1、第6章子程序设计及系统调用 调用程序与子程序 调用与返回指令 子程序设计,6.1 调用程序与子程序,子程序:在许多应用程序中，常常需要多次使用某功能的指令序列。这时，为了减少重复编写程序，节省内存空间，把这一功能的指令序列组成一个相对独立的程序段。在程序运行时，如果需要使用这个给定的功能，就转移到这个独立的程序段，待这个独立的程序段指令序列执行完后，又返回到原来位置继续运行程序。我们把这个相对独立的程序段就叫子程序或过程。 调用程序:编制程序时，按需要转向子程序，称为子程序调用，或称为过程调用。调用子程序的程序称为调用程序或主程序。主、子程序是相对而言的。但子程序一定是受调用程序或主程序调用的
2、。,返回,6.2 调用与返回指令1过程调用指令CALL 指令格式： CALL DST其中DST为过程的目标地址。指令功能： 把CALL指令的下一条指令地址（称为返回点或断点） 推入堆栈保存，然后转到目标地址（DST）。CALL指令可以在段内、段间调用，寻址方式分为直接和间接两种。 （1）段内直接调用 指令中DST给出转向地址。首先将指令指针IP推入堆栈保存，然后把从指令中得到的距目标过程相对偏移量（最大为32K字节）加到指令指针IP上（得到子程序的入口地址），实现过程调用。 执行的操作为：（SP）（SP）2（SP）+1，（SP）（IP）（IP）（IP）+D16 其中D16为机器指令的位移量，它
3、是转向地址和返回地址之间的差直。,（2）段内间接调用 执行的操作为：（SP）（SP）2（SP）+1，（SP）（IP）（IP）（EA）其中EA 是由DST的寻址方式所确定的有效地址。 （3）段间直接调用首先把现行的代码段寄存器CS的内容和指令指针IP的值入栈保存，然后把指令中的地址偏移字和段地址字送入IP和CS。 执行的操作为：（SP）（SP）2（SP）+1，（SP）（CS）（SP）（SP）2（SP）+1，（SP）（IP）（IP）偏移地址（指令的第2、3个字节）（CS）段地址（指令的第4、5个字节）,（4）段间间接调用首先把现行的代码段寄存器CS的内容和指令指针IP的值入栈保存，然后把指令中的地
4、址偏移字和段地址字送入IP和CS。 执行的操作为：（SP）（SP）2（SP）+1，（SP）（CS）（SP）（SP）2（SP）+1，（SP）（IP）（IP）（EA）（CS）（EA+2） 其中EA 是由DST的寻址方式所确定的有效地址。 2返回指令RET 指令格式：RET 指令功能：RET指令通常写在一个子程序（或过程）的最后，用以返回到调用这个子程序的断点处。,RET指令也属于无条件转移指令。可以在段内或段间返回。 （1）段内返回RET指令由堆栈弹回断点偏移量到指令指针IP，实现段内调用返回。 执行的操作为： （IP）（SP）+1，（SP） （SP）（SP）+2 （2）段间返回RET指令除由堆栈
5、弹回断点偏移量到指令指针IP外，还由堆栈弹回断点所在段基址到代码段寄存器CS，实现段间调用返回。 执行的操作为：（IP）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2（CS）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2,返回,6.3 子程序设计 6.3.1 子程序定义 6.3.2 子程序的调用与返回 6.3.3 现场保护与恢复 6.3.4 参数的传递方式 6.3.5 子程序调用举例 6.3.6 子程序的嵌套与递归,返回,6.3.1 子程序定义 格式： 过程名 PROC NEAR/FAR过程名 ENDP 其中PROC表示过程定义开始，ENDP表示过程定义结束。一般过程名同标号一样，具有三种属性，即段属
6、性、偏移地址属性以及类型属性。而类型属性可指定为NEAR或FAR两种类型。具有NEAR属性的子程序与调用程序应在同一个逻辑段中，而具有FAR属性的子程序和调用程序不在同一个逻辑段内。若为NEAR类型属性时可以省略“NEAR”。 如下面的定义皆为正确的过程定义： 段内调用：A PROC NEAR A PROC或A ENDP A ENDP,段间调用： B PROC FAR B ENDP 6.3.2 子程序的调用与返回 1段内调用 前面已经讲过，子程序调用可以在段内调用，也可以在段间调用。如果是段内调用，则在过程定义时，必须定义为NEAR类型。这时，过程定义可放在代码段中，置于主程序体之前或之后。
7、【例6.1】已知三个八位无符号数X、Y、Z，分别存放于BUF、BUF+1和BUF+2存储单元，计算2X+5Y+8Z，结果送RES和RES+1单元。,返回,NAME EXAM6_1 DATA SEGMENT BUF DB 71H,0A4H,9BH RES DB 2 DUP(?) DATA ENDS STACK SEGMENT PARA STACK STACK STAPN DB 100 DUP(?) TOP EQU LENGTH STAPN STACK ENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACK START:MOV AX,DATAMOV D
8、S,AXMOV AX,STACKMOV SS,AXMOV AX,TOPMOV SP,AXMOV AX,0 ；AX清0MOV WORD PTR RES,AX ；RES字单元清0,LEA BX,BUF ；置地址指针MOV AL,2CALL MULL ；过程调用MOV AL,5CALL MULL ；过程调用MOV AL,8CALL MULL ；过程调用MOV AH,4CHINT 21H MULL PROC ；乘法子程序MUL BYTE PTR BX ；做乘法结果在AXADD WORD PTR RES,AX ；做加法MOV AX,0 ；AX清0 INC BX ；地址加1 RET ；返回主程序 MULL
9、 ENDP CODE ENDS END START,2段间调用 子程序如果段间调用时，必须定义为FAR类型。 段间调用通常用于不同模块之间的调用。 编写不同模块的段间调用程序，应该注意以下几个个问题：（1）主程序模块和子程序模块分别汇编，然后用连接程序将它们连接在一起。（2）在主程序模块中，主程序所调用的外部过程名必须用EXTRN伪指令说明。（3）在过程模块中，提供给外段调用的过程名必须用PUBLIC伪指令说明。（4）模块间其它公用符号名及外部符号名的定义不可缺少。 【例6.2】将【例6.1】 中的段内调用改为段间调用,源程序为： NAME EXAM6_2 EXTRN MULL：FAR ；外部
10、引用说明 PUBLIC RES ；定义公用名 DATA SEGMENT BUF DB 71H,0A4H,9BH RES DB 2 DUP(?) DATA ENDS STACK SEGMENT PARA STACK STACK STAPN DB 100 DUP(?) TOP EQU LENGTH STAPN STACK ENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACK START:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV AX,STACKMOV SS,AXMOV AX,TOPMOV SP,AXMOV AX,0 ；AX清0MOV WORD
11、PTR RES,AX ；RES字单元清0LEA BX,BUF ；置地址指针,MOV AL,2CALL MULL ；过程调用MOV AL,5CALL MULL ；过程调用MOV AL,8CALL MULL ；过程调用MOV AH,4CHINT 21H CODE ENDSEND STARTNAME L6_2AEXTRN RES：BYTE ；外部引用说明 CODEA SEGMENTMULL PROC FAR ；乘法子程序ASSUME CS：CODEA PUBLIN MULL ；定义公用名MUL BYTE PTR BX ；做乘法结果在AXADD WORD PTR RES,AX ；做加法MOV AX,0
12、 ；AX清0 INC BX ；地址加1 RET ；返回主程序 MULL ENDP CODEA ENDSEND,返回,6.3.3 现场保护与恢复 要保护的寄存器：应该是在子程序中将被使用，返回调用程序后仍然需要使用其原有内容的那些寄存器。即保护调用程序和子程序两者在使用上发生冲突的那些寄存器。但在编程时，一时很难弄清哪些是有冲突的寄存器，一种较为简单的方法是把所有的寄存器均加以保护。 一般在子程序中进行寄存器保护较好。即在子程序的开始部分，先进行相关寄存器（主要是在子程序中使用的各寄存器）的保护。然后再进行子程序的处理操作。在执行完子程序后，返回前，先恢复各寄存器内容后，再返回调用程序。例如：
13、SUBT PROC NEARPUSH AXPUSH BXPUSH CXPUSH DXPOP DXPOP CXPOP BXPOP AXRET SUBT ENDP,返回,6.3.4 参数的传递方式 参数传递通常有三种方法：寄存器、存储器和堆栈分别作为传递的工具 。 1利用寄存器传递参数实现的方法是把子程序所需要的入口参数，由调用程序予先放入指定的寄存器中。在进入子程序后，子程序就可直接对这些寄存器内容进行操作了。同样子程序的运行结果，也可置入寄存器中，把它们作为子程序的出口参数寄存器使用。【例6.3】以BCDBUF为首址的内存缓冲区存放着若干单元的用BCD码表示的十进制数。每个单元中放两位BCD码
14、，要求把它们分别转换为ASCII码，存放在ASCBUF为首址的缓冲区中，且高4位BCD码转换成的ASCII码放在地址较高的单元。并且要求边转换边显示这些ASCII码。 源程序为： NAME EXAM6_3 DATA SEGMENT BCDUBF DB 71H,24H,96H,87H,12H,78H,56H,34H,63H,45H COUNT EQU $-BCDBUF ASCBUF DB 20 DUP(?) DATA ENDS,STACK SEGMENT PARA STACKSTACK STAPN DB 100 DUP(?) TOP EQU LENGTH STAPN STACK ENDS COD
15、E SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK START: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV ES,AXMOV AX,STACKMOV SS,AXMOV AX,TOPMOV SP,AX MOV SI,OFFSET BCDBUF ；BCD码首址MOV DI,OFFSET ASCBUF ；ASCII码首址MOV CX,COUNT ；组合BCD码个数CLD ；DF=0 LD: LODSB ；取一个组合BCD码MOV BL，AL ；保存AND AL,0FHOR AL,30H ；BCD码低位转换为ASCII码,MOV DL,AL ；存入D
16、LSTOSB ；存入ASCII码存储区 CALL DISP ；显示ASCII码字符MOV AL,BL ；BCD码送回ALPUSH CX ；保存计数MOV CL,4SHR AL,CLOR AL,30H ；BCD码高位转换为ASCII码MOV DL,AL ；存入DLSTOSB ；存入ASCII码存储区CALL DISP ；显示ASCII码POP CX ；弹出计数LOOP LP ；计数减1不为0继续MOV AH,4CHINT 21H；子程序名：DISP；功能：显示ASCII字符；入口参数：ASCII码在DL中,DISP PROCMOV AH,2 ；2号系统功能调用INT 21HMOV DL, MOV
17、 AH,2INT 21H RET DISP ENDP CODE ENDSEND START 2利用存储器传递参数利用存储器参数传递，适合于参数较多的情况。大多是在数据区建立参数表，里面放有子程序所要使用的参数。调用程序把该参数表首地址传送给子程序。子程序通过参数表取得所需参数，在数据处理完后，将结果也送到指定的数据储存区中。 【例6.4】 将例【例6.3】的程序改为用存储器传递参数。,源程序为： NAME EXAM6_4 DATA SEGMENT BCDUBF DB 71H,24H,96H,87H,12H,78H,56H,34H,63H,45H COUNT EQU $-BCDBUF ASCBU
18、F DB 20 DUP(?) DATA ENDS STACK SEGMENT PARA STACKSTACK STAPN DB 100 DUP(?) TOP EQU LENGTH STAPN STACK ENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK START: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV ES,AXMOV AX,STACKMOV SS,AXMOV AX,TOPMOV SP,AX MOV SI,OFFSET BCDBUF ；BCD码首址,MOV DI,OFFSET ASCBUF ；ASCII码首址MOV C
19、X,COUNT ；组合BCD码个数CLD ；DF=0 LP: LODSBMOV BL,ALAND AL,OFHOR AL,30HSTOSBCALL DISPMOV AL,BLPUSH CXMOV CL,4SHR AL,CLOR AL,30HSTOSBCALL DISPPOP CXLOOP LPMOV AH,4CHINT 21H,；子程序名：DISP；功能：显示ASCII字符；入口参数：DI指向ASCII码单元 DISP PROCPUSH DIDEC DI ；该DI是要显示字符所在单元地址MOV DL,DIMOV AH,2INT 21HPOP DIMOV DL, MOV AH，2INT 21HR
20、ET DISP ENDP CODE ENDSEND START,3利用堆栈传递参数利用堆栈进行参数传递，就是在主程序中将参数推入堆栈，而在子程序中将参数从堆栈中弹出。 用堆栈传递参数也适于多参数的情况，但要注意堆栈后进先出的特点，避免参数进出栈的混乱。 【例6.5】 将例【例6.3】的程序改为用堆栈传递参数。LP: LODSBMOV BL,ALAND AL,OFHOR AL,30HMOV AH,0PUSH AX ；保存低位BCD码对应的ASCII码 STOSBCALL DISPMOV AL,BLMOV DX,CX,MOV CL,4SHR AL,CLOR AL,30HMOV CX,DXMOV A
21、H,0PUSH AXSTOSBCALL DISPLOOP LP MOV AH,4CHINT 21H；子程序名：DISP；功能：显示ASCII字符 ；入口参数： ASCII在堆栈中 DISP PROCMOV BP,SPMOV DL,BP+2 ；取出ASCII码字符送入DLMOV AH,2INT 21HMOV DL, ,MOV AH,2INT 21HRET DISP ENDP CODE ENDSEND START请大家注意：前面所介绍的三种参数的传递方法，并不是固定不变的，即它们是可以综合使用的。依实现的需要和情况的不同，可以使用其中一种方式，也可以同时使用几种方式的混合。有的时候还可能并不需要参
22、数传递。,返回,6.3.5 子程序调用举例 【例6.6】将一个给定的二进制数按位转换成相应的ASCII码字符串，送到指定的存储单元显示。如二进制数10010011转换成字符串为10010011。要求将转换过程写成子程序，且子程序应具有较好的通用性，而必须能实现对8位和16位二进制数的转换。 入口参数：DX存放待转换的二进制数CX存放待转换数的位数（8位或16位）DX存放ASCII码首址 出口参数：转换后字符串放在以DI作指针的字节存储区中。 NAME EXAM6_6DATA SEGMENTNUM8 DB 93HNUM16 DW 0ABCDHASCBUF DB 20 DUP(0)DATA END
23、SSTACK SEGMENT STACKDB 200 DUP(0)STACK ENDSCODE SEGMENT,ASSUME DS:DATA, CS:CODE, SS:STACKSTART: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,0MOV DL,NUM8 ；转换二进制数送DXMOV CX,8LEA DI,ASCBUF ；字符串首址DICALL BTASC ；调用子程序BTASCMOV DI,BYTE PTR 0DHMOV DI+1,BYTE PTR 0AHMOV DI+2,BYTE PTR $LEA DX,ASCBUFMOV AH,9INT 21HMOV DX,NUM16MOV
24、 CX,16 ；置位数16LEA DI,ASCBUFCALL BTASC,MOV DI,BYTE PTR 0DHMOV DI+1,BYTE PTR 0AHMOV DI+2,BYTE PTR $ ；显示转换后的字符串LEA DX,ASCBUFMOV AH,9INT 21HMOV AH,4CHINT 21HBTASC PROCPUSH AX ；保存AXMOV AL,0CMP CX,8 ；比较8位数JNE L1 ；直接转换16位数MOV DH,DL ；8位数转换送DHL1: ROL DX,1 ；DX最高位移入CFMOV AL,0RCL AL,1 ；CF移入AL最低位,ADD AL,30HMOV BY
25、TE PTR DI,ALINC DILOOP L1POP AXRETBTASC ENDPCODE ENDS END START【例6.7】已知某班N个学生的成绩，试编制一个子程序统计不及格，6069分，7079分，8089分，9099分及100分的人数，分别存放到以S为首址的单元中。 入口参数：以变量SCORE为首址的字存储单元的值。CX存储待处理的学生人。 出口参数：以S为首址的字存储区的值。,NAME EXAM6_7 STACK SEGMENT STACKDB 200 DUP (0) STACK ENDS DATA SEGMENT SCORE DW 78,89,83,54,35,76,74
26、,85,90,100,66,95 N EQU ($-SCORE)/2 S DW 6 DUP (0) CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV CX,NCALL COUNTMOV AH,4CHINT 21H COUNT PROCMOV SI,0 NEXT: MOV AX,SCORESICMP AX,60JB L1MOV BX,10DIV BL,CBWMOV BX,AXSUB BX,5SAL BX,1INC WORD PTR SBXJMP L2 L1: MOV BX,0SAL BX,1INC
27、 WORD PTR SBX L2: ADD SI,2LOOP NEXTRET COUNT ENDP CODE ENDSEND START【例6.8】将AX中的十六位有符号二进制数以十进制形式显示输出子程序F2T10。该程序首先判断AX中数的符号，若数为负数，则将负号“-”送入输出缓冲区，并求（AX）的绝对值；若AX中的数为正数，则不做其他处理，此时（AX）即为无符号二进制数。然后将无符号二进制数转换成十进制数，可采用将（AX）除以10，得到第一个商和第一个余数，第一个余数就是所求十进制数的个数；将第一个商除以10，得到第二个商和余数，第二余数就是所求十进制数的十位数，这一过程一直循环到商数为0
28、时，,得到的余数就是所求十进制数的最高位数，为了得到转换后的十进制数ASCII字符串，可利用堆栈的先进后出原则来实现。NAME EXAM6_8 DATA SEGMENT BINARY DW 7FFFH,0,0FFFEH,50H,8000H,1000H,2000HN=($-BINARY)/2 DATA ENDS STACK SEGMENT STACKDB 200 DUP (0) STACK ENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START: MOV AX,DATAMOV DS,AX MOV CX,NLEA DI,BINARY LOPA:
29、 MOV AX,DICALL F2T10MOV DL, ,MOV AH,2,INT 21HADD DI,2LOOP LOPAMOV AH,4CHINT 21H DATA SEGMENT BUF DB 7 DUP (?) DATA ENDS F2T10 PROCPUSH BXPUSH DXPUSH SIPUSH CXLEA SI,BUFOR AX,AX JNS PLUSNEG AXMOV SI,BYTE PTR -INC SI PLUS: MOV BX,10MOV CX,0 LOP1: MOV DX,0DIV BXPUSH DX,INC CXOR AX,AXJNE LOP1 LOP2: POP
30、AXCMP AL,10JB L1ADD AL,7 L1: ADD AL,30HMOV SI,ALINC SIDEC CXJNE LOP2MOV SI,BYTE PTR $LEA DX,BUFMOV AH,9INT 21HPOP CXPOP SIPOP DXPOP BXRET F2T10 ENDP CODE ENDSEND START,返回,6.3.6 子程序的嵌套与递归 1子程序的嵌套 一个程序可以调用一个或多个子程序。那么一个子程序是否也可以调用另一个子程序呢？回答是肯定的。这种一个子程序调用另一个子程序的情况，称为子程序的嵌套。,2子程序的递归调用子程序的递归调用是指一个子程序直接或间接地
31、调用自己。递归子程序一般对应于数学上对函数的递归定义，它往往能设计出效率较高的程序，完成相当复杂的计算，递归调用要注意必须有结束递归调用的判断语句。这里以阶层函数为例，说明递归子程序的设计方法。 STACK SEGMENT STACKDB 200 DUP(0) STACK ENDS DATA SEGMENT N DW 5 RESULT DW ? DATA ENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,SS:STACK,DS:DATA START: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV AX,NCALL FACTMOV AX,RESULTMOV AH,4CH,INT 21H FACT PROCCMP AX,0JNE L1MOV RESULT,1JMP EXIT L1: PUSH AXDEC AXCALL FACTPOP AXMUL RESULTMOV RESULT,AX EXIT: RET FACT ENDP CODE ENDSEND START,返回,
