Обработка массивов.

Обработка строк.

В мнемонике команд обработки строк всегда содержится буква S (String — строка). Она является последней или предпоследней буквой.
Содержимое строки для микропроцессора НЕ имеет никакого значения. Это могут быть символы, числа и все, что угодно. Основное, что имеет значение, — это длина операнда.
Строка в базовом Ассемблере может обрабатываться побайтно (BYTE — последняя буква в команде будет В) или пословно (WORD — последняя буква в команде будет W).
Строка может обрабатываться группой (цепочкой), тогда перед командой появляется префикс REPx (REPeat — повторить). Количество повторений должно находиться в регистре СХ. Этот префикс алгоритмически подобен команде LOOPx.
Строка-приемник должна находиться обязательно в дополнительном сегменте памяти ES со смещением DI (адресация < ES:DI > ).
Строка-источник должна находиться в сегменте данных DS со смещением SI (адресация < DS:SI > ). Допускается замена регистра сегмента DS с помощью префикса замены сегмента.
В процессе циклического выполнения команд указатели SI и DI автоматически модифицируются в зависимости от длины элемента строки и значения флага направления DF:
- Если < DF >=0, значения SI и DI увеличиваются (строка обрабатывается слева направо — в сторону больших адресов).
- Если < DF >=1, значения SI и DI уменьшаются (строка обрабатывается справа налево — в сторону меньших адресов).
Флаг направления DF очищается или устанавливается, соответственно, командами CLD или STD.
Длина строки в базовом Ассемблере <= 64К байт.

Команда	Назначение	Алгоритм работы
Команды пересылки MOVSx - переслать один байт или одно слово из одной области памяти в другую
MOVS приемник, источник	Копирование строки	`Приемник ⇐ Источник`
MOVSB	Копирование строки байтов	`[DI] ⇐ [SI]`
MOVSW	Копирование строки слов	`[DI] ⇐ [SI]`
Команды сравнения CMPSx - сравнить содержимое двух областей памяти, размером в один байт или в одно слово
CMPS приемник, источник	Сравнение строки	`Приемник ~ Источник`
CMPSB	Сравнение строк байтов	`[DI] ~ [SI]`
CMPSW	Сравнение строк слов	`[DI] ~ [SI]`
Команды сканирования SCASx - сравнить содержимое регистра AL или AX с содержимым памяти
SCAS приемник	Сканирование строки	`Приемник ~ AX(или AL)`
SCASB	Сканирование строки байтов	`[DI] ~ AL`
SCASW	Сравнение строки слов	`[DI] ~ AX`
Команды загрузки LODSx - загрузить из памяти один байт в регистр AL или одно слово в регистр AX
LODS источник	Чтение из строки	`Источник ⇒ AX(AL)`
LODSB	Чтение байта из строки	`[SI] ⇒ AL`
LODSW	Чтение слова из строки	`[SI] ⇒ AX`
Команды сохранения STOSx - записать содержимое регистра AL или AX в память
STOS приемник	Записать в строку	`AX(AL) ⇒ Приемник`
STOSB	Записать байта в строку	`AL ⇒ [DI]`
STOSW	Чтение слова из строки	`AX ⇒ [DI]`
Префиксы повторений REPx
REP		Повторять команду
REPE / REPZ		Повторять команду, пока равно (флаг ZF = 1)
REPNE / REPNZ		Повторять команду, пока НЕ равно (флаг ZF = 0)

В примере выполняется пересылка 20 байт из STRING1 в STRING2.
Предположим, что оба регистра DS и ES инициализированы адресом сегмента данных:

`STRING1 DB 20 DUP('*') STRING2 DB 20 DUP(' ')`
`...`
`CLD`	; Сброс флага DF
`MOV CX,20`	; Счетчик на 20 байт
`LEA DI,STRING2`	; Адрес области "куда"
`LEA SI,STRING1`	; Адрес области "откуда"
`REP MOVSB`	; Переслать данные

Обработка одномерных массивов.

Для того чтобы обрабатывать массив, нужно знать, где он хранится (его начальный адрес), длину его элементов и их число. Как и в языке C/C++, имя массива в Ассемблере является также и его начальным адресом.

Режим адресации с индексацией вида имя_массива[регистр_индекс] позволяет обрабатывать каждый элемент массива. В качестве регистра__индекса можно брать любой допустимый для косвенной адресации регистр, например, регистр ВХ.

Основные характеристики вещественного массива float ArrF[5] в Ассемблере.

Байты в ОЗУ	1	2	3	4	5	6	7	8	...	17	18	19	20
Индекс - переменная (i)	0				1				...	4
Элементы массива (значения)	ArrF[0]				ArrF[1]				...	ArrF[4]
Адреса (смещения)	ArrF	ArrF+1	ArrF+2	ArrF+3	...				...	ArrF+16	ArrF+17	ArrF+18	ArrF+19
Индекс - регистр (смещение)	BX₀				BX₀+4				...	BX₀+4*i

В общем случае, если взять в качестве индекс-регистра регистр ВХ, доступ к любому элементу одномерного массива Array [i] длины Larray подчиняется в Ассемблере следующей закономерности:
Array[i] ⇒ Аггау + ВХ_j = Array[BX_j],
где
ВХ_j = ВХ₀ + Larray * i = ВХ_j-1 + Larray;
ВХ₀ =0; i=0, ... , n-1; n - длина массива Array.

`model large,С` ; CopyRight by Голубь Н.Г., 2001 `LOCALS .CODE EXTRN С A:Word, n:Word, S:DWord PUBLIC С SummA` ; Синонимы: `a EQU A[BX]`
`s0 EQU WORD PTR S`	; мл, часть суммы
`s2 EQU WORD PTR S+2`	; ст. часть суммы
`SummA Proc С far`
`XOR BX,BX`	; смещение < ВХ >=0
`XOR SI,SI`	; мл. часть суммы
`XOR DI, DI`	; ст. часть суммы
`MOV CX, N JCXZ @@4 @01: MOV AX , A CWD`
`ADD SI, AX`	; длинное сложение
`ADC DI,DX`
; переход к след. элементу массива А `INC BХ`
`INC BХ`	; изменение смещения BX = BX+2
`LOOP @01 @04: MOV sO,SI MOV s2,DX RET. SummA EndP END`

Двумерные массивы.

Для двухмерных массивов (матриц) идея будет та же самая, только нужно определиться, как такой массив будет располагаться в оперативной памяти: по строкам или по столбцам (память-то линейная!). Соответственно, и индексных регистров тоже будет два. А также два цикла: внешний и внутренний. Значит, и вычислений прибавится.

Например, пусть имеется некая матрица Matr[M] [N] и в памяти она располагается по строкам: сначала N элементов первой строки, потом N второй строки и т.д.
Длину элемента обозначим Larr.
Тогда адрес элемента Matr[I,j] будет равен Matr+N*i* Larray+j, где i=0, ... ,M-1; j=0, ... , N-1. Выделим в Ассемблере для хранения величины N*i* Larray регистр ВХ, а для j регистр SI (или DI). Тогда Matr[BX] будет означать начальный адрес строки i, a Matr[BX][SI] (Matr[BX+SI] или Matr+[BX+SI] — эти три записи равнозначны) — адрес элемента j в этой строке, т.е.
Matr[i j] - Matr[BX] [SI]

Основные характеристики целоцисленной матрицы A[10][5] в Ассемблере.

Байты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	...	97	98	99	100
Столбцы	0		1		2		3		4		0		1		...	3		4
Индекс - регистр SI	0		+2		+4		+6		+8		0		+2		...	+6		+8
Строки (i)	0										1				1	9
Индекс - регистр BX	0										+10				+(10*1)	+(10*9)=+90

`MODEL LARGE,С` ; CopyRight by Голубь H.Г., 2001 ; Сумма scex элементов матрицы A[] [N] `LOCALS @@ .CODE EXTRN С A: Word, m: Word, n: Word, S:DWord`
`N DW 10`	; 2(длина int)N=25 !!!
`PUBLIC C SummA2`
`a EQU A[BX][SI]`	; Двойная индексация !!!
`s0 EQU WORD PTR S`	; мл, часть суммы
`s2 EQU WORD PTR S+2`	; ст. часть суммы
`SummA2 Proc С far`
`XOR BX,BX`	; смещение < ВХ >=0 (по строкам)
`MOV s0,0 MOV s2,0` ; цикл по строкам (внешний) `MOV CX,m JCXZ @@4 @@1:` ; сохранить счетчик ВНЕШНЕГО цикла в стеке `PUSH CX` ; цикл по столбцам (внутренний)
`XOR SI,SI`	; смещение < SI >=0 (по столбцам)
`MOV CX,n JCXZ @@4 @@2: MOV AX, a CWD`
`ADD s0, AX`	; длинное сложение
`ADC s2, DX`
; переход к след. элементу массива А `INC SI`
`INC SI`	; +2(int!!!)
; изменение смещения < BX > = < BX > + 2*N ; переход на следующую строку `ADD BX, N` ; восстановить счетчик ВНЕШНЕГО цикла из стека `POP CX LOOP @@1 @@4: RET SummA2 ENDP END`

Лабораторная работа №4

Программирование на Машинно-Ориентированных Языках.
Преподаватель: Коробов С.А.