汇编语言的艺术之三:基本认识

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摘要:第一节 应用工具一、对程式的认识写作程式不难,但要写出好程式却不容易。这就好像画图一样,人人都能画,而画出来的图却可能有天壤之别。想作一个好画家,首先要有观察及分析的能力,面对着杂乱的事物,先整理出头绪,找到主题。再在画布上勾出轮廓,这叫做……

三、对暂存器的认识

暂存器 (Register) 相当于调色皿,资料相当于色料。把色料放进调色皿里,为的是要得到预定的效果,暂存器对于资料亦然。

调色皿有大有小,深度有深有浅,其目的是针对不同的情况,以作有效的处理。暂存器也是一样,应用得好,程式会很精简,容易修改、阅读。否则,想到哪一个就用哪一个,没有原则,没有章法,这种程式委实不敢恭维。

暂存器的重要性,在于处理方便灵活、速度快,占用空间小。不幸8088 CPU的暂存器很少,用起来总是捉襟见肘,辛苦异常。正因为此,暂存器的善用与否,成为程式效能高低的关键技术。

有些程式师不愿意精打细算,经常设定一些「缓冲器」,利用缓冲器可以任意定名、便于记忆的优点,竟把珍贵的暂存器,当作各缓冲器间、搬运资料的交通工具,只见资料不停的搬进搬出。虽然程式师省了点事,但运行速度白白浪费了,空间也被糟蹋了。写这样的组合程式,远不如去用高阶语言。

当然,缓冲器是有必要的,但也只限于「必要」的情况,而且,在程式规划时,就要考虑各种应用的条件,把缓冲器内的值取出后,一次处理完毕。如果不能一次解决或是经常要用到的资料,则设法放在暂存器中。

实际上,任何程式不可能在一个过程中,同时需要很多特殊的资料。好的程式师能把复杂的工作处理得有条不紊,功力不够的,往往把简单的事情弄得令人难以理解。8088的暂存器的确是不够用,但是却不至于少到要以缓冲器取代的地步。

工作的好坏、成败,与人的组织能力有绝对的关系,限于篇幅,我们不能多谈。可是,利用暂存器的特性,来处理繁杂的资料,倒也是训练组织力的方法之一。

首先,我们应该把暂存器视为工具,瞭解工具的功能、性质,然后要能铭记于心,纯熟地加以运用。

根据个人的理解,暂存器概分六类:

1,分段用  
    程式段 CODE SEGMENT              :CS  
    资料段 DATA SEGMENT              :DS  
    堆栈段 STACK SEGMENT             :SS  
    特设段 EXTRA SEGMENT             :ES  
  2,堆栈用:  
    堆栈值 STACK POINTER             :SP  
    栈用器 BASE POINTER              :BP  
  3,记忆转换用:  
    源存器 SOURCE INDEX              :SI  
    终存器 DESTINATION INDEX         :DI  
  4,一般用:  
    累积器 ACCUMULATOR               :AX  
    兼用器 BASE                      :BX  
    计数器 COUNTER                   :CX  
    资料器 DATA                      :DX  
  5,标志用:旗号值 STATUS            :FLAG  
  6,指示用:执行值 INSTRUCTION POINTER :IP

为了便于记忆,我们给暂存器定中文名,其定义为:

凡分段用者率称「段」,做为各段起始位置指示用,其计值方式为:系统中的绝对地址=(本值×16)+各段定址值

如:资料段为 1600H,乘16即为16000H。
  如源存器为 1234H,则此源存器在系统中由0算起的地址为:17234H。
  应注意者,各种以「器」定名的暂存器,皆有限用的段,切勿混用。

凡定名为「值」者,皆为不能用来供程式写作的暂存器。如堆栈值(SP)系指示堆栈所在位置;旗号值(FLAG)表示旗号标志的情况;执行值(IP)则代表程式当前所执行的地址。这些暂存器值并非不能改变,但对技巧尚不够纯熟者,最好保持原值,不要妄动。

经常使用的「器」有两种,一以16位元为单位,如栈用器、源存器及终存器; 另一种则具有两个分别称「高位」及「低位」、各有8位元,可单独使用,也可合并为16位元的暂存器AX,BX,CX,DX。

暂存器通常作为容器用,但有些多用为记忆区之定址,以便将其中贮存的资料取出应用。前者称为容器功能,可以作计算、逻辑处理等。后者称为定址功能,系供处理各「器」所定位址的资料用。由于8088 CPU的定址方式,受限于当初不成熟的设计理念,偏偏 IBM独具慧眼,选中了它,所谓城门失火,殃及池鱼,读者不得不多花点功夫,小心应付。

栈用器(BP)属于堆栈段的记忆位置,系提供给高阶语言结构使用,对组合语言来说,功能不大,但若善于运用,也不无价值。

源存器(SI)固定指向资料段,将源存器中的资料取出,所指的是取出资料段中的资料。设若  
  DS=2000H   SI=1234H,则SI中的1234H 系指系统中 2000H×16加上位址值 1234H。
  不过,使用者不必去计算,只要知道是由资料段起,位址为1234H 即可。

终存器(DI)较为复杂,通常它是指向资料段,可是有几个指令涉及大量资料转移,需要由源存器搬到终存器。由于受限于分段的设计,为了便于段间应用,所以特别规定:在这种情况下终存器系指向特设段(ES)。也就是说,只能由资料段移向特设段。程式师可以先设定各段的段暂存器,再作转移。若要在同一段中作资料转移,则应使资料段=特设段。

一般用的暂存器,都可以分成两个8位元、各命名为高、低位暂存器,如:  
  累积器:AX  高位 AH ,低位 AL  
  兼用器:BX  高位 BH ,低位 BL  
  计数器:CX  高位 CH ,低位 CL  
  资料器:DX  高位 DH ,低位 DL

其中累积器的功能最强,可以做乘、除计算,AH尚有贮存旗号的特殊指令。尤其是从记忆区中取值或将值放进记忆区内时,效率最高,如 LODS , STOSW等。

由于其功能高,运用灵活,所以宜于打杂,千万不要赋与固定的使命。

兼用器则有一种重要的特性,它是一般用暂存器中,唯一能自记忆区中读取资料者(XLAT指令除外),所以作为「资料及定址转换」 (后文将专门介绍此一功能) 方便异常。

计数器常用作「回路」或次数的记录,也有专用的指令,除非不得已,或者计数用得不多,最好保留备用。

资料器功能最少,最好固定其用途,选择经常需要应用的资料,置放其中,以便发挥时间空间的最高效率。

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