汇编：数据/代码查找表
数据查找表
汇编语言的数据查找表（Lookup Table, LUT） 是存储在内存中的连续数据集合，通过索引值直接定位数据地址，实现 “查表取值”（无需计算，直接读取），核心优势是快速高效，尤其适合映射关系固定的场景（如 ASCII 码转换、数学函数值、状态映射等）。
一、核心原理（底层视角）
- 存储结构：数据在内存中连续排列（按字节 / 字 / 双字对齐），每个元素占固定长度（如 1 字节 = 8 位、2 字节 = 16 位）。
- 寻址逻辑：目标数据地址 = 查找表基地址 + 索引值 × 单个元素长度（CPU 通过「基址 + 变址寻址」直接计算地址，无需循环遍历，1 条指令即可获取数据）
- 硬件关联：
- 表基地址通常存放在寄存器（如 x86 的 BX、SI，ARM 的 R1、R2），索引值来自寄存器或立即数。
- 底层依赖 CPU 的「地址加法器」快速计算偏移量，比计算（如公式运算）节省时钟周期。
二、8086 汇编（16 位实模式）实战示例
以「ASCII 码转 BCD 码」为例（0-9 的 ASCII 码为 30H-39H，对应 BCD 码 0-9），用查表法实现转换，代码可直接在 DosBox+MASM 中运行：
; 数据段：定义查找表（ASCII码→BCD码映射，索引0-9对应ASCII 30H-39H）
DATA SEGMENT
ASCII_TABLE DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H ; 索引0→'0'(30H), 索引1→'1'(31H)...
BCD_VAL DB 5 ; 待转换的BCD码（5 → 目标ASCII是35H）
RESULT DB ? ; 存储结果（最终会存35H）
DATA ENDS
; 代码段：查表核心逻辑
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE, DS:DATA ; 关联段寄存器
START:
MOV AX, DATA ; 1. 初始化数据段寄存器DS（x86不允许直接MOV DS, 立即数）
MOV DS, AX ; 底层：DS存放数据段基址，CPU通过DS×16+偏移量定位内存
MOV AL, BCD_VAL ; 2. 取索引值（BCD_VAL=5，AL=05H）
LEA BX, ASCII_TABLE ; 3. 取查找表基地址（BX = ASCII_TABLE的偏移地址，底层用LEA计算有效地址）
MOV AH, 0 ; 4. 清零AH（避免AX高8位干扰，因AL是8位索引，BX+AL为16位地址）
; 核心查表指令：基址+变址寻址（BX=表基址，AL=索引，DS:BX+AL → 目标数据地址）
MOV AL, [BX+AL] ; 5. 查表取值：AL = ASCII_TABLE[5] = 35H（1条指令完成，底层地址加法器计算 BX+AL）
MOV RESULT, AL ; 6. 存储结果（RESULT=35H，即'5'的ASCII码）
; 程序退出（DOS中断21H，功能4CH）
MOV AH, 4CH
INT 21H
CODE ENDS
END START
三、sin(x)查表实例
assume cs:code
code segment
start:
mov al,60 ; 要查找的角度（0/30/60/90/120/150/180）
call showsin ; 调用显示正弦值的子程序
mov ax,4c00h ; DOS中断：程序退出
int 21h
; 子程序：显示对应角度的正弦值字符串
; 入口参数：al = 角度（仅支持0/30/60/90/120/150/180）
; 出口参数：无
showsin:
jmp short show ; 跳过查表数据区
; 字符串偏移地址表（每个表项2字节，对应各角度字符串的偏移）
table: dw ag0,ag30,ag60,ag90,ag120,ag150,ag180
ag0: db '0',0 ; 0°正弦值
ag30: db '0.5',0 ; 30°正弦值
ag60: db '0.866',0 ; 60°正弦值
ag90: db '1',0 ; 90°正弦值
ag120: db '0.866',0 ; 120°正弦值
ag150: db '0.5',0 ; 150°正弦值
ag180: db '0',0 ; 180°正弦值
show:
; 保护寄存器（避免破坏主程序的寄存器值）
push bx
push es
push si
; 初始化显存段寄存器（0B800H是彩色文本模式显存段地址）
mov bx,0B800H
mov es,bx ; 修正：原代码是mov ex,bx（错误寄存器名）
; 查表逻辑：角度 ÷ 30 = 表项索引（如60÷30=2，对应table[2]）
mov ah,0 ; ax = al（角度值，字节扩展为字）
mov bl,30
div bl ; 字节除法：ax ÷ bl → al=商（索引），ah=余数
mov bl,al
mov bh,0 ; bx = 索引（0~6）
add bx,bx ; 索引×2（因为table每个项是2字节的偏移地址）
mov bx,table[bx]; bx = 对应角度字符串的偏移地址
; 设置显示位置：屏幕第12行、第40列（显存偏移=160*行 + 2*列）
mov si,160*12 + 40*2
shows:
; 读取字符串字符（代码段寻址，因为字符串在code段）
mov ah,cs:[bx]
cmp ah,0 ; 判断是否到字符串结束符（0）
je showret ; 结束符则跳转到返回
; 显示字符到显存（显存格式：低字节=ASCII，高字节=属性，这里默认属性0）
mov es:[si],ah ; 写入字符
inc bx ; 下一个字符
add si,2 ; 下一个显存位置（+2是因为每个字符占2字节）
jmp shows ; 循环显示
showret:
; 恢复寄存器
pop si
pop es
pop bx
ret ; 子程序返回
code ends
end start
代码查找表（示例一）
与数据查找表的原理类似，先从代码开始：
; 8086 极简跳转表示例
; 段定义：代码段包含跳转表和所有功能逻辑
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE ; 代码段寄存器CS指向本代码段
; --------------------------
; 1. 定义代码地址查找表（跳转表）
; 表元素：各功能的入口地址（16位偏移，8086同段跳转）
; --------------------------
JUMP_TABLE DW FUNC0, FUNC1, FUNC2 ; 索引0→FUNC0，索引1→FUNC1，索引2→FUNC2
; --------------------------
; 2. 程序入口
; --------------------------
START:
; 模拟输入：AL = 1（要跳转到FUNC1）
; 可修改AL为0/1/2测试不同分支
MOV AL, 1
; --------------------------
; 核心：计算查表偏移并跳转
; --------------------------
CBW ; 将8位AL扩展为16位AX（索引转16位，避免溢出）
SHL AX, 1 ; 索引×2（因为表元素是DW，占2字节）
LEA BX, JUMP_TABLE ; BX = 跳转表基地址（偏移）
ADD BX, AX ; BX = 表中目标地址的偏移（基地址+索引偏移）
JMP [BX] ; 间接跳转：跳转到CS:[BX]指向的地址
; --------------------------
; 3. 各功能实现（极简模拟）
; --------------------------
FUNC0: ; 处理索引0
MOV DL, '0' ; 模拟显示"0"：DL存字符ASCII
JMP EXIT ; 跳转到退出
FUNC1: ; 处理索引1
MOV DL, '1' ; 模拟显示"1"
JMP EXIT
FUNC2: ; 处理索引2
MOV DL, '2' ; 模拟显示"2"
JMP EXIT
; --------------------------
; 4. 程序退出
; --------------------------
EXIT:
; （可选）实际显示DL中的字符（DOS中断）
MOV AH, 02H ; DOS功能号：显示DL中的字符
INT 21H ; 执行中断，屏幕输出DL中的字符
MOV AH, 4CH ; DOS功能号：程序退出
INT 21H ; 调用中断，返回DOS
CODE ENDS
END START ; 程序结束，入口为START
关键知识点：
一、先明确核心概念
在 8086 的分段寻址中，JUMP_TABLE的物理地址 = CS×16 + 表的偏移地址（因为跳转表定义在CODE段，段地址由CS寄存器保存）：
- 表的基地址（起始地址）：分为「段地址」和「偏移地址」两部分；
- 索引偏移：由索引计算得到，最终叠加到基地址上，定位到表中目标元素。
二、JUMP_TABLE基地址的存储位置
| 地址部分 | 存储载体 | 具体说明 |
|---|---|---|
| 段地址 | CS寄存器 | 因为JUMP_TABLE定义在CODE段（ASSUME CS:CODE），8086 执行代码时CS固定指向代码段的段地址，无需手动赋值（汇编器自动关联）。 |
| 偏移地址（基） | 通常存在BX寄存器 | 我们通过LEA BX, JUMP_TABLE或MOV BX, OFFSET JUMP_TABLE，将表的起始偏移地址加载到BX中，BX是 8086 约定的「基址寄存器」，专门用于存放基地址。 |
举例（对应之前的极简示例）：
LEA BX, JUMP_TABLE ; 核心指令：把JUMP_TABLE的「偏移基地址」加载到BX
; 等价于 MOV BX, OFFSET JUMP_TABLE （OFFSET直接取汇编时确定的偏移值）
- 假设汇编后
JUMP_TABLE在CODE段的偏移地址是0010H，则执行该指令后BX = 0010H（基偏移）； - 此时
JUMP_TABLE的基物理地址 =CS×16 + BX（比如CS=0B00H，则物理地址 = 0B000H+0010H=0B010H）。
三、索引对应的「偏移地址」的计算与存储
表中目标元素的偏移 = 「表的基偏移（BX）」 + 「索引 × 元素长度」，这个最终偏移的计算 / 存储分两步：
1. 索引计算的中间值（临时存储）
| 计算步骤 | 存储载体 | 具体说明 |
|---|---|---|
| 原始索引（如 1） | AL | 初始索引存在AL（8 位），比如示例中MOV AL, 1。 |
| 扩展为 16 位索引 | AX | 通过CBW指令将AL（8 位）扩展为AX（16 位），避免 8 位转 16 位溢出。 |
| 索引 ×2（元素长度） | AX | 通过SHL AX, 1（左移 1 位等价 ×2），计算出索引对应的字节偏移（因为表元素是DW，占 2 字节），此时AX中是「纯索引偏移值」（比如索引 1→AX=2）。 |
2. 最终目标偏移（定位到表中元素）
| 最终偏移 | 存储载体 | 具体说明 |
|---|---|---|
| 表中目标元素的偏移 | BX | 通过ADD BX, AX，将「表的基偏移（BX）」和「索引偏移（AX）」叠加，最终BX中是表中目标元素的偏移地址（比如基偏移 0010H + 索引偏移 2 → BX=0012H）。 |
四、LEA用法
LEA（Load Effective Address）是 8086 汇编中一个非常实用且重要的指令，用于计算内存地址的偏移量，并将其加载到指定的寄存器中，而不进行实际的内存访问。
一、基本语法与功能
LEA destination, source-
destination：必须是 16 位的通用寄存器（AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP）
-
source：必须是内存操作数（包含方括号
[]）
-
功能：计算源操作数的有效地址（偏移地址），将结果存入目标寄存器
二、与 MOV 指令的关键区别
; 假设 DS=1000h, SI=200h, 地址 10200h 处的值为 1234h
LEA AX, [SI] ; AX = 0200h（SI 的值）
MOV AX, [SI] ; AX = 1234h（内存 10200h 处的值）
LEA BX, [SI+10h] ; BX = 0210h
MOV BX, [SI+10h] ; BX = 内存 10210h 处的值核心区别：LEA计算地址但不访问内存；MOV访问内存获取数据。
代码查找表（示例二）
问题：实现一个子程序setscreen ，为显示输出提供如下功能：
1、清屏
2、设置前景色
3、设置背景色
4、向上滚动一行
assume cs:code
code segment
start:
; 测试示例：可修改ah/al测试不同功能
; ah=0:清屏 ah=1:设置前景色 ah=2:设置背景色 ah=3:向上滚动一行
; al=颜色值（0-7，仅ah=1/2时有效）
mov ah,0 ; 选择功能：清屏
; mov ah,1 ; 选择功能：设置前景色
; mov al,2 ; 前景色设为绿色（0=黑,1=蓝,2=绿,3=青,4=红,5=洋红,6=棕,7=白）
; mov ah,2 ; 选择功能：设置背景色
; mov al,1 ; 背景色设为蓝色
; mov ah,3 ; 选择功能：向上滚动一行
call setscreen
mov ax,4c00h ; 程序退出
int 21h
; 子程序：setscreen
; 功能：根据ah的值调用对应子功能
; 参数：ah=功能号（0-3），al=颜色值（仅ah=1/2时有效）
setscreen:
jmp short set
table dw sub1,sub2,sub3,sub4 ; 功能跳转表（0→sub1,1→sub2,2→sub3,3→sub4）
set:
push bx
cmp ah,3 ; 功能号超过3则直接返回
ja sret
mov bl,ah
mov bh,0
add bx,bx ; 每个地址占2字节，bx=ah*2
call word ptr table[bx] ; 调用对应子功能
sret:
pop bx
ret
; 子功能1：清屏（将显存中所有字符设为空格）
sub1:
push bx
push cx
push es
mov bx,0B800H
mov es,bx ; 显存段地址
mov bx,0 ; 偏移地址从0开始
mov cx,2000 ; 80列×25行=2000个字符
sub1s:
mov byte ptr es:[bx],' ' ; 字符设为空格
add bx,2 ; 下一个字符（+2跳过属性字节）
loop sub1s
pop es
pop cx
pop bx
ret
; 子功能2：设置前景色（al=前景色值0-7）
sub2:
push bx
push cx
push es
mov bx,0B800H
mov es,bx
mov bx,1 ; 从属性字节开始（偏移1）
mov cx,2000 ; 遍历所有字符的属性字节
sub2s:
; 保留属性字节其他位，仅修改前景色（位2-0）
and byte ptr es:[bx],11111000B ; 清空前景色位
or es:[bx],al ; 设置新前景色
add bx,2 ; 下一个属性字节
loop sub2s
pop es
pop cx
pop bx
ret
; 子功能3：设置背景色（al=背景色值0-7）
sub3:
push bx
push cx
push es
mov cl,4
shl al,cl ; 背景色移到属性字节的位6-4（al<<4）
mov bx,0B800H
mov es,bx
mov bx,1 ; 从属性字节开始
mov cx,2000
sub3s:
; 保留属性字节其他位，仅修改背景色（位6-4）
and byte ptr es:[bx],10001111B ; 清空背景色位
or es:[bx],al ; 设置新背景色
add bx,2 ; 下一个属性字节
loop sub3s
pop es
pop cx
pop bx
ret
; 子功能4：向上滚动一行（将第2-25行上移，最后一行清空格）
sub4:
push cx
push si
push di
push es
push ds
mov si,0B800H
mov es,si ; 目标段：显存
mov ds,si ; 源段：显存
mov si,160 ; 源偏移：第2行起始（80×2=160字节）
mov di,0 ; 目标偏移：第1行起始
cld ; 正向传输
mov cx,24 ; 复制24行（第2-25行→第1-24行）
sub4s:
push cx
mov cx,160 ; 每行160字节（80字符×2）
rep movsb ; 复制一行
pop cx
loop sub4s
; 清空最后一行（第25行）
mov cx,80 ; 80个字符
mov si,0 ; 偏移从0开始
sub4s1:
mov byte ptr es:[160*24+si],' ' ; 第25行起始地址=160×24
add si,2
loop sub4s1
pop ds
pop es
pop di
pop si
pop cx
ret
code ends
end start
关键知识点：
一、惯例和效率：
-
ES 通常用作"附加段"，适合显存这样的特殊区域
- DI 是专门设计用于目标索引的寄存器
二、最小编址单位
x64 架构和其前身 x86 一样，内存的最小编址单位是 1 个字节。
浙公网安备 33010602011771号