汇编课程实验四 8086标志寄存器及中断
实验目的
- 理解标志寄存器用途，理解常用标志位CF, ZF, OF, SF, TF, IF的用途和意义。
- 理解条件转移指令je, jz, ja, jb, jg, jl等的跳转原理，掌握组合使用汇编指令cmp和条件转移指令实现
分支和循环的用法 - 了解软中断指令的用法，体验和理解中断原理
- 综合应用寻址方式和汇编指令完成简单应用编程
实验准备
复习王爽《汇编语言》「第10章 call和ret指令」、「第11章 标志寄存器」
学习王爽《汇编语言》「第12章 内中断 」、「第13章 int指令」
实验内容
实验任务1
根据实验给出的截图我们可以判断
- add指令对标志寄存器的零标志位ZF和进位标志位CF都造成了影响
- inc指令只对CF造成影响
实验源码:
assume cs:code, ds:data
data segment
x dw 1020h, 2240h, 9522h, 5060h, 3359h, 6652h, 2530h, 7031h
y dw 3210h, 5510h, 6066h, 5121h, 8801h, 6210h, 7119h, 3912h
data ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov si, offset x
mov di, offset y
call add128
mov ah, 4ch
int 21h
add128:
push ax
push cx
push si
push di
sub ax, ax
mov cx, 8
s: mov ax, [si]
adc ax, [di]
mov [si], ax
inc si
inc si
inc di
inc di
loop s
pop di
pop si
pop cx
pop ax
ret
code ends
end start
其中：
add128是子程序子程序。
功能：实现计算两位128位数的加法
入口参数：
-
ds:si指向存储第一个128位数的存储空间（因为一个数128位，需要8个字节的连续空间）
-
ds:di指向存储第二个128位数的存储空间
出口参数：
- 加运算后的结果，保存在第一个数的存储空间中，即：ds:si开始的连续8个字节空间
实验结果截图：
运行前：
运行后：
line31~line34的4条inc指令，能否替换成如下代码？你的结论的依据/理由是什么？
add si, 2
add di, 2
解答:
Add换成inc是可以的，因为该汇编代码运行并不会产生进位，我们由题目给定的条件可以得到当产生进位时，inc不会改变进位标志寄存器CF，而add会改变。
实验任务2
使用任意文本编辑器，录入8086汇编源码task2.asm。
task2.asm
assume cs:code, ds:data
data segment
str db 80 dup(?)
data ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov si, 0
s1:
mov ah, 1
int 21h
mov [si], al
cmp al, '#'
je next
inc si
jmp s1
next:
mov ah, 2
mov dl, 0ah
int 21h
mov cx, si
mov si, 0
s2:
mov ah, 2
mov dl, [si]
int 21h
inc si
loop s2
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end start
对源程序task2.asm进行汇编、链接，得到可执行文件task2.exe。
运行程序，从键盘上输入一串字符，以#结束（比如，输入George Orwell, 1984#)，观察结果。结合运行结果，理解代码并回答问题：
- 汇编指令代码line11-18，实现的功能是？
- 汇编指令代码line20-22，实现的功能是？
- 汇编指令代码line24-30，实现的功能是？
实验结果截图：
-
Line11-18的作用是从键盘依次读入若干个字符，如果当前读入的字符是#，则停止输入，跳转到下一标号
-
Line20-22的作用是输出换行符
-
Line 24-30的作用是循环将之前读入的字符依次输出不包括#
实验任务3
针对8086CPU，已知逻辑段定义如下
data segment
x dw 91, 792, 8536, 65521, 2021
len equ $ - x
data ends
编写8086汇编源程序task3.asm，在屏幕上以十进制形式输出data段中这一组连续的数据，数据和数据之间以空格间隔。
要求:
-
编写子程序printNumbe
- 功能：以十进制形式输出一个任意位数的整数（整数范围0 ~ 65535）
- 入口参数：寄存器ax（待输出的数据 --> ax）
- 出口参数：无
-
编写子程序printSpace
- 功能：打印一个空格
- 入口参数：无
- 出口参数：无
-
在主体代码中，综合应用寻址方式和循环，调用printNumber和printSpace, 实现题目要求
实验代码：
assume cs:code, ds:data
data segment
x dw 91, 792, 8536, 65521, 2021
len equ $ - x
data ends:data
stack segment
db 64 dup(0)
top equ $ + 1
stack ends
code segment
start:
mov ax,data
mov ds,ax
mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,top
mov cx,len/2
mov bx,0
s1:
mov ax,[bx]
push bx
push cx
call printNumber
call printSpace
pop cx
pop bx
add bx,2
loop s1
mov ah,4ch
int 21h
printNumber:
mov bx,10
mov cx,0
s2:
mov dx,0
div bx
push dx
inc cx
cmp ax,0
je s3
jmp s2
s3:
pop dx
mov ah,2
or dl,30h
int 21h
loop s3
ret
printSpace:
mov dl," "
mov ah,2
int 21h
ret
code ends
end start
实验结果截图：
实验任务4
针对8086CPU，已知逻辑段定义如下：
data segment
str db "assembly language, it's not difficult but tedious"
len equ $ - str
data ends
编写8086汇编源程序task4.asm，将data段中字符串里的小写字符转换成大写。
要求：
- 编写子程序strupr
- 功能：将包含任意字符的字符串中的小写字母变成大写
- 入口参数
- (ds:si ) 字符串首地址的段地址和偏移地址分别送至ds和si
- (cx) 字符串的长度
- 出口参数：无
- 在主体代码中，设置入口参数，调用strupr, 实现题目要求
实验代码：
assume cs:code,ds:data
data segment
str db "assembly language, it's not difficult but tedious"
len equ $ - str
data ends
code segment
start:
mov ax,data
mov ds,ax
mov si,0
mov cx,len
call strupr
mov ah,4ch
int 21h
strupr:
s1:
cmp byte ptr ds:[si],61h
jb s2
cmp byte ptr ds:[si],7ah
ja s2
mov ah,2
mov dl,[si]
and dl,11011111B
int 21h
mov ds:[si],dl
s2:
inc si
loop s1
ret
code ends
end start
实验结果截图
实验任务5
使用任意文本编辑器，录入8086汇编源码task5.asm。
task5.asm
assume cs:code, ds:data
data segment
str1 db "yes", '$'
str2 db "no", '$'
data ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov ah, 1
int 21h ; 从键盘输入字符
mov ah, 2
mov bh, 0
mov dh, 24 ; 设置光标位置在第24行
mov dl, 70 ; 设置光标位置在第70列
int 10h ; 设置光标位置
cmp al, '7'
je s1
mov ah, 9
mov dx, offset str2
int 21h ; 显示标号str2处的字符串
jmp over
s1:
mov ah, 9
mov dx, offset str1
int 21h ; 显示标号str2处的字符串
over:
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end start
对源程序task5.asm进行汇编、链接，得到可执行文件task5.exe。
运行程序，输入7，观察结果。输入其他字符，观察结果。结合运行结果和注释，理解代码实现的功能
实验结果截图：
代码的作用是读入一个字符判断其是否等于7，若等于则在同行末尾输出YES，否则输出NO
实验任务6
实验任务1、2、3、5中使用了不少系统提供的中断例程。本实验任务中，要求自行实现一个42号软中断例程，使得通过 int 42 或 int 2ah 软中断调用，实现在屏幕最下方中间以黑底绿字打印"welcome to 2049!"。
建议配合教材第12章学习理解并实践。
task6_1.asm
assume cs:code
code segment
start:
; 42 interrupt routine install code
mov ax, cs
mov ds, ax
mov si, offset int42 ; set ds:si
mov ax, 0
mov es, ax
mov di, 200h ; set es:di
mov cx, offset int42_end - offset int42
cld
rep movsb
; set IVT(Interrupt Vector Table)
mov ax, 0
mov es, ax
mov word ptr es:[42*4], 200h
mov word ptr es:[42*4+2], 0
mov ah, 4ch
int 21h
int42:
jmp short int42_start
str db "welcome to 2049!"
len equ $ - str
; display string "welcome to 2049!"
int42_start:
mov ax, cs
mov ds, ax
mov si, 202h
mov ax, 0b800h
mov es, ax
mov di, 24*160 + 32*2
mov cx, len
s:
mov al, [si]
mov es:[di], al
mov byte ptr es:[di+1], 2
inc si
add di, 2
loop s
iret
int42_end:
nop
code ends
end start
对汇编源程序task6_1.asm进行汇编、链接，得到可执行程序task6_1.exe。
运行task6_1.exe，实现将42号中断处理程序安装到0:200开始的连续内存空间，并设置中断向量表，使得将来通过 int 42 ，系统可以跳转到中断处理程序。
对汇编源程序task6_2.asm进行汇编、链接，得到可执行程序task6_2.exe。运行task6_2.exe。
- 通过此项实现任务，你对中断、软中断的理解
- 自己选一个未被使用的中断码，实现一个中断例程，并调用测试。给出源码和运行测试截图。(选做*)
8086一共提供了256个中断，中断码为0~255，其中，有些保留作为系统用，有些未使用。可以自行挑选一个未被使用的中断码，程时自己编写中断例程。
实验结果截图：
硬中断和软中断的区别：
硬中断
-
硬中断是由硬件产生的，比如，像磁盘，网卡，键盘，时钟等。每个设备或设备集都有它自己的IRQ（中断请求）。基于IRQ，CPU可以将相应的请求分发到对应的硬件驱动上（注：硬件驱动通常是内核中的一个子程序，而不是一个独立的进程）。
-
处理中断的驱动是需要运行在CPU上的，因此，当中断产生的时候，CPU会中断当前正在运行的任务，来处理中断。在有多核心的系统上，一个中断通常只能中断一颗CPU（也有一种特殊的情况，就是在大型主机上是有硬件通道的，它可以在没有主CPU的支持下，可以同时处理多个中断。）。
-
硬中断可以直接中断CPU。它会引起内核中相关的代码被触发。对于那些需要花费一些时间去处理的进程，中断代码本身也可以被其他的硬中断中断。
-
对于时钟中断，内核调度代码会将当前正在运行的进程挂起，从而让其他的进程来运行。它的存在是为了让调度代码（或称为调度器）可以调度多任务。
软中断
-
软中断的处理非常像硬中断。然而，它们仅仅是由当前正在运行的进程所产生的。
-
通常，软中断是一些对I/O的请求。这些请求会调用内核中可以调度I/O发生的程序。对于某些设备，I/O请求需要被立即处理，而磁盘I/O请求通常可以排队并且可以稍后处理。根据I/O模型的不同，进程或许会被挂起直到I/O完成，此时内核调度器就会选择另一个进程去运行。I/O可以在进程之间产生并且调度过程通常和磁盘I/O的方式是相同。
-
软中断仅与内核相联系。而内核主要负责对需要运行的任何其他的进程进行调度。一些内核允许设备驱动的一些部分存在于用户空间，并且当需要的时候内核也会调度这个进程去运行。
-
软中断并不会直接中断CPU。也只有当前正在运行的代码（或进程）才会产生软中断。这种中断是一种需要内核为正在运行的进程去做一些事情（通常为I/O）的请求。有一个特殊的软中断是Yield调用，它的作用是请求内核调度器去查看是否有一些其他的进程可以运行。
浙公网安备 33010602011771号