7_Язык Ассемблера (975804), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Как мы уже знаем, отэтой трактовки зависит и то, будет ли один операнд больше другого или же нет. Так, например, рассмотрим два коротких целых числа 0FFh и 01h. Как знаковые числа 0FFh = -1 меньше01h = 1, а как беззнаковые числа 0FFh = 255 больше 01h = 1.Исходя из этого, принята следующая терминология: при сравнении знаковых целых чисел первый операнд может быть больше (greater) или меньше (less) второго операнда.
При сравнении жебеззнаковых чисел будем говорить, что первый операнд выше (above) или ниже (below) второгооперанда. Ясно, что действию "выполнить переход, если первый операнд больше второго" будут соответствовать разные машинные команды, если трактовать операнды как знаковые или же беззнаковые целые числа. Можно сказать, что операции отношения, кроме, естественно, операций "равно" и"не равно", как бы раздваиваются: есть "знаковое больше" и "беззнаковое больше" и т.д. Это учитывается в различных мнемониках этих команд.Таблица 7.2.
Мнемоника команд условного переходаjljngeSF <> OFjlejng(SF<>OF) or(ZF=1)jajnbe(CF=0) and (ZF=0)jaejnbjncjbjnaejcjbejnaCF = 0jsSF = 1jnsSF = 0jojnojpjpejnpjpojcxzOF = 1OF = 0PF = 1Условие переходаРезультат (rez) команды вычитания или cоотношениеоперандов op1 и op2 команды сравненияRez = 0 или op1 = op2Результат = 0, операнды равныrez <> 0 или op1 <> op2Результат <> 0, операнды не равныrez > 0 или op1 > op2Знаковый результат > 0, op1 больше op2rez >= 0 или op1 >= op2Знаковый результат >= 0, т.е.op1 больше или равен (не меньше) op2rez < 0 или op1 < op2Знаковый результат < 0, т.е.op1 меньше (не больше или равен) op2rez <= 0 или op1 <= op2Знаковый результат <= 0, т.е.op1 меньше или равен (не больше) op2Rez > 0 или op1 > op2Беззнаковый результат > 0, т.е.op1 выше (не ниже или равен) op2Rez >= 0 или op1 >= op2Беззнаковый результат >= 0, т.е.op1 выше или равен (не ниже) op2Rez < 0 или op1 < op2Беззнаковый результат < 0, т.е.op1 ниже (не выше или равен) op2Rez <= 0 или op1 <= op2Беззнаковый результат <= 0, т.е.op1 ниже или равен (не выше) op2Знаковый бит разультата (7-й или 15-ый,в зависимости от размера) равен единицеЗнаковый бит разультата (7-й или 15-ый,в зависимости от размера) равен нулюФлаг переполнения равен единицеФлаг переполнения равен нулюФлаг чётности1 равен единицеPF = 0Флаг чётности равен нулюCX = 0Значение регистра CX равно нулюКОПjejzjnejnzjgjnlejgejnl1Логическое условиепереходаZF = 1ZF = 0(SF=OF) and(ZF=0)SF = OFCF = 1(CF=1) or (ZF=1)Флаг чётности равен единице, если в восьми младших битах результата содержится чётное число двоичных единиц.
Мы не будем работать с этим флагом, он редко используется.17В Таблице 7.2 приведены мнемоники команд условного перехода. Некоторые команды имеютразную мнемонику, но выполняются одинаково (переводятся программой Ассемблера в одну и ту жемашинную команду), такие команды указаны в одной строке этой таблицы.Как видно из приведённой таблицы, команд условного перехода достаточно много, поэтому понятно, почему для них реализован только один формат – близкий короткий относительный прямойпереход. Реализация других форматов команд условного перехода привела бы к резкому увеличениючисла команд в языке машины и, как следствие, к усложнению центрального процессора и ростуобъёма программ за счёт увеличения размера команд условного перехода. В то же время наличиетолько одного формата команд условного перехода может приводить к плохому стилю программирования.Пусть, например, надо реализовать на Ассемблере условный оператор языка Паскальif X>Y then goto LСоответствующий фрагмент на языке Ассемблера, реализующий этот оператор для знаковыхвеличин X,Y:X dw?Y dw?.
. .mov ax,Xcmp ax,YjgL. . .L:может быть неверным, если величина расстояния в программе между меткой L и командой условного перехода велико (более 128 байт). В таком случае придётся использовать такой фрагмент на Ассемблере со вспомогательной меткой L1 и вспомогательной командой безусловного перехода уже сдлинным смещением:mov ax,Xcmp ax,Yjle L1jmp LL1:. . .L:Таким образом, на самом деле мы вынуждены реализовывать на Ассемблере такой фрагментпрограммы на языке Паскаль:if X<=Y then goto L1; goto L; L1:;... L:Это, конечно, по необходимости, вынуждает нас использовать на Ассемблере плохой стиль программирования (разумеется, компилятор с Паскаля тоже вынужден так делать при переводе программы на язык машины, если точка перехода находится достаточно далеко).В качестве примера использования команд условного перехода рассмотрим программу, котораявводит знаковое число A в формате слова и вычисляет значение X по формулеX:=(A+1)*(A-1), при A<1004, при A=100(A+1) mod 7, при A>100include io.asm; файл с макроопределениями для макрокоманд ввода-выводаdata segmentAdw?Xdw?Diagn db'Ошибка – большое значение A!$'data endsstack segment stackdb128 dup (?)stack endscode segmentassume cs:code, ds:data, ss:stack18start:movax,data; это команда формата r16,i16movds,ax ; загрузка сегментного регистра DSinint A; Ввод целого числаmovax,A ; ax := Amovbx,ax ; bx := Aincax; ax := A+1joErrorcmpbx,100; Сравнение A и 100jgeL1; Вниз - по первой ветви вычисления Xdecbx; bx := A-1joErrorimul bx; <dx,ax>:=(A+1)*(A-1)joError ; Произведение (A+1)*(A-1) не помещается в axmovX,ax ; Результат берётся только из axL:outint X;Вывод результатаnewlinefinishL1:jgL2;Вниз - по второй ветви вычисления XmovX,4jmpL;На вывод результатаL2:movbx,7; Третья ветвь вычисления Xcwd; <dx,ax> := 32-хбитное (A+1) – иначе нельзя!idiv bx;dx:=(A+1) mod 7, ax:=(A+1) div 7movX,dxjmpL;На вывод результатаError:movdx,offset Diagnoutstrnewlinefinishcode endsend startВ этой программе мы сначала закодировали вычисление по первой ветви нашего алгоритма, затем по второй и, наконец, по третьей.
Программист, однако, может выбрать и другую последовательность кодирования ветвей, это не влияет на суть дела. Далее, мы предусмотрели выдачу аварийной диагностики, если результаты операций сложения (A+1), вычитания (A-1) или произведения(A+1)*(A-1) слишком велики и не помещаются в одно слово.Для увеличения и уменьшения операнда на единицу мы использовали командыinc op1 иdec op1Напомним, что, например, команда inc ax эквивалентна команде add ax,1 , но не меняетфлага CF. Таким образом, после этих команд нельзя проверить флаг переполнения, чтобы определить, правильно ли выполнились такие операции над беззнаковыми числами, это необходимо учитывать в надёжном программировании. У нас, однако, числа знаковые, поэтому всё в порядке.Обратите также внимание, что мы использовали команду длинного деления, попытка использовать здесь короткое деление, напримерL2:mov bh,7; Третья ветвь вычисления Xidiv bh; ah:=(A+1) mod 7, al:=(A+1) div 7может часто приводить к ошибке.
Здесь остаток от деления (A+1) на число 7 всегда поместится врегистр ah, однако частное (A+1) div 7 может не поместиться в регистр al (пусть, например, A=28000, тогда (A+1) div 7 = 4000 – не поместится в регистр al).Для выдачи аварийной диагностики мы использовали предложения АссемблераError:mov dx,offset DiagnoutstrВ первой команде применена специальная операция языка Ассемблера offset.
Эта одноместная операция, будучи применена к некоторому имени, вычисляет адрес (т.е. смещение) этого имениот начала сегмента. Можно сказать, что эта операция смены способа адресации:19mov ax,A; ax:=значение переменной A, это формат RX=r16,m16mov ax,offset A; ax:=адрес переменной A, это формат RI=r16,i16При использовании команд условного перехода мы предполагали, что расстояние от точки перехода до нужной метки небольшое (формата i8), если это не так, то программа Ассемблера выдастнам соответствующую диагностику об ошибке и нам придётся использовать "плохой стиль программирования", как объяснялось выше.
В нашей программе это может случиться только тогда, когдасуммарный размер кода программы между командой условного перехода и соответствующей меткой(включая код, подставляемый вместо макрокоманд outint и finish) будет больше 128 байт(обязательно понять это!).7.7.3. Команды циклаДля организации циклов на Ассемблере вполне можно использовать команды условного перехода. Например, цикл языка Паскаль с предусловием while X<0 do S для целой знаковой переменной X можно реализовать в виде следующего фрагмента на Ассемблере:L:cmp X,0; Сравнить X с нулёмjge L1; Здесь будет оператор Sjmp LL1: . . .Аналогично, оператор цикла с постусловием repeat S1; S2; ...
Sk until X<0 можнореализовать в виде такого фрагмента на Ассемблере:L:;S1;S2. . .;Skcmp X,0; Сравнить X с нулёмjge L. . .В этих примерах мы считаем, что тело цикла по длине не превышает примерно 120 байт (это30-40 машинных команд). Как видим, цикл с постусловием требует для своей реализации на однукоманду (и на одну метку) меньше, чем для цикла с предусловием.Как мы знаем, если число повторений выполнения тела цикла известно до начала исполненияэтого цикла, то в языке Паскаль наиболее естественно было использовать цикл с параметром.
Дляорганизации цикла с параметром в Ассемблере можно использовать специальные команды цикла.Команды цикла, по сути, тоже являются командами условного перехода и, как следствие, реализуюттолько близкий короткий относительный переход. Команда циклаloop L;Метка L заменится на операнд i8использует неявный операнд – регистр CX и её выполнение может быть так описано с использованием языка Паскаль:Dec(CX); {Это часть команды loop, поэтому флаги не меняются!}if CX<>0 then goto L;Как видим, регистр CX (который так и называется регистром-счётчиком цикла – loop counter),используется этой командой именно как параметр цикла.
Лучше всего эта команда цикла подходитдля реализации цикла с параметром языка Паскаль видаfor CX:=N downto 1 do SЭтот оператор можно эффективно реализовать таким фрагментом на Ассемблере:mov CX,Njcxz L1L:. . .; Тело цикла –. . .; оператор Sloop LL1: . . .Обратите внимание: так как цикл с параметром языка Паскаль по существу является циклом спредусловием, то до начала его выполнение проверяется исчерпание значений для параметра цикла с20помощью команды условного перехода jcxz L1 , которая именно для этого и была введена в языкмашины. Ещё раз напоминаем, что команды циклов не меняют флагов.Описанная выше команда цикла выполняет тело цикла ровно N раз, где N – беззнаковое число,занесённое в регистр-счётчик цикла CX перед началом цикла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
