• 单个字符相当于整数，值为 ASCII码；字符串一般用于 DB 伪指令后。
• 注意：
  • DEBUG 里不能识别单引号，所以 DEBUG 里输入字符，只能输入字符的 ASCII 码；
  • MASM 里输入字符，既可以直接输入单引号引起来的字符，也可以输入字符的ASCII 码，两者是等效的。

（3）数值表达式

• 数值表达式一般由运算符连接的各种常数所构成的表达式。汇编程序在汇编过程中计算表达式，最终得到一个数值。

2.变量与标号

（1）变量定义伪指令

• 变量定义伪指令为变量分配存储空间，并设置相应存储单元的初始值。
• 格式：[变量名] 变量定义符 操作数[, …, 操作数 ]
• 其中变量名是用户自定义符，表示其后操作数的首地址，用这个符号表示地址，常称为符号地址；变量名可以没有，汇编程序将直接为初值表分配空间，无符号地址。
• 变量定义符：
  • DB：定义字节，每个操作数占一个字节；
  • DW：定义字，每个操作数占一个字。
• 操作数可以是常数、表达式、“?”、“DUP”等。
  • “?” 表示未赋初值，只保留内存空间。
  • “DUP” 定义重复初值。
    • 格式：重复次数 DUP （操作数, … , 操作数）
• 注意：
  • 定义一个 ASCII 字符或字符串一般使用 DB 伪指令，对存储单元的分配有特殊要求时，也可以使用 DW 伪指令。
  • 带符号数以补码形式存放。
  • DEBUG 里不能使用变量，MASM 里才能使用变量。

（2）变量与标号的属性

• 标号和变量名具有两类属性：

  • 地址属性：标号和名字对应存储单元的逻辑地址，包括段地址和偏移地址。
  • 类型属性：标号、子程序名的类型可以是 NEAR 和 FAR，分别表示段内和段间；变量名的类型可以是 BYTE 和 WORD 等。
    • NEAR 属性只能被相同代码段的其他程序调用，为段内近调用。
    • FAR 属性可以被相同或不同代码段的程序调用，为段间远调用。

• 说明：

  • DEBUG 里使用变量或标号的地址。
  • MASM 里直接使用变量名或标号。

• 地址操作符：取得名字或标号的段地址和偏移地址，汇编时由 MASM 自动会计算。

  • OFFSET 变量名/标号 ;返回名字或标号的偏移地址
  • SEG 变量名/标号 ;返回名字或标号的段地址
  • LEA 指令和 OFFSET 伪指令的比较：
    • 格式上，LEA 指令可以使用各种存储器的寻址方式，OFFSET 只能用于变量和标号
    • 对简单变量，OFFSET 比 LEA 执行速度快。
    • OFFSET 在 DOS 的输入/输出类功能调用里经常用到。

• 类型操作符：对名字和标号的类型属性进行有关设置。

  • 格式：类型名 PTR 内存操作数/标号 ;类型名为 BYTE、WORD等，或者是 NEAR、FAR。

• 其他操作符：

  • TYPE 名字/标号;返回一个常数，表示名字/标号的类型。对于 BYTE 和 WORD 类型，分别返回 1 和 2.
  • LENGTHOF 名字/标号;返回直接分配给指定变量的元素个数。
  • SIZEOF 名字/标号;返回直接分配给指定变量的字节数
  • SIZEOF 名字/标号 = TYPE 名字/标号 * LENGTHOF 名字/标号

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三、符号定义伪指令

• 在程序设计中，可能会多次使用同一个表达式，为了减少重复书写的麻烦，汇编语言提供了 “EQU”、“=” 伪指令。
• 伪指令 EQU
  • 格式：符号名 EQU 表达式 ;用符号名代表表达式的值。
  • 说明：表达式可以是任何有效的格式，如常数、数值表达式等，甚至是为指令定义另一个名称。但是 EQU 定义的符号名在同一个程序中只能定义一次。
• 伪指令 =
  • 符号名 = 表达式 ;用符号名代表表达式或表达式的值。
  • 说明：伪指令 = 与 EQU功能相似，它们的区别是 = 定义的符号在同一个程序中可重新定义。

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四、过程

• 当一段程序需要在一个或多个程序的多处被使用时，为了简化程序设计，通常将这段程序抽取出来，定义为过程。过程是功能相对独立的一段程序，又叫子程序。

1.过程定义

• 过程定义由 PROC 和 PEND 伪指令实现：格式如下
  过程名 PROC [NEAR/FAR]
过程体
过程名 ENDP
• 过程名在整个程序中必须是唯一的。 属性默认为 NEAR。
• 一般情况下，[NEAR/FAR] 别省略，根据过程定义伪指令，汇编程序自动确定段内还是段间调用。

2.过程调用与返回

• 过程调用与返回由 CALL 和 RET 指令功能完成。
• 过程调用时 CALL指令将其下一条指令（返回地址） 进栈，然后将控制转移到过程，从过程的第一条指令开始执行。当执行到 RET 指令时，弹出栈顶内容作为返回地址，使得控制转移到 CALL指令的下一条指令，继续执行。
• CALL LABEL ;段内调用， SP<-SP-2, [SS]:SP<-IP, IP=LABEL 偏移地址
• CALL 指令和 JMP 指令的区别：返回地址压入堆栈。CALL是调用跳转，在执行到RET 指令后，会返回到 CALL 后继续执行；JMP 则是无条件跳转，是不会跳回的。
• RET; 段内返回，IP<-SS:[SP], SP<-SP+2

3.代码示例

	PROC1 PROC   ;过程属性默认为 NEAR
		PUSH AX    ;保护 AX, DX
		PUSH DX

		MOV DL, 0DH  ;回车的 ASCII 码为 0DH
		MOV AH, 2H
		INT 21H
		MOV DL, 0AH  ;换行的 ASCII 码为 0AH
		INT 21H

		POP DX   ;恢复 AX, DX
		POP AX
		RET	;子程序返回
	PROC1 ENDP	;子程序结束

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五、汇编语言源程序

1.汇编语言源程序结构

• 一个汇编源程序可以包含若干个代码段、数据段、附加段或堆栈段，段与段之间的顺序可以随意排列。
• 需独立运行的程序必须包含一个代码段。
• 对于一般程序来说，定义太多的段只会增加程序设计的复杂，通常只需要一个代码段、数据段和堆栈段。

2.代码模板

.model small  ;这条语句必须位于所以段定义语句之前，定义程序的存储模型（一般采用small，表示小型模型，一个程序最多只能有一个代码段和一个数据段）。
	.stack  ;定义堆栈段，后面可以设置大小，默认是1KB。
	.data   ;定义数据段，@data表示.data等定义的段地址。
		;  ....这里定义数据
	.code     ;定义代码段，后面可以设置段名。
	.startup;程序的起始点，并建立DS、SS内容。
		; ....这里写程序代码
		CALL PROC1
		CALL PROC1
		CALL PROC1
	.exit 0   ; == mov AH, 4CH   Int 21H == JMP '$'，程序终止伪指令，产生“终止程序执行返回操作系统”的代码，通常用参数 0 表示没有错误。
	; ....这里写过程代码
	PROC1 PROC   ;过程属性默认为 NEAR
		PUSH AX    ;保护 AX, DX
		PUSH DX

		MOV DL, 0DH  ;回车的 ASCII 码为 0DH
		MOV AH, 2H
		INT 21H
		MOV DL, 0AH  ;换行的 ASCII 码为 0AH
		INT 21H

		POP DX   ;恢复 AX, DX
		POP AX
		RET	;子程序返回
	PROC1 ENDP	;子程序结束
end ;汇编结束伪指令指示汇编程序 MASM 到此结束汇编过程。
    


;.startup 伪指令产生程序开始执行的代码，同时指定程序开始执行的起始点。在 DOS 下，该语句还将初始化 DS，调整 SS 和 SP值。
; 在 SMALL 下，对应 8086CPU，.startup 将被汇编成如下启动代码：
;	MOV DX, DSEG ;DSEG 表示数据段的段地址
;	MOV DS, DX   ;设置 DS
;	MOV BX, SS   

;以下部分代码：计算 SS 和 DS 之间的偏移量（SS-DS）并将其左移 4 位（乘以16）是为了将这个偏移量应用到堆栈指针SP上，从而正确设置堆栈。
;8086处理器中的堆栈指针SP是相对于堆栈段SS的偏移量。这段代码中的操作，通过计算SS和DS之间的差值并将其乘以16，实际上是在调整堆栈指针SP的位置，使得堆栈指针在堆栈段SS中正确地指向与数据段DS相关的位置。这样可以确保程序在使用堆栈时不会发生地址越界或错误的情况
;	SUB BX, DX
;	SHL BX, 1
;	SHL BX, 1
;	SHL BX, 1
;	SHL BX, 1

;	CLI          ;关中断
;	MOV SS, DX   ;调整 SS=DS，这是 small 模型的规定
;	ADD SP, BX   ;调整 SP
;	STI          ;开中断

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六、汇编语言源程序的开发

1.开发环境

• MASM 是微软公司开发的汇编开发环境，是 Windos 下开发汇编的利器。
• 使用 MASM 的开发人员必须在 Windos 下进行开发。
• MASM6X中的常用文件：
  • ML.EXE ：汇编器
  • LINK.EXE：连接器
  • CV.EXE：调试器 CodeView

2.开发过程

• （1）编辑：需要用文本编辑器建立扩展名为 .asm 的源程序文件
• （2）汇编：用汇编程序对源程序（.asm）进行汇编，生成目标文件（.obj）
• （3）连接：用连接程序将一个或多个目标文件以及库文件（.lib）连接成一个可以执行的文件（.exe）
• （4）运行调试：用调试器执行生成的可执行文件（.exe）
• 注意：必须将源程序保存在与 MASM/bin 文件里面的文件同级的目录下（即 bin 目录下） 才可以进行编译、连接、调试 。

（1）源文件的汇编

• 在 DOS 状态下，进入汇编程序（ML.EXE）所在的目录：
  • 32 位操作系统下，通过 CD 命令进入
  • 64 位操作系统下，在当前的 D 盘符下即可运行 ML.EXE
• 输入下列命令和参数：ml/c test.asm

（2）目标文件的连接

• 在 DOS 状态下，进入连接程序所在的目录：
  • 32 位操作系统下，通过 CD 命令进入
  • 64 位操作系统下，在当前的 D 盘符下即可运行 ML.EXE
• 输入下列命令：link test.obj

（3）注意

• ml 可以自动调用 LINK，实现汇编和连接依次进行，其命令格式：ml test.asm

3.可执行文件的调试与运行

（1）CodeView 中的窗口

• Source
  • 用来显示源程序和对应的机器代码
• Memory
  • 用来显示或修改存储单元的值
• Reg
• • 用来显示或修改寄存器的值
• Command
  -用来输入调试命令（同 DEBUG 命令）

（2）CodeView中的菜单

• RUN 菜单
  • Animate ---- 程序运行。激活程序开始一步一步执行，程序运行到 .exit 0 伪指令对应的指令（MOV AH, 04CH INT 21H）处将自动停止。
  • Restart ----- 程序恢复到被调试程序未执行前的初始状态，光标回到可执行代码的第一行（程序起始点）

（3）其他

• 用鼠标对准源代码双击，可以设置端点，再双击取消断点。

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