实验3 转移指令跳转原理及其简单应用编程

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 ; 符号常量, $指下一个数据项的偏移地址，这个示例中，是3
y dw 1, 9, 3
len2 equ $ - y ; 符号常量, $指下一个数据项的偏移地址，这个示例中，是9
data ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov si, offset x ; 取符号x对应的偏移地址0 -> si
mov cx, len1 ; 从符号x开始的连续字节数据项个数 -> cx
mov ah, 2
s1:mov dl, [si]
or dl, 30h
int 21h
mov dl, ' '
int 21h ; 输出空格
inc si
loop s1
mov ah, 2
mov dl, 0ah
int 21h ; 换行
mov si, offset y ; 取符号y对应的偏移地址3 -> si
mov cx, len2/2 ; 从符号y开始的连续字数据项个数 -> cx
mov ah, 2
s2:mov dx, [si]
or dl, 30h
int 21h
mov dl, ' '
int 21h ; 输出空格
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： 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

给出程序task1.asm源码，及，运行截图

上方源码，运行截图：

 

回答问题①

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。

反汇编截图：

图中可知loop s1的机器码为 E2F2，已知loop跳转指令为短距离跳转，跳转范围-128~127，故对应两位机器码F2，由于往低地址跳转，故跳转的位移量为F2的补码，即十进制14字节。

回答问题②

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。

反汇编截图：

 

 图中可知loop s2的机器码为 E2F0，与问题①同理，跳转的位移量为16字节

问题③

③ 附上上述分析时，在debug中进行调试观察的反汇编截图

见题①②

 

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（line23)之前，寄存器(ax) = ? 寄存器 (bx) = ? 寄存器(cx) = ?

 理论上分析，程序退出之前，ax存的数据为offset s1，bx存的数据为offset s2，cx存的数据为cs

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。

 

上图可知：offset s1为0021，offset s2为0026

 

g跳转至0028

 

 

 ax=0021  bx=0026  cx=076C，结论正确

 

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，数据和数据之间以空格间隔。

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。 正确编写后，预期测试结果如下：

 

 附*：int 21h中的2号子功能说明如下：

　　

; 功能：输出单个字符
mov ah, 2
mov dl, ×× ; ××是待输出的字符，或其ASCⅡ码值
int 21h

 

源码：

assume cs:code, ds:data

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

code segment
start:  
    mov ax, data
    mov ds, ax
    mov si, offset x 　　;取符号x对应的偏移地址0 -> si
    mov cx, len 　　;从符号x开始的连续字节数据项个数 -> cx
    s1:
    call printNumber
    loop s1
    mov ah, 4ch
    int 21h
printNumber:
    mov al,[si]
    mov ah,0
    mov bl,10
    div bl
    mov bl,ah
    mov ah,2
    mov dl,al　　;商
    or dl,30h　　;ASC码转数字
    int 21h
    mov ah,2
    mov dl,bl　　;余数
    or dl,30h
    int 21h
    inc si
    call printSpace
    ret
printSpace:
    mov ah,2
    mov dl,' '
    int 21h
    ret
code ends
end start

使用除法div实现两位数输出，注意ASC码的转换

 

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 正确编写后，预期测试结果如下：

正确编写后，预期测试结果如下：

 源码：

assume cs:code, ds:data

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

code segment
start:  
    mov ax, data
    mov ds, ax
    mov ax,0b800h
    mov es,ax
    mov si, offset str
    mov cx, len
    mov bh,0　　;指定行号
    mov bl,00000010B　　;指定颜色绿
    mov al,160　　;一行160字节
    mul bh
    mov di,ax　　;设置es:di为显存首地址
s0:
    call printStr
    inc si
    add di,2
    loop s0
;重设入口参数    
    mov si, offset str
    mov cx, len
    mov bh,24　　;指定行号
    mov bl,00000100B　　;指定颜色红
    mov al,160　　;一行160字节
    mul bh
    mov di,ax　　;设置es:di为显存首地址
s1:
    call printStr
    inc si
    add di,2
    loop s1
   
    mov ah, 4ch
    int 21h

;在屏幕上以指定颜色、指定行，在屏幕上输出字符串
;字符串长度cx，行bh，颜色bl，ds:si指向字符串的首地址
printStr:
    mov al,ds:[si]
    mov es:[di],al
    mov es:[di+1],bl
    ret
    
code ends
end start

运行截图：

 

 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。

注*： 1. 80×25彩色字符模式显示缓冲区结构，参见教材「实验9 根据材料编程」里的说明。 2. 编写程序实现时，将data段的学号换成自己的学号。

程序正确编写后，预期输出效果如下：

源码:

assume cs:code

data segment
    stu_no db '201983290044'
    len = $ - stu_no
data ends

code segment
start:   
    mov ax,data
    mov ds,ax
    mov ax,0b800h
    mov es,ax
    mov di,1    ;设置es:di显存地址
    mov cx,2000
s0:   
    mov al,es:[di]
    and al,0fh    ;清除原屏幕的颜色
    or al,10h    ;设置蓝色背景
    mov es:[di],al
    add di,2
    loop s0
    mov bx,0f00h               ;设置最后一行第一列为首地址   
    mov cx,80
s1:
    mov al,'-'
    mov  ah,17h    ;设置蓝底白字
    mov es:[bx],ax 
    add bx,2                    ;指向下一显存单元
    loop s1
    mov si,offset stu_no
    mov bx,0f40h    ;设置最后一行中间列为首地址
    mov cx,len
s2:
    mov al,[si]
    mov ah,17h    ;设置蓝底白字
    mov es:[bx],ax
    add bx,2
    inc si
    loop s2
    mov ax,4c00h
    int 21h

code ends
end start

运行截图:

 

 

实验总结

1、设置背景颜色除了用循环重写偶数位数据之外，还可以使用int 10h中断来实现，本次实验用循环重写了数据，踩了没清除原屏颜色的坑。

2、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，

而何时包含何时剔除，向低地址跳转包含，反之，剔除。