[系统教程]汇编语言---程式设计（5）

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更多发布于：2011-10-07 09:06

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	四、桥式法：桥式法是利用读写记忆体的特性，将程式中若干指令直接填入，作为临时便桥，以改变此段程式的功能。例如在显示时，希望能提供多种变化，而又不愿减低速度及增加太多的程式。最好的方法，便是利用桥式法，在同一位址，填入需要的指令。桥式法用得好而又灵活时，对程式的效率极有助益。但是应该注意一点，就是只能用在可读可写的记忆区中，如若要制成「韧体」，即置入仅读记忆体(ROM) 中的程式，绝不可使用此法。下面的实例，即为萤幕显示的桥式应用。首先，把架桥的「材料」设置在缓冲器中，如： CDSPMOD DB 88H ;8805 = MOV [DI],AL DB 30H ;3005 = XOR [DI],AL DB 08H ;0805 = OR [DI],AL DB 20H ;2005 = AND [DI],AL CDSPMOD 即为缓冲器，其中有四个数据，分别为机器码的相异部份，如分号后所注。因为四组机器码皆有 05 ，不必再填。＝右边部份，即为该机器语言相对应的指令。程式部份先设妥功能定义，利用一、所说的变数应用法，依序由０至３先载入暂存器BX中。根据 BX 值，将所需机器码载入程式中。 10:CLOD: 11: MOV AL,CDSPMOD[BX] ;用BX取预存码 12: MOV CS:CDSP2[1],AL ;载入CDSP2+1 13:CDSP: 14: SUB SI,SI ;资料由０起 15:CDSP1: 16: LODSB ;取资料 17:CDSP2 LABEL BYTE ;载入的位置 18: XOR ES:[DI],AL ;原码26 30 05 19: INC DI ;须改 30 部份 20: LOOP CDSP1 21: RET 五、流水线法：工业上的流水线生产作业，需要极为严格的规格限制，原器件分别研制完毕后，统一送到生产线上组装。程式亦可采用同样的方法，只可惜一时手头上找不到现成的、适用的例子，只得将方法概述如下：先设定处理流程，凡是能用这种生产流程者，皆适用。再设定处理流程中所采用的「生产线」，也就是缓冲器。因为流水线上所用的资料都需要由缓冲器提供。此缓冲器的长度由流程决定，缓冲器中的资料则由各调用本流程的原程式载入。各调用程式可视个别条件，将所需处理的资料，放在缓冲器内（全部或部份）。待调用后，再从原缓冲器中取出经过处理后的资料。六、对应表法凡是指根据某种需要，将经过整理的资料，以某种固定的格式，安排在一特定区域中。每当需要时，立刻可以按照排列的位置取出来使用的，皆可称之为对应表。这种对应表是我最喜欢利用的技巧，速度奇快不说，修改也极其容易。尤其是我做事一向不拘小节，写起程式来，专出小错。自从采用了表格对照法后，凡是适合这种形式的程式，只要想通了最理想的结构，几个指令就把程式写完了。兹将附录中所举的例子，对字形放大所采用的查表法，在此作进一步的介绍。假设有一组图形，要在萤幕上左右放大一倍。一般程式师做这种题目，都是在暂存器内移来移去，每一个字元的资料，起码要移八次之多，每次都要用借位作为转换值。而转换时，又要放进一个16位元的暂存器中，尽管可以用回路去做，时间的延误相当大，读者可参考附录二以做比较。当然，表格要占用空间，以本例而言，如果一次用256B，取足则要512B。因此这种技术可以说是以空间换取时间。在第一章第三节「效率」的第四条定律下，我们知道键盘输入速度，决定于人的操作速度，而人的反应远远不及电脑，故应以人的速度为时间边际值，尽量设法节省。目前，所涉及的是显示时间，每个人在电脑前，都期望着立即得到结果。因此，显示速度不仅要快，而且越快越好。所以，前述的空时交换应在可能范围中，视实际的边际效应，以作取舍。现在看看资料分析，下面列举的二进位资料，在左边为原图形点阵，在右边则为放大一倍后的点阵：原点阵左右放大一倍 00000001 00000000 00000011 00000010 00000000 00001100 00000011 00000000 00001111 .. 01010101 00110011 00110011 .. 11111111 11111111 11111111 现在有两个因素非常明显，第一，不论什么点阵，放大后长度加一倍，一字元有256 种。放大后点形种类不变，但字元数加倍为 512个。其次，由于放大后的 512个中，有一半皆相同，故仍可用256 种表示。至于取前者或后者，当视情况而定。决定以后，将之定义在缓冲器中，以原图形的点阵资料作为索引值，即可采间接定址法，立即取得放大后点阵。在制作对应表时，应养成良好的习惯，根据资料的规则，以等长度、固定的格式输入。这样不仅对表中的资料能一目瞭然，而且容易输入、侦错、修改，一举数得。如某表格为： 100 TBXXX DB 0,1,3,7,0FH,1FH,3FH,7FH,0FFH,2,6,0EH,1EH,3EH,7EH,0FEH 此表看去远不如下表来得清楚、规律： 100 TBXXX DB 000H,001H,003H,007H,00FH,01FH,03FH,07FH 200 DB 0FFH,002H,006H,00EH,01EH,03EH,07EH,0FEH 从事程式写作，规律的思考方式及追求，经常事半功倍。这种小技巧看似没有多大作用。事实上，在输入时，规则化的结构可以轻易地利用现有的功能，或复制，或修改。更有利的是能一眼看出该表的意义及正确性，在程式侦错时，往往可以节省大量的时间。七、模式法所谓模式法，是指在程式的处理过程中，分析其规律，以期找到一种共同具有的「模式」。并用此模式，设计成为一个个程式单元，以追求最高效率。这种模式，可用「概念」来代表，但最理想的表达方法，仍以视觉图形为宜。也就是说，最好能把分析出来的模式，用图形表示，并据以理解及设计程式。兹以常用的功能「排序」为例，来说明模式法的应用，并设计成为程式。先假定需要排序的资料结构为： 11每笔资料之长度固定为一字元。 12资料形式为 ASCII码，16进位值，由 20H到 7EH。 13排序时，资料数值小者排在低位，大者排在高位。 14程式开始时参数设定为： AL= 高位之资料。 AH= 低位之资料。 DS:SI=资料存贮处。资料由低位开始检查，并同时排序，直到全部查完为止。排序时，交换高位及低位之资料，以使高位住址资料≧低位住址中之资料。由于人类行为与视觉息息相关，故最有效的认知方式，是以作图来说明。以下即为上一陈述之图形说明。 │? │ 模式一供检查 ├─┤ AL,AH 之大小 ┌ AH <--│? │<-- AL ┐ 模 │ ├─┤ │模模式二交换资料式 ┤ AL <--│? │<-- AH ├式其中 AH＞AL 一 │ ├─┤ │二 └ SI = │? │ = SI ┘ ├─┤ 由上图可见在模式一中，AH为低位资料，AL为高位资料。比较 AL，AH 之大小，即可知是否符合序列规定。如符合，则继续做下去，否则依模式二，将小值放进低位，大值放进高位住址中。程式只要设法保持此一处理之形式，即可简单明瞭地完成任务。 1: COMPAR: 2: MOV AH,AL ；设AH为低位值 3: COMPAR1: 4: LODSB ；取资料 5: CMP AL,AH ；比大、小 6: JAE COMPAR ；高位大，不变 7: MOV [SI-2],AX ；交换AH,AL，排序 8: DEC SI ；向低位再查 9: MOV AH,[SI-2] 10: JMP COMPAR1 当然，上面这段程式并不成立，因为没有出口，永远做不完。程式的终止有很多方法，一是用计数器，一是用位置来比较，也有用终止指令的，不一而足，各有长短。首先，假设在DS:SI 中，有一长度值，兹以计数器的回路来试试看： 1: LODSW 2: MOV CX,AX ；似此，3B 18C ；若用 MOV CX,[SI] ； INC SI ； INC SI ；则需 6B,21T 3: SUB AL,AL ；先设最小值，备用 4: COMPAR: 5: MOV AH,AL ；设AH为低位值 6: COMPAR1: 7: LODSB ；取资料 8: CMP AL,AH ；比大、小 9: JB COMPAR2 ；低位大，需排序 10: LOOP COMPAR ；回路 11: RET ；完成 12: COMPAR2: 13: MOV [SI-2],AX ；交换AH,AL，排序 14: DEC SI ；向低位再查 15: MOV AH,[SI-2] 16: JMP COMPAR1 程式中的回路，对前面有一比较分支不太有利，因为回路每次要17T ，比较分支就是现成的回路，不利用形成浪费。若把回路改为位置比较，程式即为： 1: MOV CX,SI 2: ADD CX,[SI] 3: INC SI 4: INC SI 5: SUB AL,AL ；先设为最小值,备用 6: COMPAR: 7: MOV AH,AL ；设AH为低位值 8: COMPAR1: 9: LODSB ；取资料 10: CMP SI,CX ；比位置到终点？ 11: JAE COMRET ；完成 12: CMP AL,AH ；比大、小 13: JAE COMPAR ；高位大，再查 14: MOV [SI-2],AX ；交换AH,AL，排序 15: DEC SI ；向低位再查 16: MOV AH,[SI-2] 17: JMP COMPAR1 18: COMRET: 19: RET 如此，在分支时，在第13条指令做回路，10,11 则比较住址以决定是否完成。这一来，完成结束只有一次，需时 16T，其余所有执行时间皆为4T，较前一回路快了13T 之多。再试用「终止指令」法，其必要条件为资料中有多余的组合可供选择。一般多以 00H,0FFH 等极端值比较理想，下面且以0FFH作为终止指令，并置于资料终止处。 1: MOV CL,0FFH ；终止检查用 2: SUB AL,AL ；先设为最小值,备用 3: COMPAR: 4: MOV AH,AL ；设AH为低位值 5: COMPAR1: 6: LODSB ；取资料 7: CMP AL,CL ；比是否终止指令？ 8: JAE COMRET ；完成 9: CMP AL,AH ；比大、小 10: JAE COMPAR ；高位大，再查 11: MOV [SI-2],AX ；交换AH,AL，排序 12: DEC SI ；向低位再查 13: MOV AH,[SI-2] 14: JMP COMPAR1 15: COMRET: 16: RET 似此，程式较短，其他效果差不多。这段程式，在处理速度上，还大有油水。因为已经检查过的资料，因为回路关系，还会不断地重复检查，是否能够避免这种情况呢？事实上，当排序到某住址时，即表示由该住址起，上面已经检查完毕。因此，只要记录下来，下次再查时，将住址还原即可。 1: MOV CL,0FFH ；终止检查用 2: COMPAR0: 3: SUB AL,AL ；先设为最小值,备用 4: COMPAR: 5: MOV AH,AL ；设AH为低位值 6: COMPAR1: 7: LODSB ；取资料 8: CMP AL,CL ；比是否终止指令？ 9: JAE COMRET ；完成 10: CMP AL,AH ；比大、小 11: JAE COMPAR ；高位大，再查 12: MOV DI,SI ；暂时保存 13: COMPAR2: 14: MOV [SI-2],AX ；交换AH,AL，排序 15: DEC SI ；向低位再查 16: MOV AH,[SI-2] 17: LODSB ；取排序资料 18: CMP AL,AH ；比是否该排 19: JB COMPAR2 ；是 20: MOV SI,DI ；否，将原位址还原 21: JMP COMPAR0 ；从头再做 22: COMRET: 23: RET 总而言之，程式的变化无穷无尽，尤其是用组合语言制作程式，更是灵活精妙。就像下围棋一般，往往一两个指令就足以将整个局势扭转过来。程式的效率经常决定在回路上，读者千万不要以为一两个时钟脉冲算不了什么。要知道，汪洋大海，也是由一点一滴的水珠累积而成的。这段程式还有不少值得深思的，读者们不妨自行研究吧！想得多了，自然会有生花妙笔。真要作大量的资料排序，还有更有效的方法，也是应用模式分析的原则，先找出资料的「型」。假如以同样性质的资料为例，为了避免资料一一查找，浪费时间。我们不妨研究一下，是否有可能，直截了当，就把资料依据大小，予以定位，一次排好？电脑的好处，就在于资料的规律性，我们理应利用这种优点，来找出其排序的模式。前例曾分为两个模式，一是查找，一是搬移。如果我们把查找改为记录，把搬移改为安排，则情形就大大的不同了。记录时利用间接定址技巧，每笔取到的资料，皆可视为一个数值，对应于一记录的缓冲区。如果资料中每笔资料总值大于256 且小于 65536，则可以用二字元记录之。再若资料为二进位值，可由 0至 255，即设 512个对应单位。假定原资料在 DS:SI中，长度在CX中。首先，设一记录区为： 1: RECORD DB 512 DUP (0) 2: PUSH SI ；程式开始 3: CHECK: 4: LODSB ；取资料,AH永远为０ 5: MOV BX,AX ；利用BX间接定址 6: INC WORD PTR RECORD[BX] 7: LOOP CHECK 8: STORE: 9: MOV SI,OFFSET RECORD+512；指向最；后记录 10: MOV BP,OFFSET RECORD ；供检查 11: POP DI ；资料贮存处 12: STORE1: 13: CMP SI,BP ；查是否完毕？ 14: JE RECEND ；完成 15: DEC SI ；向上取 16: DEC SI 17: MOV CX,[SI] ；取记录值 18: JCXZ STORE1 ；无记录，重取 19: MOV AX,SI ；当前之位址 20: SUB AX,BP ；差值 21: SHR AX,1 ；原有值 22: STORE2: 23: REP STOSW ；重新载入 24: JMP STORE1 ；继续 25: RECEND: 26: RET 程式的变化无穷无尽，尤其是用组合语言写作程式，简直没有止境。只要稍稍用点心，加一点点变化因素，一个巧妙无比的程式，就会跃然而出。写程式的乐趣，就在于心智的投入。学者们不妨试着把这式再加以改良，其中还有不少可以下手的地方，养成习惯以后，程式自然就会精简了。八、预置法预置法适用于流程的安排，尤其是在不确定的情况下，有时需要作多项检查，不仅浪费时间，对空间也不利。例如有一段程式，其目的在于处理使用者所选择的流程。由于使用者事先通过介面程式，选妥各项工作，现在必须依某一顺序执行。这是一项难度相当大的工作，要执行固定顺序不难，下面的程式就可以达到目的。当然，一如既往，我们会尝试着将程式一再改进。最后，我们再来讨论如何能执行使用者所安排的顺序。设子流程有八种，使用者选用时，可令BX值等于子程式的代号。选用方式为「开关式」，即单数次为开，设定参数，复数次为关，取消设定。设定后，因为共有八种程式，可以用八个位元来设置所需要执行的旗号。当然，这要看程式的多少而定，八位元正好用一个旗号FLAG： 1: SETUP: 2: CMP BX,MAXVAL ; 最大值检查 3: JA SETRET ; 超过，无效 4: SHL BX,1 ; 参数乘２ 5: JMP SUBTB[BX] ; 各种程式 6: SUBTB DW SUB1 ; 各种程式 7: DW SUB2 ; 程式中设定 8: .. ; flag 9: DW SUBN 10: ENTER: 11: SHR FLAG,1 ; 检查FLAG 12: JNC ENTER1 13: CALL SUB1 ; 有设定 14: ENTER1: 15: SHR FLAG,1 16: JNC ENTER2 17: CALL SUB2 18: ENTER2: 19: .. ; 如此连续进行八次显然这种做法其笨无比，第十条以后，可用回路取代： 10: ENTER: 11: MOV CX,8 12: MOV AL,FLAG ; 暂存器较有效 13: OR AL,AL 14: JZ ENTRET ; 不必做 15: SUB BX,BX 16: LOOP0: 17: SHR AL,1 18: JNC LOOP1 19: PUSH AX 20: PUSH BX 21: PUSH CX 22: CALL SUBTB[BX] 23: POP CX 24: POP BX 25: POP AX 26: LOOP1: 27: INC BX 28: INC BX 29: LOOP LOOP0 30: ENTRET: 31: RET 这样好得多了，可是，还能不能再加改进呢？组合语言的妙处就在于变化无穷，且看看是否还能变出花样来。从设置开始，方式稍微改变一下，旗号的观念是供程式检查用。在应用时，要占用一个暂存器，而暂存器有限，浪费了可惜。此外，八个不同的子程式，又要占用一个计数用的暂存器，最好能够省掉。因此，设置的重要性就显而易见了，程式的好坏，并非仅仅在于指令的应用。原始的理念，及程式的规划，经常在程式设计之前已经决定了。我们称之为「预置法」，把前述的设置方式改变一下，用一组缓冲区，先定义如下： DB 0 ; 计数用 BUFER DW 8 DUP (0) ; 存程式入口用 DW 1 ; 终止信号然后再设计程式，预置及执行如次： 1: SETUP: 2: CMP BX,MAXVAL ; 最大值检查 3: JA SETRET ; 超过，无效 4: SHL BX,1 ; 参数乘２ 5: ADD BX,SUBTB 6: JMP BX ; 各种程式 7: SUB3: 8: XOR BUUER,BX ; 设为第三组 9: JNZ SUB31 ; 开 10: SUB30: 11: DEC BUFER-1 ; 取消 12: RET 13: SUB31: INC BUFER_1 ; 计数 14: RET 15: SUBTB DW SUB1 16: DW SUB2 .. 21: DW SUBN 22: ENTER: 23: MOV SI,OFFSET BUFER-1 24: LODSB ; 查是否需要 25: OR AL,AL ; 为０则无 26: JZ ENTRET 27: ENTER1: 28: LODSW ; 取程式资料 29: CMP AX,1 ; 查程式入口 30: JB ENTER1 ; ０表示不做 31: JZ ENTRET ; １表示终止 32: PUSH SI 33: CALL AX ; 执行 34: POP SI 35: JMP ENTER1 36: ENTRET: 37: RET 前一段调用程式需要31个字元，而现在只要21个字元，速度也快得多。不仅如此，前段程式仅能提供八个子程式，最多用十六位元，不过十六个子程式。本程式则不然，只要预留的缓冲器够，可提供的子程式可以说是无限。更重要的功能，是程式执行的顺序。除了这种预置法外，其他的方法，都受限于 SUBTB的安排次序，无法变更。但本方法则完全可任依使用者的需要，来决定子程式执行的顺序，以及是否执行。请注意在 SETUP时，BX的参数就同时代表了执行的顺序。如果要想依照设定的次序决定顺序，只要将缓冲区加大，再加一组预设程式即可，如下所示： 1: SETUP: 2: SHL AX,1 ; 输入参数 3: ADD AX,OFFSET SUBTB ; 子程式入口 4: MOV BX,BUFER-2 ; 位置序数 5: SHL BX,1 ; 指向位置 6: MOV BUFDER[BX],AX ; 存入缓冲区 7: INC WORD PTR BUFER-2; 序数加一 8: RET 这一来，先调用的程式放在前面，后调用的放在后面，使用者只要知道子程式的代号，就可以随意安排调用。甚至于各子程式所需的参数，也可以用类似的方法，预先设置妥当，然后一次取出运用。预置法最宜于「用户」接口，而且作为应用程式，既简单又容易，方便灵活。比如有一些应用模组，即可应用此方法，分别归类、编号后，书于手册中，以提供使用者选择、应用。使用者选择介面的方法，可以通过萤幕提示，将各种模组显示在指定位置上。使用者利用游标，或其它选择方法，以求得到正确的编号，再依序置于缓冲区中。各种模组都可能需要输入参数或资料，所以，另外要准备一个参数缓冲区，在选择模组时，同时选择参数。由于各模组会自动取用参数，故只要置入即可。假设有一个「使用者自行设计程式」的工具套件，（“聚珍整合系统”就建立在这观念上，惜因我们人手不足，产品可能要到1991年才能上市。）萤幕提示有介面、功能、共用等各类模组，使用者选完一类后，萤幕再度提示该模组的编号。萤幕上的模组编号经过程式转换，得到程式编号，将此编号存入缓冲区，再查是否需要输入资料。即可按照原有流程设计，逐步执行下去，完全可以利用这种预置法。 1: GETMOD: 2: SUB AX,AX 3: INT 16H ; 使用者输入 4: CALL GETSUB ; 转换为代号 5: SETUP: ; 代号置于AX 6: SHL AX,1 ; 次序乘二 7: ADD AX,OFFSET SUBTB ; 子程式入口 8: MOV BX,BUFER-2 9: SHL BX,1 10: MOV BUFFER[BX],AX 11: INC WORD PTR BUFER-2 12: JMP GETVAR ; 查取参数否当然，真正可以应用的程式，还要考虑很多因素，但大致上，结构就这样简单。写程式和画画没有两样，多看、多参考别人的程式，多想、多钻研各种方法，最后则是要多多动手，除此之外，别无其他法门。(灯火互联网)