3 Задание

3.1 Составить таблицу «Регистры процессора» с указанием названия регистра и его назначения.

3.2 Составить таблицу «Команды Ассемблера» с указанием названия команды, ее мнемокода и выполняемого действия.

3.3 Разработать программу на языке Ассемблер для вычисления арифметического выражения (таблица 4.6) и сохранения результата в указанном регистре.

Таблица 4.6 – Таблица вариантов

Вариант	Выражение	Регистр-приемник
1	(53+8)*2+(150-60)/3	DX
2	(1260-450)/2+310*3	SI
3	(176/2+23*3)-(125-50)/3	BX
4	(786+35)*3+(125-50)/5	DI
5	(5684/4+357/3+245/5)*3	CX
6	(25*7-31*2+11*3)/2	BL. В регистр BH записать 0
7	150/3+78/2+365/5	CL. В регистр CH записать 0
8	(35/7)*(78/2)-190	BH. В регистр BL записать 0
9	(81/9)*(65/5)-110	CH. В регистр CL записать 0
10	150/5-35/7+210/3	DL. В регистр DH записать 0

4 Контрольные вопросы

4.1 Что называется операндом и мнемокодом?

4.2 Что такое регистры процессора? Для чего используются регистры общего назначения?

4.3 Опишите работу команды MOV.

4.4 Опишите работу команд ADD и SUB.

4.5 Опишите работу команды MUL.

4.6 Опишите работу команды DIV.

5 Содержание отчета

5.1 Наименование работы

5.2 Цель работы

5.3 Задание

5.4 Необходимые таблицы

5.5 Код программы на языке Ассемблера

5.6 Выводы по работе

5.7 Ответы на контрольные вопросы

6 Список литературы

6.1 Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2008.

6.2 Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2008.

Практическое занятие 5

Изучение системы команд Ассемблера. Команды обработки строк данных и команды организации циклов

1 Цель работы:

1.1 Изучить команды обработки строк данных.

1.2 Изучить команды организации циклов.

2 Пояснение к работе

2.1 Краткие теоретические сведения

2.1.1 Команды обработки строк данных

Строка – это последовательность байтов или слов, размещаемых в смежных ячейках памяти.

Таблица 5.1 – Команды обработки строк

Название	Мнемокод
Пересылка строки	MOVS, MOVSB
Загрузка символа из строки	LODS, LODSB
Запись символа в строку	STOS, STOSB
Сканирование строки	SCAS, SCASB
Сравнение строки	CMPS, CMPSB

Если обрабатываемая строка состоит из 16-разрядных машинных слов, то применяется мнемокоды команд без буквы “B” на конце (например, LODS); если строка состоит из байтов, то – мнемокоды команд с буквой “B” (например, LODSB). Операнды команд после из мнемокодов, как правило, не указываются; везде используется неявная адресация.

Команда MOVS, MOVSB (move strings) – это пересылка элемента строки из одной области памяти в другую (в отличие от MOV, которая не может выполнять пересылки «память-память»). Строка-источник адресуется регистрами DS:SI (то есть находится в сегменте памяти, на который указывает DS, и имеет смещение, находящееся в SI), строка-получатель – регистрами ES:DI. Таким образом, строка-получатель размещается в дополнительном сегменте данных, если только значения DS и ES не равны.

Содержимое индексных регистров SI и DI во время работы строковых команд не остаётся неизменным – оно также изменяется автоматически в соответствии с правилом SI←SI+delta, DI←DI+delta. Здесь delta=1 для байтовых строк и delta=2 для строк, состоящих из 16-разрядных машинных слов. Кроме того, в ряде случаев возникает необходимость в пересылке строки в обратном порядке, начиная не с первого, а с последнего элемента. Содержимое индексных регистров при этом должно не увеличиваться (автоинкрементирование), а уменьшаться (автодекрементирование). Направление изменения содержимого задаётся с помощью флага DF в регистре FLAGS микропроцессора: при DF=0 используется «плюс», при DF=1 – «минус». Сам же флаг DF управляется специальными командами: CLD (сбросить флаг, это значение по умолчанию) и STD (установить флаг).

Команда LODS, LODSB (load from string). Команда осуществляет загрузку элемента строки (слова или байта) в регистр AX или AL соответственно. Строка адресуется с помощью регистров DS:SI.

Команда STOS, STOSB (store to string). С помощью этой команды производится заполнение строки словом (байтом). Заполняемая строка адресуется с помощью регистров ES:DI.

Команда SCAS, SCASB (scan string). Эта команда используется для так называемого «сканирования» одной строки в поисках нужного элемента (слова или байта). В процессе работы команды осуществляется сравнение элемента строки, расположенного по адресу ES:DI, со значением в регистре AX (или AL) путём вычитания; результат вычитания не фиксируется, но устанавливаются соответствующие флаги. Как и при выполнении прочих строковых команд, производится автоинкрементирование (либо автодекрементирование) регистра DI.

Команда CMPS, CMPSB (compare strings). Команда осуществляет поэлементное сравнение элементов двух строк (слов или байтов), одна из которых, как и прежде, расположена в памяти по адресу в регистрах DS:SI, вторая – по адресу в ES:DI. При выполнении этой команды производится вычитание элемента строки с адресом в SI из элемента строки с адресом в DI; как и в обычной команде CMP, результат вычитания никуда не записывается, но зато устанавливаются соответствующие флаги (наиболее важным в данной ситуации является флаг ZF).

ZF – флаг нуля. Устанавливается в 1, если результат предыдущей команды – ноль.

2.1.2 Команды организации циклов

При работе на Ассемблере можно организовать циклы, используя команды условных переходов. Однако, кроме этого, 8086-совместимые МП предоставляют в распоряжение программиста специальные команды циклов LOOP, LOOPNZ, LOOPZ. Все эти команды используют метку, расположенную выше по программе. Часть программы между меткой и какой-либо из рассматриваемых команд и есть тело цикла. Перед входом в цикл следует записать в регистр CX число повторений цикла. Каждый раз при очередном повторении тела цикла процессор будет автоматически вычитать единицу их СХ. Цикл закончится, если:

- СХ будет равен 0 (для команды LOOP);

- СХ будет равен 0 или флаг ZF будет равен 1 (для команды LOOPNZ);

- СХ будет равен 0 или флаг ZF будет равен 0 (для команды LOOPZ).

Для организации циклов при работе со строковыми командами имеются специальные команды-префиксы REP (repeat), REPE, REPNE. Они записываются перед основной командой (например, REP MOVSB) и обеспечивают её выполнение не один, а несколько раз, организуя по сути дела аппаратный (очень быстрый) цикл. Число повторений предварительно записывается в CX и на каждом шаге содержимое CX автоматически уменьшается на 1.

Префикс REP («повторять, пока не обнулится счётчик») анализирует только одно условие окончания повторений, а именно CX = 0.

Префикс REPE («повторять, пока равно») анализирует следующее составное условие окончания повторений: (CX = 0) ИЛИ (ZF = 0).

Префикс REPNE («повторять, пока не равно») в качестве условия окончания повторений использует следующее: (CX = 0) ИЛИ (ZF = 1).

2.1.3 Примеры программ

Пример 1: вычислить сумму 1+2+…+19+20 и записать результат в регистр SI.

Удобно программировать вычисление этой суммы в обратном порядке, т.е. начиная с 20 – тогда можно воспользоваться регистром с убывающим содержимым. В данном случае нам подходит цикл LOOP со счетчиком в CX – ведь его содержимое как раз уменьшается на каждой итерации цикла.

MOV AX, 0 ; будем накапливать сумму в АХ

MOV CX, 20 ; подготовим счётчик цикла

MET: ; этой меткой обозначено начало цикла

ADD AX, CX ; прибавляем очередное слагаемое

LOOP MET ; переход на начало цикла, если СХ не равно нулю

MOV SI, AX ; выдадим результат.

Пример 2: Дан массив байтов (1,1,2). Получить другой массив, в котором каждый элемент первого массива увеличен на 5.

Рассматривая массив как строку байтов, разместим исходные данные в сегменте данных (DS) с адреса 0000h, а результат – в дополнительном сегменте (ES) также с адреса 0000h.

MOV SI, 0 ; начальное значение для LODS (источник данных)

MOV DI, 0 ; начальное значение для STOS (приемник)

MOV CX, 3 ; в нашем примере - три исходных элемента

MET:

LODSB ; загрузим очередной байт массива

ADD AL, 5 ; обработаем его, как указано в задаче

STOSB ; запишем обработанный байт в массив результата

LOOP MET