《汇编语言 基于x86处理器》第七章整数运算部分的代码

时间:2021-03-12 01:17:24

▶ 书中第七章的程序,使用各种位移运算,加深了对内存、寄存器中整数类型变量存储的认识

● 代码,双字数组右移 4 位

 1 INCLUDE Irvine32.inc
 2 
 3 COUNT = 4                           ; 右移位数
 4 
 5 .data
 6 array DWORD 148B2165h, 8C943A29h, 6DFA4B86h, 91F76C04h, 8BAF9857h
 7 
 8 .code
 9 main PROC    
10     mov  esi, OFFSET array          ; 移之前的情况
11     mov  ecx, LENGTHOF array    
12     mov  ebx, TYPE array
13     call DumpMem
14 
15     mov  bl, COUNT
16     call ShiftDoublewords
17 
18     mov  esi, OFFSET array          ; 移之后的情况
19     mov  ecx, LENGTHOF array
20     mov  ebx, TYPE array
21     call DumpMem
22 
23     call WaitMsg
24     exit
25 main ENDP
26 
27 ShiftDoublewords PROC
28     mov  esi, OFFSET array
29     mov  ecx, (LENGTHOF array) - 1  ; 循环次数等于数组长度减一,最后一个数单独处理
30 
31 L1: 
32     push ecx                        ; 需要使用 cl 移动数
33     mov  cl, COUNT
34     mov  eax, [esi + TYPE DWORD]    ; 下一个数字 DWORD 移入 eax      
35     shrd [esi], eax, cl             ; eax 逐渐移入当前数字
36 
37     push esi                        ; 移了 4 位,显示一下
38     push ecx
39     push ebx
40     mov  esi, OFFSET array
41     mov  ecx, LENGTHOF array
42     mov  ebx, TYPE array
43     call DumpMem
44     pop ebx
45     pop ecx
46     pop esi
47 
48     add  esi, TYPE DWORD            ; 移完了,esi 指向下一个数字
49     pop  ecx                        ; 恢复 ecx
50     loop L1
51 
52     shr DWORD PTR [esi], COUNT      ; 最后一个数,直接右移,偷偷使用 cf 中的值
53 
54     ret
55 ShiftDoublewords ENDP
56 
57 END main

● 输出结果

Dump of offset 01156000                             // 移之前
-------------------------------
148B2165  8C943A29  6DFA4B86  91F76C04  8BAF9857

Dump of offset 01156000                             // 移第 1 个 DWORD,"9" 来自第二个数的最低 4 位
-------------------------------
9148B216  8C943A29  6DFA4B86  91F76C04  8BAF9857

Dump of offset 01156000                             // 移第 2 个 DWORD
-------------------------------
9148B216  68C943A2  6DFA4B86  91F76C04  8BAF9857

Dump of offset 01156000                             // 移第 3 个 DWORD
-------------------------------
9148B216  68C943A2  46DFA4B8  91F76C04  8BAF9857

Dump of offset 01156000                             // 移第 4 个 DWORD
-------------------------------
9148B216  68C943A2  46DFA4B8  791F76C0  8BAF9857

Dump of offset 01156000                             // 移第 5 个 DWORD,完成移动
-------------------------------
9148B216  68C943A2  46DFA4B8  791F76C0  08BAF985

● 代码,内存右移 1 位

 1 INCLUDE Irvine32.inc
 2 
 3 .data
 4 array BYTE 45h, 67h, 89h
 5 
 6 .code
 7 main PROC
 8     call DisplayArray    
 9     
10     mov esi, 0
11     mov eax, OFFSET array
12     shr array[esi+2], 1         ; 最高字节(第一个元素/字节)右移
13     rcr array[esi+1], 1         ; 中间元素循环右移,偷偷使用 CF
14     rcr array[esi], 1           ; 最低字节循环右移
15 
16     call DisplayArray            
17     
18     call WaitMsg
19     exit
20 main ENDP
21 
22 DisplayArray PROC
23     pushad
24 
25     mov  esi, OFFSET array      ; 先用 DumpMem 显示内存情况(注意元素/字节是倒着存的)
26     mov  ecx, LENGTHOF array
27     mov  ebx, TYPE array
28     call DumpMem
29     
30     mov esi, LENGTHOF array     ; esi 循环变量
31     dec esi
32 L1:
33     mov  al, array[esi]
34     mov  ebx, 1                 
35     call WriteBinB              ; display binary bits
36     mov  al, ' '
37     call WriteChar
38     dec  esi
39     Loop L1
40     
41     call Crlf
42     popad
43     ret
44 DisplayArray ENDP
45 
46 END main

● 输出结果

Dump of offset 00F66000         // 右移前,注意元素/字节是顺着存的
------------------------------- // 用 DumpMem 显示反而会翻转过来
45 67 89
1000 1001 0110 0111 0100 0101

Dump of offset 00F66000         // 右移后
-------------------------------
A2 B3 44
0100 0100 1011 0011 1010 0010

● 代码,二进制数转 ASCII 显示(逐字节打印),结果输出 00010010001101001010101111001101

 1 INCLUDE Irvine32.inc
 2 
 3 .data
 4 binVal    DWORD 1234ABCDh        ; 需要输出的数字
 5 buffer    BYTE 32 dup(0),0
 6 
 7 .code
 8 main PROC
 9     mov    eax, binVal
10     mov    esi, OFFSET buffer
11     call    BinToAsc         
12 
13     mov    edx,OFFSET buffer
14     call WriteString            
15 
16     call Crlf
17     call WaitMsg
18     exit
19 main ENDP
20 
21 BinToAsc PROC uses ecx esi
22     
23     mov    ecx, 32
24 
25 L1:    
26     shl    eax, 1                ; eax 中的二进制串左移一位,最高位放入 cf 用于下面的跳转
27                                  ; binVal 在内存中存成了 cd ab 34 12(4 字节整数模式下可以看到 1234abcd)
28                                  ; 但对寄存器进行左移的时候还是按照 1234ABCDh 来左移
29                                  ; 例如第一次左移后得到 2469579Ah
30     mov    BYTE PTR [esi],'0'    ; 内存先写上 '0' 再说
31     jnc    L2                    ; 如果 cf 中是 1,把内存改写成 '1',否则跳过改写
32     mov    BYTE PTR [esi],'1'     
33 
34 L2:    
35     inc    esi                    
36     loop    L1                    
37 
38     ret
39 BinToAsc ENDP
40 
41 END main

● 代码,用 adc 指令实现长整数加法

 1 INCLUDE Irvine32.inc
 2 
 3 .data
 4 op1 BYTE 34h,12h,98h,74h,06h,0A4h,0B2h,0A2h
 5 op2 BYTE 02h,45h,23h,00h,00h, 87h,10h, 80h
 6 
 7 sum BYTE 9 dup(0)     ; = 0122C32B0674BB5736h
 8 
 9 .code
10 main PROC
11 
12     mov    esi, OFFSET op1       
13     mov    edi, OFFSET op2       
14     mov    ebx, OFFSET sum       
15     mov    ecx, LENGTHOF op1     
16     
17     call    Extended_Add
18 
19     mov  esi, OFFSET sum
20     mov  ecx, LENGTHOF sum    
21 
22     add esi, ecx                ; 找到数组结尾,从高位逐字节输出
23     sub esi, TYPE BYTE
24     mov ebx, TYPE BYTE
25     
26 L1:
27     mov  al,[esi]               
28     call WriteHexB     
29     sub  esi, TYPE BYTE          
30     loop L1
31 
32 
33     call Crlf
34     call WaitMsg
35     exit
36 main ENDP
37 
38 
39 Extended_Add PROC
40     pushad
41     clc                         ; 清除 CF
42 
43     mov edx,0
44 L1:
45     mov    al, [esi]             
46     adc    al, [edi]             
47     pushfd                      ; CF(进位标志)压栈
48     mov    [ebx], al            
49     add    esi, 1               ; 更新指针
50     add    edi, 1
51     add    ebx, 1
52     popfd                       ; CF 出栈,准备进行下一次加法
53     loop    L1                 
54 
55     mov    byte ptr [ebx],0     ; 最后一次加法,最高字节加上剩余的进位标志
56     adc    byte ptr [ebx],0
57     
58     popad
59     ret
60 Extended_Add ENDP
61 
62 END main

● ASCII 长整数加法,结果输出 1000525533291780

 1 INCLUDE Irvine32.inc
 2 
 3 DECIMAL_OFFSET = 5                      ; 小数点位于位 5 的右边(没用到)
 4 .data
 5 decimal_one BYTE "100123456789765"            ; == 1001234567.89765
 6 decimal_two BYTE "900402076502015"            ; == 9004020765.02015
 7 sum BYTE (SIZEOF decimal_one + 1) DUP(0),0    ; 预留进位
 8 
 9 .code
10 main PROC
11     mov     esi, SIZEOF decimal_one - 1 ; 从最低位开始
12     mov     edi, SIZEOF decimal_one
13     mov     ecx, SIZEOF decimal_one
14     mov     bh, 0                       ; 旧进位标志,初始化为 0
15 
16 L1:
17     mov     ah, 0                       
18     mov     al, decimal_one[esi] 
19     add     al, bh                  ; 加旧进位
20     aaa                             ; 调整和
21     mov     bh, ah                  ; ah 存储了进位,将其放进 bh
22     or      bh, 30h                 ; 转成  ASCII
23     add     al, decimal_two[esi]    ; 加一个数字,过程同上
24     aaa                             
25     or      bh, ah                  ; 9 + 1 + 9 = 19 < 20,加了两次但最多进位 1
26     or      bh, 30h                 ; 进位和结果都转成 ASCII
27     or      al, 30h                 
28     mov     sum[edi], al            ; 当前位结果放入内存
29     dec     esi                     ; 指向下一对计算的数字
30     dec     edi
31     loop    L1
32     mov     sum[edi], bh            ; 最后的进位放在预留的最高位上
33 
34     mov     edx, OFFSET sum
35     call    WriteString
36     call    Crlf    
37     call WaitMsg
38     exit
39 main ENDP
40 END main

● 压缩十进制加法,输出结果 00011743。逻辑简单,但是不能理解 daa 的实现方法

 1 INCLUDE Irvine32.inc
 2 
 3 .data
 4 packed_1 WORD 4536h
 5 packed_2 WORD 7207h
 6 sum DWORD ?
 7 
 8 .code
 9 main PROC
10     mov    sum,0
11     mov    esi,0
12     mov eax,0
13     
14     mov    al,BYTE PTR packed_1[esi]   ; 低字节,daa 将 al 中的和转化为十进制和的低两位,放入内存
15     add    al,BYTE PTR packed_2[esi]
16     daa
17     mov    BYTE PTR sum[esi],al
18     
19     inc    esi                         ; 中字节,包含进位
20     mov    al,BYTE PTR packed_1[esi]
21     adc    al,BYTE PTR packed_2[esi]
22     daa
23     mov    BYTE PTR sum[esi],al
24 
25     inc    esi                         ; 高字节,只考虑进位
26     mov    al,0
27     adc    al,0
28     mov    BYTE PTR sum[esi],al
29     
30     mov    eax,sum
31     call    WriteHex
32     call    Crlf
33     call WaitMsg
34     exit
35 main ENDP
36 END main