一些汇编练习

一些汇编练习，代码可能有有些bug，不是太完美，更多请见
https://lartpang.github.io/myasm/

习题4：

1. 从屏幕上输入大写字母，转换为小写字母并输出（生成.com文件）
   要求：程序具有可读性、容错性

思路：

由于要生成.com文件，所以需要将文件代码设置到一个代码段里。本问题涉及到读入与显示，这里可以使用21h中断的1,2,9号子功能。
读入字符后，将al中存放的字符通过判断其是否为大写字母来保证程序的正确性。利用大小写ascii码上的对应关系，实现了大小写的转化。

代码如下：

code    segment para    assume  cs:code, ds:code, ss:code    org     0100h    main    proc near    again:        lea     dx, str_dis        mov     ah, 9        int     21h             ;显示初始字符串，提示输入        mov     ah, 1        int     21h             ;获得输入字符，存到al里        cmp     al, 'A'         ;判断输入字符是否是A~Z的字符        jb      error        cmp     al, 'Z'        ja      error           ;保证输入合法        add     al, 20h         ;大写+20h=小写        mov     str_num, ax     ;将ax保存        lea     dx, str_res        mov     ah, 9        int     21h             ;显示结果提示字符串        mov     ax, str_num     ;将ax恢复        mov     dl, al        mov     ah, 2        int     21h             ;显示最终结果        mov     ax, 4c00h        int     21h    error:        lea     dx, str_err        mov     ah, 9        int     21h        jmp     again    main    endp    str_num dw 0000h    str_dis db 0dh, 0ah, 'Please input(A~Z):$'    str_res db 0dh, 0ah, 'The result is:$'    str_err db 0dh, 0ah, 'The data of input is invalid!$'code    ends    end     main

1. 编写一子程序 asc2bin ，将 ASCII 转换为二进制数
   要求：
   输入参数：AL 中存放需要转换的 ASCII
   输出参数：AL 中存放转换后的二进制数并返回

思路：

对于ascii码，先都当做数字来处理，即都减30h，在与9比大小，大于9的说明是10~15，再减7即可。

代码如下：

asc2bin     proc    sub     al, 30h         ;先都当做表示数字的acsii    cmp     al, 9           ;与9比较，小于等于9的，直接跳转，大                            ;于9的，仍然需要处理    jbe     asc2bin_sub     ;跳转子程序    sub     al, 7           ;继续减7asc2bin_sub:    ret                     ;返回主程序asc2bin     endp

1. 内存中存放8个16位有符号数，求8个数值之和，并将结果存放在内存变量SUM中
   注：程序中应用到字扩展为双字的指令CWD

思路：

通过使用循环加法，扩展双字的指令，转化为双字的计算加和。

代码如下：

data    segment para    buf dw -1, 2, -33, 44, -555, 666, -7777, 8888    sum dd 0data    endsss_seg  segment stack    dw  100 dup(0)ss_seg  endscode    segment para    assume  cs:code, ds:data, ss:ss_seg        main    proc far        mov     ax, data        mov     ds, ax              ;指定数据位置        lea     bx, buf             ;bx指向buf首地址        mov     cx, 8               ;指定循环次数    w2d:        mov     ax, [bx]        cwd                         ;有符号数字扩展为双字，默认使用{dx,ax}        add     word ptr sum, ax    ;32 位数相加        adc     word ptr sum + 2, dx        inc     bx        inc     bx        loop    w2d                 ;循环 8 次        mov     ax, 4c00h        int     21h    main    endpcode    ends    end     main

1. 内存中存放 8 个 8 位有符号数，请按从大到小顺序排列

思路：

利用冒泡排序，设置两个循环，将相邻的数字进行比较，大的放在低位地址，小的放在高位地址。
对于循环的次数的设置这里有些需要注意的地方。一般而言，n个数的问题，外层循环需要n-1次，而内层循环也是需要n-1次比较，所以可以设置使用相同的循环计数器。只需要内层循环计数的时候将之前的压栈保存即可。

代码如下：

;低地址到高地址，大数到小数。data    segment para    buf db -1, 2, -33, 44, -55, 66, -77, 88data    endsstack   segment stack    dw 100 dup(0)stack   endscode    segment para    assume  cs:code, ds:data, ss:stack    main    proc far        ;将ds:bx指向存放数据的位置        mov     ax, data        mov     ds, ax        mov     cx, 7           ;主循环仅需要7次    loop_main:        lea     bx, buf        push    cx              ;cx=n, 子循环正好也要循环n次                                ;压栈保存外循环循环次数        mov     si, 0           ;标志是否有交换，当后面检测si==0时，说明                                ;内部已经排序完毕    loop_sub:        ;取得第一个数据到ax里，将之与第二个数据比较大小        ;ax大等于[bx]的话，保留原样        ;ax小的话，就得将两个数据进行交换位置        mov     al, [bx]        cmp     al, [bx+1]        jge     not_xchg        ;>=不交换        ;ax小，进行交换        xchg    al, [bx+1]        mov     [bx], al        mov     si, 1           ;标志有交换    not_xchg:        ;第一步交换完成，需要依次进行一遍        inc     bx        loop    loop_sub        ;完毕后，只完成了初步的重排，这时数据段中的情况是，高地址存放最小的数        ;还需要继续执行，之后每次都减少一次        cmp     si, 0        je      done_xchg        ; 仍有交换，还需重复              pop     cx              ;出栈，恢复cx        loop    loop_main    done_xchg:        mov     ax, 4c00h        int     21h    main    endpcode     ends  end main

1. 内存中有8个16位数，请编写程序将8个数倒序排放
   例：定义内存中8个数 buf dw 100, 3, 1, 20, 40, -2, 7, 10
   程序运行后，buf 开始应为： buf dw 10, 7, -2, 40, 20, 1, 3, 100

思路：

要实现倒序存放，利用栈的入栈出栈，或者反复循环交换。但是使用栈，更为便捷。

代码如下：

data    segment para    buf dw -1, 2, -33, 44, -555, 666, -7777, 8888data    endsstack   segment stack    dw 100 dup(0)stack   endscode    segment para    assume  cs:code, ds:data, ss:stack    main    proc far        mov     ax, data        mov     ds, ax        lea     bx, buf        mov     cx, 8    stack_push:        push    [bx]        add     bx, 2        loop    stack_push        lea     bx, buf        mov     cx, 8    stack_pop:        pop     [bx]        add     bx, 2        loop    stack_pop        mov     ax, 4c00h        int     21h    main    endpcode    ends    end     main

1. 从键盘输入 4 位十进制数，然后以 16 进制形式显示在屏幕上
   例：键盘输入：1024 屏幕上应显示：0400H
   要求：键盘输入和显示结果时均应有提示

思路：

输入四位十进制数，将ascii码利用中断功能，读入（此处会对输入字符做出合法性判断），转换为十进制数并以二进制的形式存在内存里，最后，转换为十六进制，并拆分各个数字，显示ascii码输出。具体流程详见注释。

代码如下：

;具体流程：ASCII码输入->十进制->十六进制->ASCII码显示;故需要子函数完成进制转换、ascii转换data    segment para    buf         db 4 dup(0)    var_10      dw 0    str_input   db 0dh, 0ah, 'Please input four numbers(0-9):$'    str_error   db 0dh, 0ah, 'The input is error, please try again.$'    str_output  db 0dh, 0ah, 'The hex result is:$'data    endsstack   segment stack    dw 100 dup(0)stack   endscode    segment para    assume  cs:code, ds:data, ss:stack       main    proc far        mov     ax, data        mov     ds, ax    loop_again:                 ;输入有错误需要重新读取输入        lea     dx, str_input   ;显示数据输入提示信息        mov     ah, 9        int     21h        lea     bx, buf         ;用bx来作为buf的指代        mov     cx, 4           ;循环输入4个数    loop_input:         mov     ah, 1           ;输入数据        int     21h        cmp     al, '0'         ;判断输入字符是否为‘0’~‘9’        jb      error        cmp     al, '9'        ja      error           ;非法字符，进行错误处理        ;直接输入一个字符，处理一个字符        sub     al, 30h         ;ASCII转换为二进制，得到 0-9        mov     [bx], al        ;存入缓冲区        inc     bx        loop    loop_input        jmp     input_valid     ;数据输入正确后 ,跳转到后续处理    error:         lea     dx, str_error   ;显示错误提示信息        mov     ah, 9        int     21h        jmp     loop_again      ;跳转到重新输入    input_valid:                ;现在数据以二进制的形式存储        mov     ax, 0           ;以(((0*10+dl3)*10+dl2)*10+dl1)*10+dl0计算                                ;十进制数据结果存放到ax中        mov     dx, 0           ;因为ax可以满足存放四位十进制数的需求        mov     si, 10                  mov     bx, 0        mov     cx, 4    loop_mul10:         mul     si              ;相乘后dx仍然保持 0        mov     dl, [bx]        ;将buf数据取到dl中        mov     dh, 0        add     ax, dx        inc     bx        loop    loop_mul10      ;循环4次乘10        mov     var_10, ax      ;得到的 4 位十进制数存放到 var_10 中                                ;var_10共16位，存放十进制数对应的二进制        lea     dx, str_output        mov     ah, 9        int     21h             ;显示输出提示符        mov     ch, 4           ;以16进制显示输入的数据，循环四次        mov     cl, 4    loop_display:         rol     var_10, cl      ;循环左移4位，因为要先显示高位        mov     ax, var_10        and     ax, 000fh       ;仅保留最低四位        call    bin2asc         ;二进制转换为 ASCII        call    pchar           ;显示一个十六进制字符        dec     ch        jnz     loop_display        mov     al, 'H'         ;显示十六进制‘H’记号        call    pchar        mov     ax, 4c00h        int     21h    main    endp    ;功能: 将一个二进制数字转换为ASCII    ;输入参数 : AL中存放二进制数（有效位只有低四位）    ;输出参数 : AL中存放ASCII    bin2asc     proc        and     al, 0fh        add     al, 30h        cmp     al, 39h        jbe     done_b2a        add     al, 07h         ;是A~Z    done_b2a:         ret                     ;返回    bin2asc     endp    ;功能：显示单个字符    ;输入参数：AL中存放ASCII    ;输出参数：无    pchar   proc        mov     dl, al        mov     ah, 2        int     21h        ret                     ;返回    pchar   endpcode    ends    end     main

1. 数据段从100H开始存放字符串str1，从200H开始存放str2，二者均以NULL字符为结束符，编写程序将str2拷贝到str1末尾，形成一个完整字符串
   例：
   ORG 100H
   str1 db 0dh, 0ah, ‘Hello ’, 0
   ORG 200H
   str2 db ‘Automation!’, 0
   程序运行后结果应为：
   str1 db 0dh, 0ah, ‘Hello Automation!’, 0

思路：

利用repnz scasb指令，将扫描的字符与al中预存的0比较，即查找str_first的结束位置，找到后，利用mov cx, count & rep movsb两条命令，以及count equ ($-str_second)，将str_secon复制到str_first之后。
最后再利用lodsb，配合中断功能，显示最终的合并字符串。

代码如下：

data    segment para    ORG     100H    str_first   db 0dh, 0ah, 'Hello ', 0    ORG     200H    str_second  db 'Automation! ', 0    count       equ ($-str_second)data    endsss_seg  segment stack    dw 100 dup(0)ss_seg  endscode    segment para    assume  cs:code, ds:data, ss:ss_seg    main    proc far        mov     ax, data        mov     ds, ax        mov     es, ax        lea     di, str_first   ;es:di 指向str_first首地址        mov     al, 0        repnz   scasb           ;查找到str_first结束符NULL，最后di会多加一次        dec     di              ;让es:di指向该位置        lea     si, str_second  ;ds:si指向str_second首地址        cld                     ;DF置零，右移        mov     cx, count        rep     movsb           ;重复搬移        lea     si, str_first   ;ds:si 指向拷贝后的 str_first 首地址    display:         lodsb                   ;显示拷贝后的 str_first 字符串        cmp     al, 0        jz      exit            ;显示完毕        call    pchar        jmp     display    exit:         mov     ax, 4c00h        int     21h    main    endp    ;功能：显示单个字符    ;输入参数：AL中存放ASCII    ;输出参数：无    pchar   proc        mov     dl, al        mov     ah, 2        int     21h        ret    pchar   endpcode    ends    end     main

1. 以 10 进制形式显示 内存中一有符号字节数据
   例：var db 0ffH
   屏幕应显示：The result is: -1
   代码如下：

思路：

主要是二进制转化为十进制后拆分成单个数字，在将之处理为ascii码。
首先需要与0比较，利用jg/jl等有符号数比较指令实现跳转处理。分别将第一个字符设置为对应的符号。
再将实际数值部分进行处理，转换为ascii码，进行显示。

代码如下：

;思路：二进制->十进制->ascii码data    segment para    var_signed      db 0ffH    str_result      db 0dh, 0ah, 'The result is: '    num_signed      db 4 dup(' ');因为有符号字节数，最多就是三位十进制                    db '$'data    endsstack   segment stack    dw 100 dup(0)stack   endscode    segment para    assume  cs:code, ds:data, ss:stack    main    proc far        mov     ax, data        mov     ds, ax        mov     num_signed, '+'        cmp     var_signed, 0   ;判断 var_signed 是正数 ,还是负数        jge     is_pos          ;>= 为正数        mov     num_signed, '-' ;<  为负数        neg     var_signed      ;若 var_signed 为负，则补码的相反数    is_pos:         mov     al, var_signed        mov     cx, 3        mov     dl, 10          ;进制        lea     bx, num_signed+3;倒着放数据    again:         mov     ah, 0           ;高八位置零        div     dl        add     ah, 30h         ;余数 ah        mov     [bx], ah        dec     bx        loop    again           ;循环 3 次,分别得到百、十、个位    done:        lea     dx, str_result  ;显示 10 进制数        mov     ah, 9        int     21h    exit:         mov     ax, 4c00h        int     21h    main    endpcode    ends    end     main

1. 将一个16位的无符号数var，转换为非压缩格式BCD码，存放在内存中buf开始的单元中。（按高位在 前、低位在后的顺序存放）

思路：

利用二进制转换十进制：((0*2 + B15)*2 + B14)*2 + ? + )*2 + B0
在运算过程中利用非压缩格式bcd码调整指令aaa，处理为非压缩格式bcd码，使得最终结果即为非压缩格式bcd码。

代码如下：

;二进制数 0FFFH，十进制 4095，非压缩BCD 4 0 9 5 各一个字节的低四位;二进制转换十进制：((0*2 + B15)*2 + B14)*2 + ? + )*2 + B0data    segment para    buf     db 4 dup(0)    var     dw 0FFFH    data    endsstack   segment stack    dw  100 dup(0)stack   endscode    segment para     assume  cs:code, ds:data, ss:stack    main    proc far        mov     ax, data        mov     ds, ax        mov     cx, 16          ;要进行十六次移位，利用adc获得    loop_wai:         shl     var, 1          ;得到 var 的 Bi 位        mov     bx, 3        push    cx        mov     cx, 4    loop_nei:                           mov     al, [bx]        ;执行 buf*2 + Bi 操作        adc     al, al        aaa                     ;非压缩格式 BCD 码调整        mov     [bx], al        dec     bx        loop    loop_nei        ;内循环为 4 次        pop     cx        loop    loop_wai        ;外循环为 16 次    exit:         mov     ax, 4c00h        int     21h    main    endpcode    ends    end     main

1. 内存中有两个32位有符号数，请编写完整汇编语言程序，将二者相乘，结果保存在64位有符号数RESULT中

思路：

两个32位与符号数相乘，只要处理好符号位，就可以转化为无符号数相乘。

代码如下：

data    segment para    num_1   dd 80000002h    num_2   dd 80005000h    result  dw 4 dup (?)data    endsss_seg  segment stack    dw 100 dup (0)ss_seg  endscode    segment para    assume  cs:code, ds:data, ss:ss_seg    main    proc far        mov     ax, data        mov     ds, ax        shl     byte ptr [num_1+3], 1   ;处理符号位        jc      num_1_l0                ;num_1<0        xor     ax, ax           shr     byte ptr [num_1+3], 1   ;剥离符号位        mov     bh, 0h                  ;用bh存放符号位        jmp     next                    ;符号位被置零    num_1_l0:;num_1<0        mov     bh, 1h                  ;用bh存放符号位    next:        shl     byte ptr [num_2+3], 1   ;对num_2做相同处理        jc      num_2_l0        xor     ax, ax        shr     byte ptr [num_2+3], 1        mov     bl, 0h        jmp     continue    num_2_l0:;num_2<0        mov     bl, 1h    continue:                           ; 当做无符号数处理，计算相乘        lea     si, num_1        lea     di, num_2        mov     ax, [si]        mov     dx, [di]        mul     dx        mov     [result],ax        mov     [result+2],dx        mov     ax, [si+2]        mov     dx, [di]        mul     dx        add     [result+2],ax        adc     [result+4],dx        mov     ax, [si]        mov     dx, [di+2]        mul     dx        add     [result+2],ax        adc     [result+4],dx        adc     [result+6],0        mov     ax, [si+2]        mov     dx, [di+2]        mul     dx        add     [result+4],ax        adc     [result+6],dx        sub     bh, bl                  ;处理符号        jnz     bh_nz_bl                ;num_1 num_2异号        and     [result+7], 01111111b   ;同号就将结果最高位置0        jmp     exit    bh_nz_bl:;不同号        or      [result+7], 10000000b   ;异号就将结果最高位置1    exit:        mov     ah, 4ch        int     21h    main    endpcode    ends    end     main

1. 将一个 8 位压缩 BCD 码转换为二进制数

思路：

对于四位压缩bcd码的过程比较简单，可以利用不断循环左移四位，将高位字节的两个bcd码置于字单元的最后位置，整体赋给寄存器，现在寄存器里存放的是一位压缩bcd码，乘以10再加上下一位如此获得的bcd码，反复如此，就可以获得四位的压缩bcd对应的十进制，存放到内存中，就变为了二进制。
而对于八位压缩bcd码，则可以拆成高四位对应的十进制，乘以10000，加上低四位对应的十进制数。这里就是这样处理的。
高四位低四位分别求出了对应的十进制，按上述规则相加，得到了最终结果。

代码如下：

data    segment para    BCD_num     dd 12345678h    bin_num     db 4 dup(0)    loop_num    db 2data    endsss_seg  segment stack    dw      100 dup(0)ss_seg  endscode    segment para     assume  cs:code, ds:data, ss:ss_seg    main    proc far        mov     ax, data        mov     ds, ax        mov     si, 10        mov     ax, 0        mov     dl, 2   ;分两段        mov     di, 2    again_loop:        mov     cx, 0404h   ;ch 乘法循环计数器； cl 移位计数器    again_mul:        mul     si        rol     word ptr [BCD_num+di], cl        mov     bx, word ptr [BCD_num+di]        and     bx, 000fh        add     ax, bx        dec     ch        jnz     again_mul        mov     word ptr [bin_num+di], ax        xor     di, di        xor     ax, ax        sub     [loop_num], 1        jnz     again_loop        ; 高四位对应的十进制乘以10，加上低四位对应的十进制        mov     ax, word ptr [bin_num+2]        mov     bx, 10000        mul     bx        add     ax, word ptr [bin_num]        adc     dx, 0        mov     word ptr [bin_num], ax        mov     word ptr [bin_num+2], dx        mov     ax, 4c00h        int     21h    main    endpcode    ends    end     main

选作题：

1. 内存中从str开始存放一字符串，结束符为NULL字符，请编写程序统计该字符串中单词的个数
   例：str1 db 0dh, 0ah, ‘Hello world, welcome to DUT. CPU is central
   processing unit!’, 0h
   统计 ’….’ 中的单词个数，结果为10

思路：

如题所述，主要统计空格。通过扫描字符串，统计空格，但是有效的空格前一个字符是有效的字符，只有这样的空格才会统计。

代码如下：

data    segment parajj    string  db 0dh, 0ah, 'Hello world, welcome to DUT. CPU is central '            db 'processing unit!', 0h    words   dw 0data    endsstack   segment stack    db  256 dup(0)stack   endscode    segment para    assume  cs:code, ds:data, ss:stack    main    proc far        mov     ax, data        mov     ds, ax        mov     cx, 0       ;用 cx 存放单词数        lea     si, string        mov     bl, ' '     ;bl 总保存当前字符的前一个字符        cld                 ;保证右移    load_al:         lodsb               ;从ds:si中以字节为单位获取数据，al只判断0以及空格        and     al, al      ;判断 al 是否为结束符 0，al=0 zf=1，al!=0，zf=0        jz      al_0        cmp     al, ' '     ;比较是否是空格，只对空格计数        jnz     bl_new    al_douhao:              ;处理重复计数：计数只是根据空格的个数来计算。                            ;重复计数主要是因为多个空格以及逗号空格连续所致。        cmp     bl, ' '     ;比较前一个字符是否为空格，如果是则此空格                            ;不能算一个单词，即为了防止多个空格的情况        jz      bl_new        inc     cx          ;只有当前字符为 ' '或',' 而且前一个字符为有                            ;效字符时，才对单词数加 1        jmp     bl_new    bl_new:         mov     bl, al      ;进入这里表明此时 al 中内容不是 0 或者 ' '                            ;符号 ,保存 al 到 bl        jmp     load_al    al_0:                   ;判断结束符前面是否有' '，删掉多余的计数        cmp     bl, ' '             jz      done        inc     cx          ;若结束符前是一个有效字符，那么单词数应该加 1    done:         mov     words, cx        mov     ax, 4c00h        int     21h    main    endpcode    ends    end     main