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教学重点

第 5 章 程序设计基本技术 (1). 分支结构程序设计. 教学重点. 综合应用第 3 章硬指令和第 4 章伪指令，第 5 章从程序结构角度展开程序设计，重点掌握： 分支结构程序设计. 5.1 概 述. 重点介绍：. 1 汇编语言程序设计基本步骤 2 结构化程序的概念 3 流程图画法规定. 5.2 顺序程序设计. 顺序程序完全按指令书写的前后顺序执行每一条指令，是最基本、最常见的程序结构. 例 5.1 计算. 例 5.2 移位. 5.3 分支程序设计. 分支程序根据条件是真或假决定执行与否

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  1. 第5章 程序设计基本技术(1) 分支结构程序设计 教学重点 综合应用第3章硬指令和第4章伪指令，第5章从程序结构角度展开程序设计，重点掌握： 分支结构程序设计

  2. 5.1 概 述 重点介绍： • 1 汇编语言程序设计基本步骤 • 2 结构化程序的概念 • 3 流程图画法规定

  3. 5.2 顺序程序设计 • 顺序程序完全按指令书写的前后顺序执行每一条指令，是最基本、最常见的程序结构 例5.1 计算 例5.2 移位

  4. 5.3 分支程序设计 • 分支程序根据条件是真或假决定执行与否 • 判断的条件是各种指令，如CMP、TEST等执行后形成的状态标志 • 转移指令Jcc和JMP可以实现分支控制；还可以采用MASM 6.x提供的条件控制伪指令实现 单分支：求绝对值等 双分支：例5.3等 多分支：例5.4等

  5. 一 转移指令 • 控制转移类指令用于实现分支、循环、过程等程序结构，是仅次于传送指令的最常用指令 重点掌握：JMP/Jcc • 转移类指令通过改变IP（和CS）值，实现程序执行顺序的改变

  6. 1 无条件转移指令 JMP JMP label ；程序转向label标号指定的地址 • 只要执行无条件转移指令JMP，就使程序转到指定的目标地址处，从目标地址处开始执行那里的指令 • 操作数label是要转移到的目标地址（目的地址、转移地址） • JMP指令分成4种类型： ⑴ 段内转移、直接寻址 ⑵ 段内转移、间接寻址 ⑶ 段间转移、直接寻址 ⑷ 段间转移、间接寻址

  7. 目标地址的寻址方式 JMP 用标号表达 • 直接寻址方式 • 转移地址象立即数一样，直接在指令的机器代码中，就是直接寻址方式 • 间接寻址方式 • 转移地址在寄存器或主存单元中，就是通过寄存器或存储器的间接寻址方式 用寄存器或存储器操作数表达

  8. 目标地址的范围：段内 代码段 代码段 JMP • 段内转移——近转移（near） • 在当前代码段64KB范围内转移（ ±32KB范围） • 不需要更改CS段地址，只要改变IP偏移地址 • 段内转移——短转移（short） • 转移范围可以用一个字节表达，在段内－128～＋127范围的转移

  9. 目标地址的范围：段间 JMP • 段间转移——远转移（far） • 从当前代码段跳转到另一个代码段，可以在1MB范围 • 需要更改CS段地址和IP偏移地址 • 目标地址必须用一个32位数表达，叫做32位远指针，它就是逻辑地址 代码段 代码段 • 实际编程时，汇编程序会根据目标地址的距离，自动处理成短转移、近转移或远转移 • 程序员可用操作符short、near ptr 或far ptr 强制

  10. 段内转移、直接寻址 JMP 实际为相对寻址 JMP label ；IP←IP+位移量 • 位移量是紧接着JMP指令后的那条指令的偏移地址，到目标指令的偏移地址的地址位移 • 当向地址增大方向转移时，位移量为正；向地址减小方向转移时，位移量为负 jmp again；转移到again处继续执行 …… again:dec cx；标号again的指令 …… jmp output；转向output …… output:mov result,al；标号output的指令

  11. 段内转移、间接寻址 JMP r16/m16 ；IP←r16/m16 • 将一个16位寄存器或主存字单元内容送入IP寄存器，作为新的指令指针，但不修改CS寄存器的内容 jmp ax ；IP←AX jmp word ptr [2000h] ；IP←[2000h] JMP JMP

  12. 段间转移、直接寻址 JMP JMP far ptr label ；IP←label的偏移地址 ；CS←label的段地址 • 将标号所在段的段地址作为新的CS值，标号在该段内的偏移地址作为新的IP值；这样，程序跳转到新的代码段执行 jmp far ptr otherseg ；远转移到代码段2的otherseg

  13. 段间转移、间接寻址 JMP JMP far ptr mem ；IP←[mem]，CS←[mem+2] • 用一个双字存储单元表示要跳转的目标地址。这个目标地址存放在主存中连续的两个字单元中的，低位字送IP寄存器，高位字送CS寄存器 mov word ptr [bx],0 mov word ptr [bx+2],1500h JMP far ptr [bx] ；转移到1500h:0

  14. 2 条件转移指令 Jcc Jcc label ；条件满足，发生转移：IP←IP＋8位位移量 ；条件不满足，顺序执行 • 指定的条件cc如果成立，程序转移到由标号label指定的目标地址去执行指令；条件不成立，则程序将顺序执行下一条指令 • 操作数label是采用短转移，称为相对寻址方式

  15. 相对寻址方式 Jcc • Jcc指令的操作数label是一个标号 • 一个8位位移量，表示Jcc指令后的那条指令的偏移地址，到目标指令的偏移地址的地址位移 • 8位位移量是相对于当前IP的，且距当前IP地址－128～＋127个单元的范围之内，属于段内短距离转移 • Jcc目标地址就采用这种相对寻址方式 • Jcc指令为2个字节，条件不满足时的顺序执行就是当前指令偏移指针IP加2

  16. Jcc指令的分类 Jcc • Jcc指令不影响标志，但要利用标志（下表）。根据利用的标志位不同，16条指令分成3种情况： 1. 判断单个标志位状态 2. 比较无符号数高低 3. 比较有符号数大小

  17. Jcc 条件转移指令中的条件cc • 实际虽然指令只有16条，但却有30个助记符 • 采用多个助记符，只是为了方便记忆和使用

  18. 1. 判断单个标志位状态 Jcc • 这组指令单独判断5个状态标志之一 ⑴JZ/JE和JNZ/JNE：利用零标志ZF，判断结果是否为零（或相等） ⑵JS和JNS：利用符号标志SF，判断结果是正是负 ⑶JO和JNO：利用溢出标志OF，判断结果是否产生溢出 ⑷JP/JPE和JNP/JPO：利用奇偶标志PF，判断结果中“1”的个数是偶是奇 ⑸JC/JB/JNAE和JNC/JNB/JAE：利用进位标志CF，判断结果是否进位或借位 例题5.38 例题5.39 例题5.40 例题5.41 例题5.42

  19. 2 比较无符号数高低 Jcc • 无符号数的大小用高（Above）低（Below）表示 • 利用CF确定高低、利用ZF标志确定相等（Equal） • 两数的高低分成4种关系： ⑴ 低于（不高于等于）：JB（JNAE） ⑵ 不低于（高于等于）：JNB（JAE） ⑶ 低于等于（不高于）：JBE（JNA） ⑷ 不低于等于（高于）：JNBE（JA）

  20. 例5.43a：比较无符号数 cmp ax,bx ；比较ax和bx jnb next；若ax≥bx，转移 xchg ax,bx ；若ax＜bx，交换 next: ... 结果：AX保存较大的无符号数

  21. 3 比较有符号数大小 Jcc • 有符号数的大（Greater）小（Less）需要组合OF、SF标志，并利用ZF标志确定相等（Equal） • 两数的大小分成4种关系： ⑴ 小于（不大于等于）：JL（JNGE） ⑵ 不小于（大于等于）：JNL（JGE） ⑶ 小于等于（不大于）：JLE（JNG） ⑷ 不小于等于（大于）：JNLE（JG）

  22. 例5.43b：比较有符号数 cmp ax,bx ；比较ax和bx jnl next；若ax≥bx，转移 xchg ax,bx ；若ax＜bx，交换 next: ... 结果：AX保存较大的有符号数

  23. 第5章 二 单分支程序设计 • 条件成立跳转，否则顺序执行分支语句体；注意选择正确的条件转移指令和转移目标地址

  24. 例题 求绝对值 • Good ；计算AX的绝对值 cmp ax,0 jns nonneg ;分支条件：AX≥0 neg ax ;条件不满足，求补 nonneg:mov result,ax ;条件满足 ；计算AX的绝对值 cmp ax,0 jl yesneg ;分支条件：AX＜0 jmp nonneg yesneg:neg ax ;条件不满足，求补 nonneg: mov result,ax ;条件满足 • Bad

  25. 例题 无符号数除以2 ；将AX中存放的无符号数除以2，如果是奇数，则加1后除以2 test ax,01h ;测试AX最低位 jz even ;最低位为0：AX为偶数 add ax,1 ;最低位为1：AX为奇数，需要加1 even: rcr ax,1 ;AX←AX÷2 ;如果采用SHR指令，则不能处理AX＝FFFFH的特殊情况

  26. 第5章 三 双分支程序设计 条件成立跳转执行第2个分支语句体，否则顺序执行第1个分支语句体。注意第1个分支体后一定要有一个JMP指令跳到第2个分支体后

  27. 例题 显示BX最高位 对比 shl bx,1 ;BX最高位移入CF jc one ;CF＝1，即最高位为1，转移 mov dl,’0’ ;CF＝0，即最高位为0，DL←’0’ jmp two;一定要跳过另一个分支体 one: mov dl,’1’;DL←’1’ two: mov ah,2 int 21h ;显示 • 双分支程序改为单分支程序

  28. 例题 显示BX最高位 对比 shl bx,1 ;BX最高位移入CF jnc one ;CF＝0，即最高位为0，转移 mov dl,’1’ ;CF＝1，即最高位为1，DL←’1’ jmp two;一定要跳过另一个分支体 one: mov dl,’0’;DL←’0’ two: mov ah,2 int 21h ;显示 • 双分支程序改为单分支程序

  29. 例题 显示BX最高位 mov dl,’0’;DL←’0’ shl bx,1 ;BX最高位移入CF jnc two ;CF＝0，最高位为0，转移 mov dl,’1’;CF＝1，最高位为1，DL←’1’ two: mov ah,2 int 21h ;显示 • 编写分支程序，需留心分支的开始和结束

  30. 例题 单分支和双分支 ;寄存器AL中是字母Y或y，则令AH＝0；否则令AH＝－1 cmp al,’Y’;AL是大写Y否？ jz next ;是，转移 cmp al,’y’;AL是小写y否？ jz next ;是，转移 mov ah,-1 ;不是Y或y，则AH＝－1，结束 jmp done;一定要跳过另一个分支体 next: mov ah,0 ;是Y或y，则AH＝0，结束 done: ...

  31. 第5章 四 多分支程序设计 图示 • 多个条件对应各自的分支语句体，哪个条件成立就转入相应分支体执行。多分支可以化解为双分支或单分支结构的组合，例如： or ah,ah ;等效于cmp ah,0 jz function0 ;ah＝0，转向function0 dec ah ;等效于cmp ah,1 jz function1 ;ah＝1，转向function1 dec ah ;等效于cmp ah,2 jz function2 ;ah＝2，转向function2

  32. 地址表 分支1地址 分支2地址 ... Table dw disp1, disp2, disp3, disp4, ... 地址表形成多分支 • 需要在数据段事先安排一个按顺序排列的转移地址表 • 输入的数字作为偏移量。因为只有2个字节16位偏移地址，所以偏移量需要乘2 • 关键是要理解间接寻址方式JMP指令

  33. 此处等同于 offset disp1 例5.4 数据段－1/4 Data segment msg db 'Input number(1~8):',0dh,0ah,'$' msg1 db 'Chapter 1 : ...',0dh,0ah,'$' msg2 db 'Chapter 2 : ...',0dh,0ah,'$‘ ... msg8 db 'Chapter 8 : ... ',0dh,0ah,'$' table dw disp1,disp2,disp3,disp4 dw disp5,disp6,disp7,disp8 Data ends ;取得各个标号的偏移地址

  34. 例5.4 代码段－2/4 Code segment assume cs:code,ds:data start: mov ax,data mov ds,ax mov dx,offset msg ;提示输入数字 mov ah,9 int 21h mov ah,1 ;等待按键 int 21h

  35. 可以改为 call table[bx] 例5.4 代码段－3/4 cmp al,'1' ;数字 < 1？ jb start cmp al,'8' ;数字 > 8？ ja start and ax,000fh ;将ASCII码转换成数字 dec ax shl ax,1 ;等效于add ax,ax mov bx,ax jmp table[bx] ;（段内）间接转移：IP←[table+bx]

  36. 对应修改为 ret 例5.4 代码段－4/4 start2: mov ah,9 int 21h mov ah,4ch int 21h disp1: mov dx,offset msg1 ;处理程序1 jmp start2 ... Code ends end start

  37. JMP指令：段内相对转移

  38. JMP指令：段内寄存器间接转移

  39. JMP指令：段内存储器间接转移

  40. JMP指令：段间直接转移

  41. JMP指令：段间间接转移

  42. 放松一下

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