Практическая работа № 7.

ТЕМА: "Система команд CPU i8086. Команда загрузки исполнительного адреса. Команды, организующие циклы".

ЦЕЛЬ:

• Изучить особенности выполнения команд, организующих циклы (LOOPx), и команды загрузки исполнительного адреса (LEA) из системы команд процессора.

• Научиться использовать указанные команды при составлении программ циклической структуры на языке ассемблера. Закрепить назначение регистра счетчика CX.

• Закрепить умения по кодированию и декодированию команд, организующих циклы, и команды LEA.

Ход работы.

1. Познакомиться с необходимой теоретической информацией.

2. Ответить на контрольные вопросы.

3. Выполнить предложенные задания.

4. Оформить отчет.

5. Защитить работу.

Повторим необходимый теоретический материал.

Команды пересылки адреса

LEA – Load Effective Address – загрузить эффективный адрес (смещение) операнда источник в приемник.

LEA Reg, Mem.

Команда эквивалентна команде MOV Reg, offset Mem

Команда LEA вычисляет смещение операнда-источника команды (который должен быть операндом в памяти) и сохраняет его в 16-разрядном регистре – приемнике. Следовательно, источником является относительный адрес операнда, находящегося в памяти, но не его значение! Сегментные регистры использовать нельзя.

Команда на флаги не влияет.

16-ричный код (1 байт)	MOD Reg/OPC Reg/Mem (2-ой байт)	смещение disp_Lo, disp_Hi	формат операндов: приемник, источник
8D	MOD Reg Mem	Disp_Lo, Disp_Hi	Reg16, Mem16

MOD не может быть равно 11 !

Примеры команд:

1. Мнемоническая запись: LEA AX, [BX+SI] ; формат операндов Reg16, Mem16

Машинный код команды: 10001101 00000000 ; команда занимает 2 байта

16-ричный код команды: 8D00h.

2. Мнемоническая запись: LEA SI, [BX+88h] ; формат операндов Reg16, Mem16

Машинный код команды: 10001101 01110111 10001000 ; команда занимает 3 байта

16-ричный код команды: 8D7788h.

ПРИМЕР

Произвести деление: t1/b1 (двойного слова на слово)

................

b1 dw 5

t1 dd 1F45706Ah

................

LEA bx,t1 ; адрес t1 загружается в bx

MOV ax,[bx]; младшее слово двойного слова загружается

; в AX (706Ah)

MOV DX,[bx+2] ; старшее слово — в DX (1F45h)

IDIV b1 ; DX,AX/b1, частное — в ax

Здесь можно было бы использовать операцию WORD PTR, но это другой способ.

2) Lds и les (Load ds и Load es) — команды загрузки адреса, состоящего из двух слов, в пару регистров (сегментный регистр и, чаще всего, базовый).

LDS регистр, переменная (двойное слово)

LES регистр, переменная (двойное слово)

Младшее слово, находящееся в переменной, загружается в регистр (1-ый операнд), старшее слово — в сегментный регистр DS (если LDS) и ES (если LES).

Пример

t1 dd 565A0053h ; дальний адрес

……………..

LDS bx,t1 ; в DS запишется сегментный адрес 565Ah

; а в BX — 0053h

LES bp,t1 ; аналогично, только номер сегмента — в ES,

; а смещение в BP

jmp FAR DS:[BX] ; при этом будет происходить переход в дру-

jmp FAR ES:[BP] ; гой сегмент кода.

Таким образом, команды пересылки адреса LES и LDS позволяют организовать переход в другой сегмент по заранее заготовленному адресу. То есть заранее в памяти в переменной t1 каким-то образом формируют два слова: номер сегмента и смещение, а затем их засылают, например, с помощью команды LDS в DS и в BX. Это дает возможность адресоваться к другому сегменту.

Команды LDS и LES часто используются в системном программировании, когда пишутся собственные обработчики прерываний, и нужно переходить между сегментом кода своей программы и сегментом кода стандартных обработчиков.

Команды цикла

Как и в языках высокого уровня, циклы в ассемблере можно строить несколькими способами. Первый — использовать команды условной передачи управления. Однако в ассемблере существуют и специальные команды для организации цикла (с постусловием.): LOOP, LOOPZ (LOOPE), LOOPNZ (LOOPNE).

LOOP – LOOP according to CX – управление циклом со счетчиком в СХ

1. LOOP <короткая_метка> — основная команда цикла.

Действие: выполнить декремент содержимого регистра СХ, проанализировать регистр СХ: если СХ=0 передать управление следующей за LOOP команде, иначе передать управление команде, метка которой указана в качестве операнда. Обычно LOOP – последняя команда цикла. Смещение метки относительно текущего значения регистра IP должно быть в диапазоне от -128 до +127 байт. Не влияет на флаги.

Счетчик считается установленным в регистре CX (или ECX для процессора выше i386). Таким образом, в программе цикл обычно выглядит следующим образом:

.........

mov cx,<количество повторений> ; подготовка к циклу

.........

метка: ; метка начала цикла

. . . . . ; тело цикла

LOOP метка

.........

Цикл выполняется хотя бы один раз, дальше команда LOOP уменьшает содержимое регистра CX на 1 и передает управление операнду короткая_метка, если содержимое CX не равно 0, в противном случае — выход из цикла.

ПРИМЕРЫ

1) Определить результат выполнения следующего фрагмента программы.

..........

mov ax,0

mov cx,4

M1: ADD ax,cx

LOOP M1

..........

Сумма накапливается в AX: 4+3+2+1

2) Написать программу, вычисляющую сумму элементов таблицы, состоящей из слов.

..........

tabl DW 5,6,7,10,0,15,17,0,3

sum DW ? ; переменная для результата

..........

MOV cx,9 ; подготовка

MOV ax,0 ; к

MOV si,0 ; циклу

met: ; метка начала цикла

ADD ax,tabl[si] ; суммирование элементов

ADD si,2 ; переход к следующему элементу таблицы

LOOP met ; конец цикла

MOV sum,ax

..........

3) Написать программу, вычисляющую сумму только положительных элементов таблицы чисел.

..........

tabl DW 5,6,7,10,0,15,17,0,3

sum DW ? ; переменная для результата

..........

MOV cx,9 ; подготовка

MOV ax,0 ; к

MOV si,0 ; циклу

met: ; метка начала цикла

CMP tabl[si],0

JLE dop_met ; переход если меньше либо равно

ADD ax,tabl[si] ; суммирование элементов

dop_met:

ADD si,2 ; переход к следующему элементу таблицы

LOOP met ; конец цикла

MOV sum,ax

..........

Здесь добавилась команда сравнения элемента таблицы с 0. Если число не положительное, то сложение пропускается, только происходит переход на следующий элемент таблицы. В противном случае, если число положительное, оно добавляется к сумме

Обратите внимание на формат команды LOOP — тело цикла должно помещаться в пределах 127 байтов. А если тело цикла больше? В этом случае нельзя использовать команду LOOP, а нужно использовать команду условной передачи управления и директиву .386.

ПРИМЕРЫ

В программе был цикл:

..........

MOV cx,10

met:

..........; тело цикла

LOOP met

..........

Потом программу модифицировали, и оказалось, что тело цикла стало больше 127 байтов. Транслятор стал выдавать ошибку.

Изменить программу, заменив команду LOOP на команду условного перехода.

.386

..........

MOV cx,10

met:

..........

; тело цикла

DEC cx

CMP cx,0

JNZ met

..........