《汇编语言》第16章 直接定址表
这一章，我们讨论如何有效合理地组织数据，以及相关的编程技术。
16.1 描述了单元长度的标号
前面的课程中，我们一直在代码段中使用标号来标记指令、数据、段的起始地址。比如，下面的程序将code段中的a标号处的8个数据累加，结果存储到b标号处的字中。
;p16_1.asm
assume cs:code
code segment a: db 1,2,3,4,5,6,7,8b: dw 0start: mov si,offset a mov bx,offset b mov cx,8s: mov al,cs:[si]mov ah,0 add cs:[bx],ax inc si loop s mov ax,4c00h int 21h code ends
end start运行调试
运行结束
程序中，code、a、b、start、s都是标号。这些标号仅仅表示了内存单元的地址。但是，我们还可以使用一种标号，这种标号不但表示内存单元的地址，还表示了内存单元的长度，即表示在此标号处的单元，是一个字节单元，还是字单元，还是双字单元。上面的程序还可以写成这样：
;p16_2.asm
assume cs:code
code segment a db 1,2,3,4,5,6,7,8b dw 0
start: mov si,0mov cx,8s: mov al,a[si] mov ah,0 add b,ax inc si loop s mov ax,4c00h int 21h code ends
end start运行调试：
运行结果：
在code段中使用的标号a、b后面没有"："，它们是同时描述内存地址和单元长度的标号。标号 a，描述了地址 code：0，和从这个地址开始，以后的内存单元都是字节单元；而标号b描述了地址code：8，和从这个地址开始，以后的内存单元都是字单元。
因为这种标号包含了对单元长度的描述，所以在指令中，它可以代表一个段中的内存单元。比如，对于程序中的“b dw 0”：
指令： mov ax，b
相当于：mov ax，cs:[8]
指令： mov b，2
相当于：mov word ptr cs:[8]，2
指令： inc b
相当于：inc word ptr cs:[8]
在这些指令中，标号b代表了一个内存单元，地址为code：8，长度为两个字节。
下面的指令会引起编译错误：
mov al,b
因为b代表的内存单元是字单元，而al是8位寄存器。
如果我们将程序中的指令"add b，ax"，写为"add b，al"，将出现同样的编译错误。
对于程序中的“a db 1，2，3，4，5，6，7，8”：
指令： mov al，a[si]
相当于：mov al，cs:0[si]
指令： mov al，a[3]
相当于：mov al，cs:0[3]
指令：mov al，a[bx+si+3]
相当于：mov al，cs:0[bx+si+3]
可见，使用这种包含单元长度的标号，可以使我们以简洁的形式访问内存中的数据。以后，我们将这种标号称为数据标号，它标记了存储数据的单元的地址和长度。它不同于仅仅表示地址的地址标号。
检测点16.1
下面的程序将code段中a处的8个数据累加，结果存储到b处的双字中，补全程序。
;jc16_1.asm assume cs:code
code segment a dw 1,2,3,4,5,6,7,8b dd 0
start: mov si,0mov cx,8 s: mov ax,a[si] ;a的数据位置add a[16],ax ;相当于b[0]的位置,低16位adc a[18],0 ;相当于b[2]的位置,高16位add si,2 ;每次+2loop s mov ax, 4c00h int 21h
code ends
end start 运行效果：
运行结束：
方法2：
assume cs:code
code segment a dw 1,2,3,4,5,6,7,8b dd 0
start: mov si,0mov cx,8s: mov ax,a[si] add word ptr b[0],ax ;b的低16位adc word ptr b[2],0 ;b的高16位，带进位+add si,2 loop s mov ax,4c00h int 21h
code ends
end start 运行结果是一样的
16.2 在其他段中使用数据标号
一般来说，我们不在代码段中定义数据，而是将数据定义到其他段中。在其他段中，我们也可以使用数据标号来描述存储数据的单元的地址和长度。
注意，在后面加有"："的地址标号，只能在代码段中使用，不能在其他段中使用。下面的程序将data段中a标号处的8个数据累加，结果存储到b标号处的字中。
;p16_3.asm 16.2 在其他段中使用数据标号assume cs:code,ds:data
data segment a db 1,2,3,4,5,6,7,8b dw 0
data ends code segment
start: mov ax,data mov ds,ax mov si,0mov cx,8s: mov al,a[si]mov ah,0add b,ax inc si loop s mov ax,4c00h int 21h
code ends
end start 运行调试
运行结果
注意，如果想在代码段中直接用数据标号访问数据，则需要用伪指令 assume 将标号所在的段和一个段寄存器联系起来。否则编译器在编译的时候，无法确定标号的段地址在哪一个寄存器中。当然，这种联系是编译器需要的，但绝对不是说，我们因为编译器的工作需要，用 assume 指令将段寄存器和某个段相联系，段寄存器中就会真的存放该段的地址。我们在程序中还要使用指令对段寄存器进行设置。
比如，在上面的程序中，我们要在代码段code中用data段中的数据标号a、b访问数据，则必须用 assume 将一个寄存器和 data 段相联。在程序中，我们用 ds寄存器和 data 段相联，则编译器对相关指令的编译如下。
指令： mov al，a[si]
编译为：mov al，[si+0]
指令： add b，ax
编译为：add [8],ax
因为这些实际编译出的指令，都默认所访问单元的段地址在 ds 中，而实际要访问的段为 data，所以若要访问正确，在这些指令执行前，ds 中必须为 data 段的段地址。则我们在程序中使用指令：
mov ax,data
mov ds,ax设置ds指向 data段。
可以将标号当作数据来定义，此时，编译器将标号所表示的地址当作数据的值。比如：
data segment
a db 1,2,3,4,5,6,7,8
b dw 0
c dw a,b
data ends数据标号c处存储的两个字型数据为标号a、b的偏移地址。相当于：
data segment
a db 1,2,3,4,5,6,7,8
b dw 0
c dw offset a,offset b
data ends再比如：
data segment
a db 1,2,3,4,5,6,7,8
b dw 0
c dd a,b
data ends数据标号c处存储的两个双字型数据为标号a的偏移地址和段地址、标号b的偏移地址和段地址。相当于：
data segment
a db 1,2,3,4,5,6,7,8
b dw 0
c dw offset a, seg a, offset b ,seg b
data endsseg操作符，功能为取得某一标号的段地址。
检测点16.2
下面的程序将data段中a处的8个数据累加，结果存储到b处的字中，补全程序。
;jc16_2.asm
assume cs:code, es:data
data segment a db 1,2,3,4,5,6,7,8b dw 0
data ends code segment
start: mov ax,data ;关联es段mov es,ax ;es扩展段寄存器mov si,0mov cx,8s: mov al,a[si] mov ah,0 add b,ax inc si loop s mov ax,4c00h int 21h code ends
end start 运行调试
运行结果：
16.3 直接定址表
现在，我们讨论用查表的方法编写相关程序的技巧。
编写子程序，以十六进制的形式在屏幕中间显示给定的字节型数据。
分析：一个字节需要用两个十六进制数码来表示，所以，子程序需要在屏幕上显示两个ASCII 字符。我们当然发展用“0”,“1”,“2”,“3”,“4”,"5","6","7","8","9","A","B","C","D","E","F"这16个字符果是示十六进制数码。
我们可以将一个字节的高4位和低4位分开，分别用它们的值得到对应的数码字符。比如2Bh，可以得到高4位的值为2，低4位的值为11，那么如何用这两个数值得到对应的数码字符“2”和“B”呢？
最简单的办法就是一个一个地比较，如下：
如果数值为0，则显示“0”；
如果数值为1，则显示“1”；
...
如果数值为11，则显示“B”；
...
我们可以看出，这样做，程序中要使用多条比较、转移指令。程序将比较长，混乱。
显然，我们希望能够在数值0~15和字符“0”~“F”之间找到一种映射关系。这样用0~15间的任何数值，都可以通过这种映射关系直接得到“0”～“F”中对应的字符。
数值0~9和字符“0”~“9”之间的映射关系是很明显的，即：
数值+30h=对应字符的ASCII值
0+30h=“0”的ASCII值
1+30h=“1”的ASCII值
2+30h=“2”的ASCII值
...
但是，10~15和“A”～“F”之间的映射关系是：
数值+37h=对应字符的ASCI值
10+37h=“A”的ASCI值
11+37h=“B”的ASCI值
12+37h=“C”的ASCII值
...
可见，我们可以利用数值和字符之间的这种原本存在的映射关系，通过高4位和低 4 位值得到对应的字符码。但是由于映射关系的不同，我们在程序中必须进行一些比较，对于大于9的数值，我们要用不同的计算方法。
这样做，虽然使程序得到了简化。但是，如果我们希望用更简捷的算法，就要考虑用同一种映射关系从数值得到字符码。所以，我们就不能利用0~9和“0”~“9”之间与10~15和"A"～"F"之间原有的映射关系。
因为数值0~15和字符"0"～"F"之间没有一致的映射关系存在，所以，我们应该在它们之间建立新的映射关系。
具体的做法是，建立一张表，表中依次存储字符“0”~“F”，我们可以通过数值0~15直接查找到对应的字符。
子程序如下。；
用al传送要显示的数据
;p16_4.asm 16.3 直接定址表assume cs:code
code segment
start: mov al,0eh ;最终显示为0Ecall showbyte mov ax,4c00h int 21h
;子程序：
;用al传送要显示的数据
showbyte: jmp short show table db '0123456789ABCDEF' ;字符表show: push bx push es mov ah,al ;ah=al=0eh = 0000 1110bshr ah,1 ;ah= 0000 0111bshr ah,1 ;ah= 0000 0011bshr ah,1 ;ah= 0000 0001bshr ah,1 ;右移4位，ah中得到高4位的值 ah= 0000 0000band al,00001111b ;al中为低4位的值 al= 0000 1110b;table[bx]两次的原因是，寄存器传进来的数据最小为8位，而显示的时候是占两个位置，所以要处理两次，高4位和低4位都要显示，;例如 0aeh虽然是8位的数据，但显示的时候是两个位置即 AE 所以都处理两次mov bl,ah ;bl =0mov bh,0 ;bh=0mov ah,table[bx] ;用高4位的值作为相对于table的偏移，取得对应的字符 mov bx,0b800h mov es,bx mov es:[160*12+40*2],ah mov bl,al mov bh,0mov al,table[bx] ;用低4位的值作为相对于table的偏移，取得对应的字符 mov es:[160*12+40*2+2],al pop es pop bx ret code ends
end start
运行结果：
可以看出，在子程序中，我们在数值0~15和字符"0"~"F"之间建立的映射关系为：以数值N为table表中的偏移，可以找到对应的字符。
利用表，在两个数据集合之间建立一种映射关系，使我们可以用查表的方法根据给出的数据得到其在另一集合中的对应数据。这样做的目的一般来说有以下3个。
（1）为了算法的清晰和简洁；
（2）为了加快运算速度；
（3）为了使程序易于扩充。
在上面的子程序中，我们更多的是为了算法的清晰和简洁，而采用了查表的方法。下面我们来看一下，为了加快运算速度而采用查表的方法的情况。
编写一个子程序，计算 sin（x），x∈{0°，30°，60°，90°，120°，150°，180°），并在屏幕中间显示计算结果。比如sin（30）的结果显示为"0.5"。
我们可以利用麦克劳林公式来计算 sin（x）。x 为角度，麦克劳林公式中需要代入弧度，则：
可以看出，计算 sin（x）需要进行多次乘法和除法。乘除是非常费时的运算，它们的执行时间大约是加法、比较等指令的5倍。如何才能够不做乘除而计算 sin（x）呢？我们看一下需要计算的sin（x）的结果：
sin(0)=0
sin(30)=0.5
sin(60)=0.866
sin(90)=1
sin(120)=0.866
sin(150)=0.5
sin(180)=0
我们可以看出，其实用不着计算，可以占用一些内存空间来换取运算的速度。将所要计算的sin（x）的结果都存储到一张表中；然后用角度值来查表，找到对应的sin（x）的值。
用ax 向子程序传递角度，程序如下：
;p16_5.asm assume cs:codesg
codesg segment
start: mov ax,60 ;60度call showsinmov ax,4c00h int 21h showsin:jmp short showtable dw ag0,ag30,ag60,ag90,ag120,ag150,ag180 ;字符串偏移地址表ag0 db '0',0 ;sin(0)对应的字符串“0” 偏移值1B 2byteag30 db '0.5',0 ;sin(30)对应的字符串“0.5” 偏移值1D 4byteag60 db '0.866',0 ;sin(60)对应的字符串“0.866” 偏移值21 6byteag90 db '1',0 ;sin(90)对应的字符串“1” 偏移值27 2byteag120 db '0.866',0 ;sin(120)对应的字符串“0.866” 偏移值29 6byteag150 db '0.5',0 ;sin(150)对应的字符串“0.5” 偏移值2F 4byteag180 db '0',0 ;sin(180)对应的字符串“0” 偏移值33 2byteshow: push bx push es push si mov bx,0b800h mov es,bx ;以下用角度值/30作为相对于table的偏移，取得对应的字符串的偏移地址，放在bx中mov ah,0mov bl,30 div bl ;除数为8位，被除数则为16位，默认放在AX中，结果：商放AL中，余数放在AH中 mov bl,al mov bh,0 add bx,bx mov bx,table[bx];以下显示sin(x)对应的字符串mov si,160*12+40*2
shows: mov ah,cs:[bx]cmp ah,0je showret mov es:[si],ah inc bx add si,2 jmp short shows
showret:pop si pop es pop bx ret codesg ends
end start 运行调试：
运行：
在上面的子程序中，我们在角度值X和表示 sin（x）的字符串集合 table 之间建立的映射关系为：以角度值/30 为table表中的偏移，可以找到对应的字符串的首地址。
编程的时候要注意程序的容错性，即对于错误的输入要有处理能力。在上面的子程序中，我们还应该再加上对提供的角度值是否超范围的检测。如果提供的角度值不在合法的集合中，程序将定位不到正确的字符串，出现错误。对于角度值的检测，请读者自行完成。
上面的两个子程序中，我们将通过给出的数据进行计算或比较而得到结果的问题，转化为用给出的数据作为查表的依据，通过查表得到结果的问题。具体的查表方法，是用查表的依据数据，直接计算出所要查找的元素在表中的位置。像这种可以通过依据数据，直接计算出所要找的元素的位置的表，我们称其为直接定址表。
16.4 程序入口地址的直接定址表
我们可以在直接定址表中存储子程序的地址，从而方便地实现不同子程序的调用。我们看下面的问题。
实现一个子程序setscreen，为显示输出提供如下功能。
（1）清屏；
（2）设置前景色；
（3）设置背景色；
（4）向上滚动一行。
入口参数说明如下。
（1）用ah寄存器传递功能号：0表示清屏，1表示设置前景色，2表示设置背景色，3表示向上滚动一行；
（2） 对于1、2号功能，用al传送颜色值，（al）∈{0，1，2，3，4，5，6，7}。
下面我们讨论一下各种功能如何实现。
（1）清屏：将显存中当前屏幕中的字符设为空格符；
（2）设置前景色：设置显存中当前屏幕中处于奇地址的属性字节的第0、1、2位；
（3） 设置背景色：设置显存中当前屏幕中处于奇地址的属性字节的第4、5、6位；
（4） 向上滚动一行：依次将第n+1行的内容复制到第n行处；最后一行为空。
我们将这4个功能分别写为4个子程序，请读者根据编程思想，自行读懂下面的程序。
;p16_6.asm 16.4 程序入口地址的直接定址表
;我们可以在直接定址表中存储子程序的地址，从而方便地实现不同子程序的调用。我们看下面的问题。
;实现一个子程序setscreen，为显示输出提供如下功能。
;（1）清屏；
;（2）设置前景色；
;（3）设置背景色；
;（4）向上滚动一行。
;入口参数说明如下。
;（1）用ah寄存器传递功能号：0表示清屏，1表示设置前景色，2表示设置背景色，3表示向上滚动一行；
;（2） 对于1、2号功能，用al传送颜色值，（al）∈{0，1，2，3，4，5，6，7}。assume cs:codesg
codesg segment
start: mov ah,1mov al,2h ;设置颜色 call setscreenmov ax,4c00h int 21h ;（1）清屏：将显存中当前屏幕中的字符设为空格符；
sub1: push bx push cx push es mov bx,0b800h mov es,bx mov bx,0 mov cx,2000
sub1s: mov byte ptr es:[bx],' 'add bx,2 loop sub1s pop es pop cx pop bx ret ;（2）设置前景色：设置显存中当前屏幕中处于奇地址的属性字节的第0、1、2位；
sub2: push bx push cx push es mov bx,0b800h mov es,bx mov bx,1 mov cx,2000
sub2s: and byte ptr es:[bx],11111000b or es:[bx],al add bx,2loop sub2s pop es pop cx pop bx ret
;（3） 设置背景色：设置显存中当前屏幕中处于奇地址的属性字节的第4、5、6位；
sub3: push bx push cx push es mov cl,4 shl al,cl mov bx,0b800h mov es,bx mov bx,1mov cx,2000
sub3s: and byte ptr es:[bx],10001111b or es:[bx],al and bx,2 loop sub3s pop es pop cx pop bx ret
;（4） 向上滚动一行：依次将第n+1行的内容复制到第n行处；最后一行为空。
sub4: push cx push si push di push es push ds mov si,0b800h mov es,si mov ds,si mov si,160 ;ds:si指向第n+1行mov di,0 ;es:di指向第n行cld ;设置正向传输mov cx,24 ;共复制24行
sub4s: push cx mov cx,160 rep movsb ;复制pop cx loop sub4s mov cx,80mov si,0
sub4s1: mov byte ptr [160*240+si],' 'add si,2 loop sub4s1 pop ds pop es pop di pop si pop cx ret ;我们可以将这些功能子程序的入口地址存储在一个表中，它们在表中的位置和功能号相对应。
;对应关系为：功能号*2=对应的功能子程序在地址表中的偏移。程序如下：
setscreen: jmp short set table dw sub1,sub2;,sub3,sub4 ;一个标号占两个字节,即索引位置[0], [2], [4], [6]set: push bx cmp ah,3 ;判断功能号是否大于3 ja sret ;大于跳转到sret mov bl,ah mov bh,0 add bx,bx ;根据ah中的功能号计算对应子程序在table表中的偏移call word ptr table[bx] ;调用对应的功能子程序sret: pop bx ret codesg ends
end start
运行调试：
设置前景色
当然，我们也可以将子程序setscreen如下实现。
setscreen: cmp ah,0je dolcmp ah,1je do2cmp ah,2je do3cmp ah,3je do4jmp short sretdol: call subljmp short sretdo2: call sub2jmp short sretdo3: call sub3jmp short sretdo4: call sub4sret: ret显然，用通过比较功能号进行转移的方法，程序结构比较混乱，不利于功能的扩充。比如说，在 setscreen 中再加入一个功能，则需要修改程序的逻辑，加入新的比较、转移指令。
用根据功能号查找地址表的方法，程序的结构清晰，便于扩充。如果加入一个新的功能子程序，那么只需要在地址表中加入它的入口地址就可以了。