Міністерство освіти та науки України
Кіровоградський Державний Технічний університет
Кафедра програмного забезпечення
Курсова робота
з дисципліни “Програмування на мові ASM-86”
на тему:
“Реалізація функцій ABS (X), [X], {x}
Зміст
1. Вступ
2. Постановка задачі
3. Обґрунтування вибору методів розв’язку задачі
4. Алгоритм програми
5. Реалізація програми
6. Системні вимоги
7. Інструкція для користувача
8. Висновки
9. Використана література
Додаток. Лістинг програми
1. Вступ
У процесі роботи з комп’ютером виникаєнеобхідність роботи з різними видами даних. Так, наприклад, мови високого рівняможуть працювати з цілими, дробовими числами, символами, рядками і т.д. Програмуючина мові асемблера, найчастіше маємо справу з цілими числами. Стандартні розміричисел такі: 8-розрядні (байти), 16-розрядні (слова), 32-розрядні (подвійніслова). У пам’яті вони записуються послідовно, починаючи з молодшого байта.
Також в асемблері є можливість роботи здробовими числами. Для роботи з ними використовується математичний сопроцесорабо його емулятор (він входить до складу основного процесора починаючи з 486DX).Цей сопроцесор оперує з цілими числами та з числами з плаваючою комою. Використовуються32-, 64 — та 80-розрядні формати запису чисел. Наприклад, формат 32-бітногодробового числа має такий формат (тип float в С, REAL в PASCAL):
Найстарший біт — знак мантиси (0 — “+", 1- “-“).
Далі — 8 розрядів порядку, до якого додано 127.
Потім — 23-розрядна мантиса.
Отже, з цими числами можуть робити різніоперації як сопроцесор, так і основний процесор. 2. Постановка задачі
Необхідно створити програму, яка бперетворювала ціле число в дробове і навпаки, а також функції [x], {x}, |X|.
3. Обґрунтування вибору методіврозв’язку задачі
У зв’язку з тим, що не на кожній машиніприсутній сопроцесор, то програма буде оперувати з 32-розрядними числами зплаваючою комою, які розташовані у простій пам’яті. Вони матимуть стандартнийзапис, і тому з ними може проводити роботу і сопроцесор, і програми, які йогозамінюють.
Робота буде полягати в конвертуванні бітів учислах і деяких обчисленнях. Для цього використовуються команди мови асемблерпередачі інформації, обчислень, зсувів та логіки. Також, для демонстраціїроботи програми використовується завантаження даних в регістри сопроцесора (fld,fst).4. Алгоритм програми
а) Алгоритм перетворення цілого числа в дійсне
1. Обчислити знак числа, якщо число від’ємне — обернути його.
2. Записати число без знака у вигляді мантиси.
3. Взяти початкове значення порядку — 127.
4. Зсувати мантису вліво до тих пір, покистарший біт не стане рівним 1. Зсунути ще раз (старший біт мантиси ігнорується).Збільшити порядок на кількість зсувів.
5. Скомбінувати отримані знак, мантису іпорядок у відповідності з форматом.
б) Алгоритм переведення числа з дійсного вціле
1. Визначити знак дійсного числа.
2. Визначити мантису і порядок
3. Від порядку відняти 127 — це дорівнює Х.
4. Зсунути мантису на Х вправо — це і будеціле число.
в) Функція [Х]
1. Перетворити дійсне число в ціле
2. Результат знову перетворити в дійсне
г) Функція |X|
1. Поставити в 0 знак мантиси дробового числа
д) Функція {X}
1. Виділити цілу і дробову частину (аналогічнояк при переведенні дійсного в ціле) і відкинути цілу.
2. Взяти порядок рівний 127.
3. Зсувати мантису вліво поки старший бітрівний 1 не вийде за межі мантиси.
4. Зменшити порядок на кількість зсувів.
5. Записати результат у відповідний формат.5. Реалізація програми
Програма написана на мові ASM-86 звикористанням команд сопроцесора та команд процесора 286/386. Вона складаєтьсяз функцій, які мають цілі вхідні та вихідні дані в регістрі AX, а дробові дані — за адресою DS: SI та ES: DI. Для роботи необхідно записати у відповіднірегістри дані або їх адреси, викликати функції і прочитати результат звказаного місця.
Програма компілюється Turbo Assembler,зв’язується за допомогою TLINK.6. Системні вимоги
Математичний сопроцесор (для демонстрації)
Мікропроцесор Intel 80386 або старший.
Для перегляду результатів — Turbo Debugger абоінший відлагоджувач.7. Інструкція для користувача
Програма для роботи з числами містить 5функцій. Розглянемо приклади їх викликів.
Необхідно описати такі дані:
rdd0; дійсне число
Idw0; ціле число
а) перетворення цілого в дійсне:
mov ax,word ptr [I]
mov di,seg r
mov es,di
mov di,offset r
call WORD_TO_REAL
б) перетворення дійсного в ціле
mov ax,word ptr [I]
mov si,seg r
mov ds,si
mov si,offset r
call REAL_TO_WORD
в) визначення [X]
mov si,seg r
mov ds,si
mov si,offset r
call REAL_TRUNC
г) визначення {X}
mov si,seg r
mov ds,si
mov si,offset r
call REAL_REAL
д) визначення {X}
mov si,seg r
mov ds,si
mov si,offset r
call REAL_ABS
8. Висновки
Отже, є розробленою програма, яка виконуєоперації з дробовими та цілими числами — конвертування, {X} |X| [X]. Буврозглянутий формат дійсних чисел, і наведені алгоритми розв’язку.
9. Використана література
1. Ровдо А.А. Микропроцессоры от 8086 до Pentium IIIXeon и AMD-K6-3.М., ДМК, 2000.
Додаток. Лістинг програми
. model small
. stack 100
.486
. data
f dd 0
. code
start:
jmp begin
; — -----------------------------------------------------------
; обчислення функцiї ABS (x) — DS: SI — REAL
REAL_ABS proc
push bx
mov bh,byte ptr ds: [si+3]
and bh,7fh
mov byte ptr ds: [si+3],bh
pop bx
ret
REAL_ABS endp
; — -----------------------------------------------------------
; конвертор REAL в DS: SI в WORD (AX)
REAL_TO_WORD proc
jmp start_proc
x dw 0; тимчасовий параметр AX
start_proc:
pusha
;
1) видiлити окремо знак, порядок i мантису
; bh — знак, bl — порядок, ax — мантиса
mov bh,byte ptr ds: [si+3]
and bh,80h; видiлили знак
mov bl,byte ptr ds: [si+3]
shl bl,1
mov ah,byte ptr ds: [si+2]
shr ah,7
or bl,ah; видiлили порядок
mov ah,byte ptr ds: [si+2]
mov al,byte ptr ds: [si+1]
shl ax,1; видiлили мантису
cmp bl,127; перевiрка на нуль
jb res_zero
sub bl,127
mov cl,15
sub cl,bl; cl-кiлькiсть зсувiв вправо мантиси
stc; старший розряд завжди 1
rcr ax,1
shr ax,cl
mov word ptr cs: [x],ax;… i отримаєморезультат!
cmp bh,0; враховуємо знак
je res_ok
neg ax
mov word ptr cs: [x],ax
jmp res_ok
res_zero:
mov word ptr cs: [x],0
res_ok:
popa
mov ax,word ptr cs: [x]
ret
REAL_TO_WORD endp
; — --------------------------------------------------------------
; конвертор 16-бiтного слова в AX в короткедiйсне es: di (4 байта)
WORD_TO_REAL proc
pusha
; нуль?
cmp ax,0
jne no_zero
mov dword ptr es: [di],0
popa
ret
no_zero:
push di
;
1) якщо d15=1 — bh=80h (знак), iнакше bh=0
xor bh,bh
test ax,8000h
jz plus
neg ax
mov bh,80h
plus:
;
2) зсунути AX влiво так, щоб старша одиницябула в CF.
; пiдрахувати кiлькiсть зсувiв
xor di,di
mov cx,16
shift: inc di
shl ax,1
jc stop_shift
loop shift
stop_shift:
;
3) обчислити порядок: bl=127+16-di
mov cx,di
mov bl,127+16
sub bl,cl
pop di
; отже, маємо: bh-знак,bl-порядок,ax-мантиса
; ставимо найстарший байт (3) в 0
mov byte ptr es: [di],0
; ставимо молодший байт: знак+7 старших бiтiвпорядку
mov dl,bh
push bx
shr bl,1
or dl,bl
pop bx
mov byte ptr es: [di+3],dl
; ставимо 1-й байт: останнiй байт порядку i 7ст байт мантиси
and bl,1
shl bl,7
shr ax,1
or bl,ah
mov byte ptr es: [di+2],bl
; ставимо 2-й байт: молодшi 8 байт мантиси
mov byte ptr es: [di+1],al
popa
ret
WORD_TO_REAL endp
; — -----------------------------------------------------------
; обчислення функцiї [X] — DS: SI — REAL
REAL_TRUNC proc
push ax
call REAL_TO_WORD
call WORD_TO_REAL
pop ax
ret
REAL_TRUNC endp
; — -----------------------------------------------------------
; обчислення функцiї {X} — DS: SI — REAL
REAL_REAL proc
push eax
push edx
push bx
push cx
; в EDX записати у зворотньому порядку число
mov dh,byte ptr ds: [si+3]
xor bh,bh
mov bl,dh
shl bl,1
adc bh,0
shl bh,7
mov dl,byte ptr ds: [si+2]
mov ah,dl
and ah,80h
shr ah,7
or bl,ah; в BH — знак, в BL — порядок, в EDX — число
shl edx,16
mov dh,byte ptr ds: [si+1]
mov dl,byte ptr ds: [si]
cmp bl,127
jb stop_tr; це вже число
shl edx,9; прибрати все зайве (знак i порядок)
sub bl,127; кiлькiсть зсувiв (бiтiв з цiлоючастиною)
mov cl,bl
shl edx,cl; вiдкинути цiлу частину
; зараз в EDX — дробова частина
; тепер обчислюємо порядок
mov bl,127
shift_l:
dec bl
shl edx,1
jnc shift_l; отже, тепер порядок в bl, а в edxготова мантиса
; тепер зсунути EDX вправо на 9
shr edx,9
xor eax,eax
mov al,bh
shl eax,1
or al,bl
shl eax,23
or edx,eax; i комбiнуємо!
; тепер записати в пам`ять
mov byte ptr ds: [si],dl
mov byte ptr ds: [si+1],dh
shr edx,16
mov byte ptr ds: [si+2],dl
mov byte ptr ds: [si+3],dh
stop_tr:; вихiд
pop cx
pop bx
pop edx
pop eax
ret
REAL_REAL endp
; — -----------------------------------------------------------
begin:
mov ax,@data
mov es,ax
mov ds,ax
mov di,offset f
mov si,offset f
; mov ax,-32768
; call WORD_TO_REAL
; fst dword ptr es: [di]
; call REAL_TRUNC
fst dword ptr es: [di]
; call REAL_TO_WORD
call REAL_REAL
fld dword ptr es: [di]
mov ah,4ch
int 21h
end start