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汇编语言的艺术(组合语言的艺术)--基本认识(1)

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    应该注意的一点,是电脑的基本单位在于八个开关,不用足就是浪费。如果8个不够,再增加便有16个。所以,因事制宜,在设计的时候,唯有用8的倍数才划算。
    但是,宇宙中的事物,不见得刚好是八的倍数。如果设计的人没有这种认识,不能把所处理的资料,以8为限制条件去划分,就无法利用这种有利的条件,当然,也就得不到最理想的结果。
    所以,要想程式具有最高的效率,首先要把资料整理成为八的倍数值结构。把资料整理为最有效的结构方式,称为「资料结构」,关于这一点,在后面将有较详细的例证。
    每个字元有 256种排列组合,即相当于 256个十进位的数字。为了方便人的理解,通常将字元写成十六进位形式,并在其数字后加一‘H’,以别于十进位数字。
    兹将十进制与十六进制对应表列于下面:
    二进位值    八进位值    十进位值    十六进位值
        0           0           0           0H
        1           1           1           1H
      *10           2           2           2H
       11           3           3           3H
     *100           4           4           4H
      101           5           5           5H
      110           6           6           6H
      111           7           7           7H
    *1000         *10           8           8H
     1001          11           9           9H
     1010          12         *10          0AH
     1011          13          11          0BH
     1100          14          12          0CH
     1101          15          13          0DH
     1110          16          14          0EH
     1111          17          15          0FH
   *10000         *20          16         *10H
      ★  凡前有 *者表示进位。
      ★★二进位数后应加‘B’,八进位后应加‘O’。
    由上可知,十六进制仍沿用十进位数字,只是到了10时,已无现成数字可用,只好借用英文字母。在程式中,汇编程式为了分辨ASCII 字符与十六进制数值,通常规定凡十六进位数值以英文字母开始者,在其字母前加一‘0’。

三、对暂存器的认识

    暂存器 (Register) 相当于调色皿,资料相当于色料。把色料放进调色皿里,为的是要得到预定的效果,暂存器对于资料亦然。
    调色皿有大有小,深度有深有浅,其目的是针对不同的情况,以作有效的处理。暂存器也是一样,应用得好,程式会很精简,容易修改、阅读。否则,想到哪一个就用哪一个,没有原则,没有章法,这种程式委实不敢恭维。
    暂存器的重要性,在于处理方便灵活、速度快,占用空间小。不幸8088 CPU的暂存器很少,用起来总是捉襟见肘,辛苦异常。正因为此,暂存器的善用与否,成为程式效能高低的关键技术。
    有些程式师不愿意精打细算,经常设定一些「缓冲器」,利用缓冲器可以任意定名、便于记忆的优点,竟把珍贵的暂存器,当作各缓冲器间、搬运资料的交通工具,只见资料不停的搬进搬出。虽然程式师省了点事,但运行速度白白浪费了,空间也被糟蹋了。写这样的组合程式,远不如去用高阶语言。
    当然,缓冲器是有必要的,但也只限于「必要」的情况,而且,在程式规划时,就要考虑各种应用的条件,把缓冲器内的值取出后,一次处理完毕。如果不能一次解决或是经常要用到的资料,则设法放在暂存器中。
    实际上,任何程式不可能在一个过程中,同时需要很多特殊的资料。好的程式师能把复杂的工作处理得有条不紊,功力不够的,往往把简单的事情弄得令人难以理解。8088的暂存器的确是不够用,但是却不至于少到要以缓冲器取代的地步。
    工作的好坏、成败,与人的组织能力有绝对的关系,限于篇幅,我们不能多谈。可是,利用暂存器的特性,来处理繁杂的资料,倒也是训练组织力的方法之一。
    首先,我们应该把暂存器视为工具,瞭解工具的功能、性质,然后要能铭记于心,纯熟地加以运用。
    根据个人的理解,暂存器概分六类:
    1,分段用
      程式段 CODE SEGMENT                :CS
      资料段 DATA SEGMENT                :DS
      堆栈段 STACK SEGMENT               :SS
      特设段 EXTRA SEGMENT               :ES
    2,堆栈用:
      堆栈值 STACK POINTER               :SP
      栈用器 BASE POINTER                :BP
    3,记忆转换用:
      源存器 SOURCE INDEX                :SI
      终存器 DESTINATION INDEX           :DI
    4,一般用:
      累积器 ACCUMULATOR                 :AX
      兼用器 BASE                        :BX
      计数器 COUNTER                     :CX
      资料器 DATA                        :DX
    5,标志用:旗号值 STATUS              :FLAG
    6,指示用:执行值 INSTRUCTION POINTER :IP
    为了便于记忆,我们给暂存器定中文名,其定义为:
    凡分段用者率称「段」,做为各段起始位置指示用,其计值方式为:系统中的绝对地址=(本值×16)+各段定址值
    如:资料段为 1600H,乘16即为16000H。
    如源存器为 1234H,则此源存器在系统中由0算起的地址为:17234H。
    应注意者,各种以「器」定名的暂存器,皆有限用的段,切勿混用。
    凡定名为「值」者,皆为不能用来供程式写作的暂存器。如堆栈值(SP)系指示堆栈所在位置;旗号值(FLAG)表示旗号标志的情况;执行值(IP)则代表程式当前所执行的地址。这些暂存器值并非不能改变,但对技巧尚不够纯熟者,最好保持原值,不要妄动。
    经常使用的「器」有两种,一以16位元为单位,如栈用器、源存器及终存器; 另一种则具有两个分别称「高位」及「低位」、各有8位元,可单独使用,也可合并为16位元的暂存器AX,BX,CX,DX。
    暂存器通常作为容器用,但有些多用为记忆区之定址,以便将其中贮存的资料取出应用。前者称为容器功能,可以作计算、逻辑处理等。后者称为定址功能,系供处理各「器」所定位址的资料用。由于8088 CPU的定址方式,受限于当初不成熟的设计理念,偏偏 IBM独具慧眼,选中了它,所谓城门失火,殃及池鱼,读者不得不多花点功夫,小心应付。
    栈用器(BP)属于堆栈段的记忆位置,系提供给高阶语言结构使用,对组合语言来说,功能不大,但若善于运用,也不无价值。
    源存器(SI)固定指向资料段,将源存器中的资料取出,所指的是取出资料段中的资料。设若
    DS=2000H   SI=1234H,则
SI中的1234H 系指系统中 2000H×16加上位址值 1234H。
    不过,使用者不必去计算,只要知道是由资料段起,位址为1234H 即可。
    终存器(DI)较为复杂,通常它是指向资料段,可是有几个指令涉及大量资料转移,需要由源存器搬到终存器。由于受限于分段的设计,为了便于段间应用,所以特别规定:在这种情况下终存器系指向特设段(ES)。也就是说,只能由资料段移向特设段。程式师可以先设定各段的段暂存器,再作转移。若要在同一段中作资料转移,则应使资料段=特设段。
    一般用的暂存器,都可以分成两个8位元、各命名为高、低位暂存器,如:
    累积器:AX  高位 AH ,低位 AL
    兼用器:BX  高位 BH ,低位 BL
    计数器:CX  高位 CH ,低位 CL
    资料器:DX  高位 DH ,低位 DL
    其中累积器的功能最强,可以做乘、除计算,AH尚有贮存旗号的特殊指令。尤其是从记忆区中取值或将值放进记忆区内时,效率最高,如 LODS , STOSW等。
    由于其功能高,运用灵活,所以宜于打杂,千万不要赋与固定的使命。
    兼用器则有一种重要的特性,它是一般用暂存器中,唯一能自记忆区中读取资料者(XLAT指令除外),所以作为「资料及定址转换」 (后文将专门介绍此一功能) 方便异常。
    计数器常用作「回路」或次数的记录,也有专用的指令,除非不得已,或者计数用得不多,最好保留备用。
    资料器功能最少,最好固定其用途,选择经常需要应用的资料,置放其中,以便发挥时间空间的最高效率。

 
 

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