【目的】
汇编程序的编写和提高
【要求】
- 使用记事本编写.asm 源程序
- 对于按程序进行汇编及连接，产生.exe 文件
- 使用visio 绘制流程图
【内容】
【第一个实验】显示复制字符串
编写一个汇编程序，实现字符串的复制功能,并且将复制的字符串显示出来。（选做部分：倒
序显示复制字符串）
（1）实验流程图：
（2）实验源代码（粘贴源代码）：
代码语言：javascript复制DATAS SEGMENT ;定义DATAS 代码段
string_str db 'The school of Information Science and Engineering Shandong University','$'
;定义string_str 字符串
DATAS ENDS ;
EXT SEGMENT ;定义EXT 附加段
string_ext db 100 dup (?) ;为字符串string_ext 定义一个100 个字节大小的栈段
EXT ENDS ;
STACKS SEGMENT ;定义栈段
STACKS ENDS ;
CODES SEGMENT ;CODES 代码段
ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS,ES:EXT
;将CODES 和CS 连接,DATAS 和DS 连接,EXT 和ES 连接
START:
MOV AX,DATAS ;把DATAS 的地址存入AX中
MOV DS,AX ;用 DS 存储DATAS 的地址
MOV AX,EXT ;把EXT 的地址存入AX 中
MOV ES,AX ;用ES 存储EXT 的地址
LEA SI,string_str ; 取string_str 的地址放置到SI 寄存器中
LEA DI,string_ext ; 取string_ext 的地址放置到DI 寄存器中
MOV CX,70 ;CX代表循环次数，由于字符总有70个字符，因此这里循环70次。
STD ;将标志寄存器Flag的方向标志位DF置1，DF＝1使串操作指令中操作数地址自动递减，说明字符串的处理是从高地址向低地址方向进行
REP MOVSB ;使用字符串传送指令MOVSB，这条指令按字节传送数据，用SI 和DI 这两个寄存器控制字符串的源地址和目标地址
LEA DX,string_ext ;将DX 和string_ext 的地址连接起来
MOV AH,9
INT 21H ;调用DOS 功能，输出字符串
MOV AH,4CH ;令AH等于4CH
INT 21H ;返回DOS
CODES ENDS
END START ;程序结束（3）实验代码、过程、相应结果（截图）并对实验进行说明和分析：
实验结果如下图所示，实现了复制字符串并显示，符合题意。
【第一个实验】倒序显示复制字符串
（1）实验流程图：
（2）实验源代码（粘贴源代码）：
代码语言：javascript复制DATAS SEGMENT;定义DATAS 段
string_str db 'The School of Information Science and Engineering Shandong University','$'
;定义string_str字符串
DATAS ENDS;
EXT SEGMENT;定义附加段
string_ext db 100 dup(?);为string_ext定义一个100 个双字节空间
EXT ENDS
STACKS SEGMENT;定义栈段
STACKS ENDS
CODES SEGMENT;定义CODES段
ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS,ES:EXT
;将CODES 和CS 连接,DATAS 和DS 连接,EXT 和ES 连接
START:
MOV AX,DATAS;把DATAS 的地址存入AX中
MOV DS,AX ;用 DS 存储DATAS 的地址
MOV AX,EXT;把EXT 的地址存入AX 中
MOV ES,AX;用ES 存储EXT 的地址
LEA SI,string_str; 取string_str 的地址放置到SI 寄存器中
LEA DI,string_ext ; 取string_ext 的地址放置到DI 寄存器中
MOV CX,69 ;CX代表循环次数，这里循环69次
CLD;将标志寄存器Flag的方向标志位DF清零，这里令DF＝0使串操作指令中操作数地址自动递增，说明字符串的处理是从低地址向高地址方向进行。
REP MOVSB;使用字符串传送指令MOVSB，这条指令按字节传送数据，，用SI 和DI 这两个寄存器控制字符串的源地址和目标地址，即复制string_str的内容到string_ext
LEA DX,string_ext;链接DX 与STRING_EXT
MOV AH,9
INT 21H;显示字符串
MOV AH,2
MOV DL,0DH
INT 21H
MOV DL,0AH
INT 21H;换行输出
MOV CX,69;使循环的次数为69
MOV SI,68;令SI 为68，也就是最后一个字符（不包括$）
LOOPPART:;定义循环部分
MOV DL,[SI];将si起始的一个字符数据存入DL中；
MOV AH,2
INT 21H;将该字符输出
DEC SI;将SI 自减，实现SI 的前移，逐个输出从而实现这种倒序输出
LOOP LOOPPART;循环LOOPPART部分
MOV AH,4CH;令AH等于4CH
INT 21H;返回DOS
CODES ENDS
END START;程序结束（3）实验代码、过程、相应结果（截图）并对实验进行说明和分析：
实验结果如下图所示，实现了复制字符串并倒序显示，符合题目要求。
【第二个实验】
利用中断调用，在屏幕上显示1—9 之间随机数，中断号86H。
（1）实验流程图：
（2）实验源代码（粘贴源代码）：
代码语言：javascript复制DATAS SEGMENT ;定义DATAS 段
string DB 0DH,0AH,'The Random Number is:','$';定义字符串提示显示随机数
DATAS ENDS
STACKS SEGMENT STACK ;定义栈段
DB 200 DUP(0) ;定义200 字节为0 的栈段
STACKS ENDS
CODES SEGMENT ;定义CODES 段
ASSUME DS:DATAS,SS:STACKS,CS:CODES
;将DATAS 和DS 连接,STACKS和SS 连接，CODES 和CS 连接
CREATENUM PROC ;定义子程序CREATENUM,产生随机数
PUSH CX ;将CX 入栈
PUSH DX ;将DX 入栈
MOV AH,0 ;令AH的内容为0
INT 1AH ;设置时钟的“滴答”计数，CX:DX＝时钟“滴答”计数，并将之作为随机数生成的种子
MOV AX,DX ;将DX中的内容存放至AX中
MOV DX,0 ;将0存放至DX中
MOV BX,10 ;将10存放至BX中
DIV BX ;除10从而得到1~9 的随机数
ADD DL,30H ;将DL中的内容转换为其对应的ASCII码
MOV AH,02H
INT 21H ;输出数字
POP DX ;将CX 出栈
POP CX ;将CX 出栈
IRET ;中断返回
CREATENUM ENDP;子程序结束
START:
MOV AX,DATAS ;将DATAS的地址存入AX
MOV DS,AX ;将AX的内容入DS中
LEA DX,string ;将DX与string 地址链接
MOV AH,9
INT 21H ;调用DOS 功能，输出字符串
MOV AX,0 ;将0存放至AX中
MOV DS,AX ;段偏移地址指向0000
MOV BX,86H*4 ;将中断86H 的地址赋给BX，其中每个中断都有CS和IP，一共4个字节，因此乘4
CLI ;禁止中断发生，在CLI起效之后，所有外部中断都被屏蔽，保证当前运行的代码不被打断，起到保护代码运行的作用
MOV WORD PTR DS:[BX],OFFSET CREATENUM ;字操作.将CREATENUM的偏移地址存入ES:BX中
MOV WORD PTR DS:[BX 2],SEG CREATENUM ;字操作.将CREATENUM的段基地址存入ES:[BX 2]中
STI ;允许中断发生，在STI起效之后，所有外部中断都被恢复，以打破被保护代码的运行，允许硬件中断转而处理中断的作用。
INT 86H ;调用CREATENUM子程序
MOV AH,4CH
INT 21H ;返回DOS
CODES ENDS
END START ;程序结束（3）实验代码、过程、相应结果（截图）并对实验进行说明和分析：
在此实验中，我采用当前时钟滴答计数，并将之作为随机数生成的种子，利用了中断调
用，多次实验结果如下图所示，产生随机数满足题目要求。
【第三个实验】
键盘输入10 个学生的成绩，编写一个程序统计60-69 分，70-79 分，80-89 分，90-99 分及
100 分的人数，分别存放在Score6，Score7，Score8，Score9 和Score10 单元中。
【输入10 个学生的成绩如下】：65 98 78 82 88 95 72 62 90 100 （1）实验流程图：
（2）实验源代码（粘贴源代码）：
代码语言：javascript复制DATAS SEGMENT;定义DATAS段
SIGN DB 0DH,0AH,'PLEASE INPUT THE SCORES:','$';定义string 字符串,提示输入
OUTSCORE6 DB 0DH,0AH,'SCORE6:','$';定义输出时的提示字符串
OUTSCORE7 DB 0DH,0AH,'SCORE7:','$'
OUTSCORE8 DB 0DH,0AH,'SCORE8:','$'
OUTSCORE9 DB 0DH,0AH,'SCORE9:','$'
OUTSCORE10 DB 0DH,0AH,'SCORE10:','$'
SCOREOUT DB 0DH,0AH,'OUTSCORE:','$'
SCORE6 DB 30H;将SCORE全部定义为0的ASCII码值30H
SCORE7 DB 30H;
SCORE8 DB 30H;
SCORE9 DB 30H;
SCORE10 DB 30H;
DATAS ENDS ;DATAS段结束
STACKS SEGMENT ;定义栈段
DB 200 DUP(0);定义200 字节为0 的栈段
STACKS ENDS;栈段结束
CODES SEGMENT;定义CODES段
ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS
;将DATAS 和DS 连接,STACKS和SS 连接，CODES 和CS 连接
START:
MOV AX,DATAS;将DATAS的地址存入AX
MOV DS,AX;将AX中的内容放入DS中
LEA DX,SIGN;将DX 与SIGN连接
MOV AH,9
INT 21H;调用DOS 功能，输出SIGN
MOV CX,10;CX代表循环次数，即循环10次
S:;定义S段
MOV AH,1
INT 21H;从键盘上输入一个字符，将其对应字符的ASCII 码送入AL 中，然后输出
MOV DL,AL;将存储在AL 中的输入字符拷贝到DL 中
INT 21H ;再输入一个字符，存在AL 中
CALL COUNT;调用COUNT 子程序进行比较分类
MOV DL,32;让DL 等于32及空格对应的ASCII 码
MOV AH,2
INT 21H;输出空格
LOOP S;循环输入给定的成绩
CALL OUTPUT ;调用OUTPUT子程序
MOV AH,4CH
INT 21H;返回DOS
COUNT PROC;定义COUNT 子程序
PUSH DX;将DX入栈以保护数据
CMP DL,31H;让DL（最高位）与31H即1的ASCII码比较
JZ S10;若相等则跳转到S10
CMP DL,36H;将DL（最高位）与36H即6的ASCII码比较
JZ S6;若相等则跳转到S6
CMP DL,37H;将DL与37H即7的ASCII码比较
JZ S7;若相等则跳转到S7
CMP DL,38H;将DL与38H即8的ASCII码比较
JZ S8;若相等则跳转到S8
CMP DL,39H;将DL与39H即9的ASCII码比较
JZ S9;若相等则跳转到S9
JMP OVER;跳转到OVER
S6:
ADD [SCORE6],1;60-69区间的人数加一
JMP OVER;跳转到OVER
S7:
ADD [SCORE7],1;70-79区间的人数加一
JMP OVER;跳转到OVER
S8:
ADD [SCORE8],1;80-89区间的人数加一
JMP OVER;跳转到OVER
S9:
ADD [SCORE9],1;90-99区间的人数加一
JMP OVER;跳转到OVER
S10:
ADD [SCORE10],1;100区间的人数加一
MOV AH,1
INT 21H ;由于是100，需要多输入一位数字
JMP OVER;跳转到OVER
over:;OVER 段
POP DX;将DX出栈
RET;返回主程序
COUNT ENDP;CONUT子程序结束
OUTPUT PROC;定义OUTPUT子程序
LEA DX,OUTSCORE6;将DX与OUTSCORE6的段地址链接
MOV AH,9
INT 21H;调用DOS 功能，输出OUTSCORE6
MOV DL,[SCORE6];将[SCORE6]的值存入DL
MOV AH,2
INT 21H;输出在60-69区间段的人数
MOV DL,10
INT 21H;输出空格
LEA DX,OUTSCORE7;将DX 与OUTSCORE7地址链接
MOV AH,9
INT 21H;调用DOS 功能，输出OUTSCORE7
MOV DL,[SCORE7];将[SCORE7]的值存入DL
MOV AH,2
INT 21H;输出70-79区间段的人数
MOV DL,10
INT 21H;输出空格
LEA DX,OUTSCORE8;将DX 与OUTSCORE8地址链接
MOV AH,9
INT 21H;调用DOS 功能，输出OUTSCORE8
MOV DL,[SCORE8];将[SCORE8]的值存入DL
MOV AH,2
INT 21H;输出80-89区间段的人数
MOV DL,10
INT 21H;输出空格
LEA DX,OUTSCORE9;将DX 与OUTSCORE9地址链接
MOV AH,9
INT 21H;调用DOS 功能，输出OUTSCORE9
MOV DL,[SCORE9];将[SCORE9]的值存入DL
MOV AH,2
INT 21H;输出90-99区间段的人数
MOV DL,10
INT 21H;输出空格
LEA DX,OUTSCORE10;将DX 与OUTSCORE10地址链接
MOV AH,9
INT 21H;调用DOS 功能，输出OUTSCORE10
MOV DL,[SCORE10];将[SCORE10]的值存入DL
MOV AH,2
INT 21H;输出100区间段的人数
MOV DL,10
INT 21H;输出空格
RET;返回主程序
OUTPUT ENDP;OUTPUT子程序结束
CODES ENDS
END START;主程序结束（3）实验代码、过程、相应结果（截图）并对实验进行说明和分析：
以题目中的65 98 78 82 88 95 72 62 90 100为测试样例，实验结果如下图所示，符合题意。
【总结心得】
1、CLD与STD总结：
CLD即（CLear Direction flag）
功能： 将标志寄存器Flag的方向标志位DF清零。在字串操作中使变址寄存器SI或DI的地址指针自动增加，字串处理由前往后。
STD即（SeT Direction flag）
功能：
与CLD相反功能指令是STD，即将方向标志位DF置1。在字串操作中使SI或DI的地址指针自动递减，字串处理由后往前。STD用于将方向标志设置为1，使得Si和/或DI将自动递减到当其中一个字符串指令执行时指向下一个字符串元素。如果方向标志被设置，SI/DI对于字节字符串将减1，对于字符串将减2。
2、MOVSB总结：
MOVSB即字符串传送指令，这条指令按字节传送数据。通过SI和DI这两个寄存器控制字符串的源地址和目标地址，比如DS:SI这段地址的N个字节复制到ES:DI指向的地址，复制后DS:SI的内容保持不变。
3、CLI和STI总结
CLI汇编指令全称为Clear Interupt，该指令的作用是禁止中断发生，在CLI起效之后，所有外部中断都被屏蔽，这样可以保证当前运行的代码不被打断，起到保护代码运行的作用。
STI汇编指令全称为Set Interupt，该指令的作用是允许中断发生，在STI起效之后，所有外部中断都被恢复，这样可以打破被保护代码的运行，允许硬件中断转而处理中断的作用。
4、REP总结
REP 指令即“重复前缀指令”， REP 前缀一次只能应用于一条字符串指令。要重复指令块，需要使用 LOOP 指令或其它循环结构。因此需要一个寄存器来控制串长度。这个寄存器就是CX，指令每次执行前都会判断CX 的值是否为0（为0 结束重复，不为0，CX 的值减1），以此来设定重复执行的次数。
5、时钟服务INT 1AH总结
- 功能号：00H 功能： 读取时钟“滴答”计数 入口参数：AH＝00H 出口参数：AL＝00H—未过午夜，否则，表示已过午夜 CX:DX＝时钟“滴答”计数
- 功能号：01H 功能：设置时钟“滴答”计数 入口参数：AH＝01H CX:DX＝时钟“滴答”计数 出口参数：无
- 功能号：02H 功能：读取时间 入口参数：AH＝02H 出口参数：CH＝BCD码格式的小时 CL＝BCD码格式的分钟 DH＝BCD码格式的秒 DL＝00H—标准时间，否则，夏令时 CF＝0—时钟在走，否则，时钟停止
- 功能号：03H 功能： 设置时间 入口参数：AH＝03H CH＝BCD码格式的小时 CL＝BCD码格式的分钟 DH＝BCD码格式的秒 DL＝00H—标准时间，否则，夏令时 出口参数： 无
- 功能号：04H 功能：读取日期 入口参数：AH＝04H 出口参数：CH＝BCD码格式的世纪 CL＝BCD码格式的年 DH＝BCD码格式的月 DL＝BCD码格式的日 CF＝0—时钟在走，否则，时钟停止
- 功能号：05H 功能：设置日期 入口参数：AH＝05H CH＝BCD码格式的世纪 CL＝BCD码格式的年 DH＝BCD码格式的月 DL＝BCD码格式的日 出口参数： 无
- 功能号：06H 功能：设置闹钟 入口参数：AH＝06H CH＝BCD码格式的小时 CL＝BCD码格式的分钟 DH＝BCD码格式的秒 出口参数： CF＝0—操作成功，否则，闹钟已设置或时钟已停止
- 功能号：07H 功能：闹钟复位 入口参数：AH＝07H 出口参数：无
- 功能号：0AH 功能：读取天数计数，仅在PS/2有效
- 功能号：0BH 功能：设置天数计数，仅在PS/2有效
- 功能号：80H 功能描述：设置声音源信息 入口参数：AH ＝80H AL ＝声音源 ＝00H——8253可编程计时器，通道2 ＝01H——盒式磁带输入 ＝02H——I/O通道上的"Audio In" ＝03H——声音产生芯片 出口参数： 无
有了前几次实验的经历，这次的实验写起来也相对地熟练一些，这次汇编程序的编写和提高的实验也带给我了很多的收获，通过实践的方法使用了MOVSB、CLD与STD、CLI和STI、REP指令等等，但是仍然遇到了一些问题。
在第一个实验中，我认真读了实验资料中的几个串操作类指令的例子，通过这些例子，我大概有了关于复制并显示字符串的思路，我按照思路先画出了实验的流程图，并且通过MOVSB、REP指令写出了程序的实现片段，然后就面临着两个实验共有的问题，如何设定复制字符串的方向，我在网上查阅了相关的资料，看到了有关于CLD和STD的实现，但是有关于ES寄存器的部分让我有点陌生，然后我又复习了王爽的书中有关于这一部分的讲解，将标志寄存器Flag的方向标志位DF清零。在字串操作中使变址寄存器SI或DI的地址指针自动增加，字串处理由前往后，反之，STD即将方向标志位DF置1。在字串操作中使SI或DI的地址指针自动递减，字串处理由后往前。在弄懂程序的基础上，对我写的代码片段进行了完善，最终实现了正序/倒序显示复制字符串的要求。
在第二个实验中，依照老师给出的通过时钟计数，并将之作为随机数生成的种子的方法，按照思路我学习了关于时钟服务INT 1AH的用法，同时又去查询了一次中断表，不得不感叹中断在汇编程序中作用之大，同时也学会了自己设置中断的方法，掌握了CLI 指令：即禁止中断发生，在CLI起效之后，所有外部中断都被屏蔽，保证当前运行的代码不被打断，起到保护代码运行的作用，和STI指令：即允许中断发生，在STI起效之后，所有外部中断都被恢复，以打破被保护代码的运行，允许硬件中断转而处理中断的作用。
第三个实验与以前C语言的实验程序很相似，我先画出了程序的流程图，大概将程序按照功能的模块化思想进行了分类，分为主程序，count计数子程序以及output输出子程序，主要通过比较、跳转至对应的人数SCORE加一的顺序实现，整体来说比较顺利。但是在最后输入成绩时由于S6-9的设置导致S10也只能输入两位数字，虽然不影响最终统计结果，但是我通过给S10多加了一位输入解决了这个小bug。
整体来说，这次实验做的比较顺利，在实验过程中也让我收获颇丰，通过这门课也让我真正地了解到处理器的架构、指令集、寄存器等知识，通过汇编语言也让我从实践的角度强化了对这些知识的理解。
初学汇编，可能存在错误之处，还请各位不吝赐教。
受于文本原因，本文相关实验工程无法展示出来，现已将资源上传，可自行下载。
山东大学微处理器原理实验4工程文件 汇编程序设计编程
