Bài thực hành số 2

Lệnh so sánh – Lệnh nhảy – Lệnh lặp

Mục đích

Hiểu cách so sánh hai số trong hợp ngữ

Hiểu cách thay đổi thứ tự thực hiện các lệnh

Biết cách sử dụng các lệnh so sánh, nhảy và lặp

Tóm tắt lý thuyết

Lệnh so sánh

Trong hợp ngữ, muốn so sánh hai số, ta phải thực hiện một phép toán số học hoặc logic trên hai số đó và căn cứ vào các bit trong thanh ghi cờ rồi đưa ra kết luận. Để làm việc này, có thể dùng lệnh CMP và TEST.

Bản chất của lệnh CMP Des,Src là lệnh SUB Des,Src (thực hiện phép tính Des – Src) nhưng kết quả của phép tính không được lưu vào Des như trong lệnh SUB.

Ví dụ: so sánh hai số nguyên dương

  MOV  AH,1

  MOV  AL,2

  CMP  AH,AL

Sau khi thực hiện hai lệnh trên, cờ Carry (CF) bật, báo hiệu rằng AH < AL

Bản chất của lệnh TEST Des,Src là lệnh AND Des,Src (thực hiện phép tính Des AND Src) nhưng kết quả của phép tính không được lưu vào Des như trong lệnh AND.

Ví dụ: kiểm tra hai bit cuối cùng của AL

  TEST AL,3 ; 3h = 11b

Nếu cờ Zero (ZF) bật, có nghĩa là cả hai bit 0 và 1 của AL đều bằng 0.

Lệnh nhảy

Thông thường, khi một lệnh (instruction) được thực hiện, giá trị của thanh ghi IP (instruction pointer) được tự động cập nhật để trỏ đến lệnh kế tiếp. Ngoài ra, nội dung của thanh ghi IP chỉ có thể bị thay đổi thông qua một số lệnh đặc biệt. Đó là: các lệnh nhảy (J*), lệnh lặp (LOOP*), lệnh gọi hàm (call, ret), lệnh gọi ngắt (int, iret). Các lệnh này được xếp vào nhóm “Lệnh điều khiển luồng” (Program flow control instructions). Trong bài thực hành này, chúng ta sẽ học cách sử dụng các lệnh nhảy và các lệnh lặp.

Ø      Lệnh nhảy không điều kiện

JMP <target>

Có các trường hợp sau:

·         JMP  SHORT <tên nhãn>(short jump). Khi đó trong mã lệnh lưu 1 byte khoảng cách (offset) giữa vị trí hiện tại và vị trí cần nhảy đến. Kiểu này chỉ nhảy trong phạm vi từ –128 đến +127 byte so với vị trí hiện tại.

Ví dụ:              JMP  SHORT Calculate         

·         JMP  <tên nhãn> (near jump). Khi đó trong mã lệnh lưu 2 byte khoảng cách (offset) giữa vị trí hiện tại và vị trí cần nhảy đến. Kiểu này nhảy tùy ý trong phạm vi segment.

Ví dụ:              JMP  Calculate           

·         JMP  FAR PTR <tên nhãn>(far jump). Khi đó trong mã lệnh lưu offset và segment của vị trí cần nhảy đến. Kiểu này nhảy đến bất kì chỗ nào.

Ví dụ:              JMP  FAR PTR Calculate      

·         JMP  <con trỏ 2 byte> (near indirect jump). Khi đó trong mã lệnh lưu địa chỉ offset của một ô nhớ. Khi thực hiện, IP sẽ được gán bằng giá trị lưu tại địa chỉ này. Có thể kết hợp dùng với định vị chỉ số.

Ví dụ:             

myPointer DW   Prepare, Calculate, Check, Output

     ...

     MOV  bx,2          ; chỉ số trong mảng con trỏ

     SHL  bx,1          ; nhân đôi

     JMP  myPointer[bx]

     ...

Prepare:                ; công việc 0

     ...

Calculate:              ; công việc 1

     ...

Check:                  ; công việc 2 – nơi cần nhảy đến

     ...

Output:                 ; công việc 3

     ...

·         JMP  <con trỏ 4 byte> (far indirect jump). Tương tự trường hợp trên, nhưng con trỏ gồm cả segment và offset. Chỉ khác ở khai báo con trỏ

Ví dụ:             

myPointer DD   Prepare, Calculate, Check, Output

     ...

     MOV  bx,1          ; chỉ số trong mảng con trỏ

     MOV  cl,2

     SHL  bx,cl         ; nhân 4

     JMP  myPointer[bx]

     ...

Prepare:                ; công việc 0

     ...

Calculate:              ; công việc 1 – nơi cần nhảy đến

     ...

·         JMP  <thanh ghi 2 byte> (indirect jump via regs). Nhảy đến địa chỉ lưu trong thanh ghi AX.

Ví dụ:             

            MOV  ax, offset Calculate

     ...

     JMP  ax             ; (IP ← AX)

Ø      Lệnh nhảy có điều kiện

     J....  <Label>

Các lệnh nhảy có điều kiện bắt đầu bằng chữ J  sau đó là các chữ cái biểu thị điều kiện (ví dụ JGE ah,5: Jump if Greater than or Equal, nhảy nếu AH lớn hơn hay bằng 5), tiếp sau là một tên nhãn. Tùy thuộc vào trạng thái các cờ hiệu mà bộ vi xử lý có thực hiện việc nhảy đến nhãn hay không.

Đối với bộ vi xử lý 80286 trở xuống, lệnh nhảy có điều kiện có độ dài 2 byte, byte đầu tiên chứa mã lệnh, byte thứ hai chứa khoảng cách tương đối từ lệnh đến nhãn, vì vậy <Label> trong lệnh nhảy có điều kiện phải nằm trong khoảng từ -128 đến 127 so với vị trí lệnh nhảy. Muốn nhảy xa hơn ta phải dùng kết hợp lệnh nhảy không điều kiện JMP

Từ 80386 trở lên, bộ lệnh được bổ sung, cho phép sử dụng lệnh nhảy có điều kiện có độ dài 4 byte, do đó <Label> có quyền nằm tùy ý trong cùng phạm vi segment.

Khi sử dụng lệnh nhảy có điều kiện sau khi thực hiện phép so sánh, phải đặc biệt lưu ý toán hạng trong phép so sánh là số có dấu (signed) hay không có dấu (unsigned) để lựa chọn lệnh cho phù hợp.

            Ví dụ:

          MOV  AH,AL     ; AL hiện bằng 128

          CMP  AH,1

          JGE  Greater   ; AH > 1  nhưng không nhảy  ????

          . . .

Greater:

Một số lệnh nhảy có điều kiện thường dùng (tham khảo thêm trong SGK trang 81):

·         JE, JZ (nhảy nếu bằng).

·         JA (nhảy nếu lớn hơn, không dấu), JG (nhảy nếu lớn hơn, có dấu), JB (nhảy nếu nhỏ hơn, không dấu), JL (nhảy nếu nhỏ hơn, có dấu).

·         JAE (nhảy nếu lớn hơn hay bằng, không dấu), JGE (nhảy nếu lớn hơn hay bằng, có dấu), JBE (nhảy nếu nhỏ hơn hay bằng, không dấu), JLE (nhảy nếu nhỏ hơn hay bằng, có dấu).

·         JNE, JNZ (nhảy nếu không bằng).

Ví dụ:  nếu AL là số nguyên không dấu thì đoạn chương trình ở trên phải sửa lại như sau:

          MOV  AH,AL

          CMP  AH,1

          JAE  Greater

          . . .

Greater:

Lệnh lặp

Bằng cách dùng các lệnh nhảy có thể tạo ra vòng lặp. Tuy nhiên, để viết chương trình tiện lợi và ngắn gọn, có thể dùng thêm các lệnh lặp như LOOP, LOOPZ,…

Lệnh  LOOP <Label>  tự động giảm CX một đơn vị, sau đó kiểm tra xem CX có bằng 0, nếu không bằng thì nhảy đến nhãn <Label>

Lệnh  LOOPZ <Label>  tự động giảm CX một đơn vị, sau đó kiểm tra xem CX có bằng 0 hoặc cờ ZF có bật không, nếu cả hai điều này không xảy ra thì nhảy đến nhãn <Label>

Ví dụ:  Nhập mảng A gồm 10 ký tự

MOV  SI, 0     ; chỉ số mảng

MOV  CX, 10    ; số lần lặp

LAP:

;nhập ký tự

MOV AH, 1

INT 21H

MOV A[SI], AL

INC  SI

; xuất ký tự

MOV AH, 2

INT 21H

LOOP LAP

Tài liệu tham khảo

Nguyễn Minh Tuấn, Giáo trình hợp ngữ - Chương 4, ĐHKHTN, 2002

Randal Hyde, The art of assembly language programming – Chapter 6, 10.

Dan Rollins, TechHelp v.6.0

NortonGuide

Bài tập

Bài 1. Viết chương trình cho nhập 1 ký tự từ màn hình và xuất câu thông báo chào buổi sáng, buổi trưa hay buổi chiều tương ứng với ký tự nhậpvào là 'S', 's', 'T', 't', 'C', 'c'.

Bài 2. Nhập 2 số nguyên dương thuộc N,M thuộc [0..9], nhập 1 ký tự Char. Xuất ra màn hình ma trận gồm N dòng và M cột gồm ký tự Char.

      Ví dụ:        N=3, M=4, C='*'

Þ    * * * *

      * * * *

      * * * *

Bài3.Nhập 2 sốnguyêndươngA, B. TínhA/B, A*B (khôngdùnglệnhDIV, MUL)

Ví dụ: A=18, B=3

Tính A/B: 18 - 3 - 3 - 3 - 3 - 3 - 3 = 0, vậy A/B = 6 (tổng số lần A trừ B cho đến khi A = 0).

Tính A*B = 18 + 18 + 18 = 54

Bài 4. Tìm USCLN của 2 số nguyên dương N, M nhập từ bàn phím. KiểmtraN,Mcó là haisốnguyêntốcùngnhaukhông?

Ví dụ:         N = 15, M = 6             => USCLN(15, 6) = 3

Ví dụ:         N = 3, M = 5              => USCLN(3, 5) = 1 => 3, 5 là 2 số nguyên tố cùng nhau.

Bài 5. Dùng lệnh lặp, viết chương trình nhập vào 1 chuỗi ký tự. Sau khi nhập xong đếm xem chuỗi có bao nhiêu ký tự. Xuất số ký tự có trong chuỗi.

Ví dụ: S = "Hello world !" ==> Số kí tự trong chuỗi là 13.

Bài 6. Nhập vào 2 chuỗi số, đổi 2 chuỗi thành số, sau đó cộng hai số, đổi ra chuỗi và xuất chuỗi tổng.

Ví dụ:         S1 = "123" => N1 = 123

                        S2 = "456" => N2 = 456

                        N = N1 + N2 = 123 + 456 = 579 => S = "579" (xuất S ra màn hình)

Bài 7.ViếtchươngtrìnhchophépnhậpvàomộtchuỗiS.

Đổitấtcảký tựthườngthànhký tựhoa.

Đổi tất cả ký tự hoa thành ký tự thường.

Bài 8. Nhập và xuất mảng 1 chiều. Tìm phần tử max, min, tính tổng các phần tử trong mảng.

      Ví dụ:         N = 5

                        A[N] = {3,1,2,7,4}

                        => max = 7, min = 1, tổng = 17.

Bài 9. Cài đặt thuật toán Bubble Sort dùng ASM.

Thuật toán Bubble Sort theo ngôn ngữ C như sau:

            for (int i = 0; i< N-1; i++)

                        for(int j=N-1;j > i; j--)

                                    if(a[j] < a[j-1])

                                                Hoan_Vi (a[j], a[j-1]);

Bài 10. Nhập và xuất mảng A hai chiều.

      a. Tính tổng các phần tử trên đường chéo chính, đường chéo phụ.

            b. Đếm số phần tử 0 và phần tử khác 0 trong mảng.

      c. Tìm phần tử max của mỗi dòng, mỗi cột. Tính tổng của mỗi dòng, mỗi cột.

d. Nhập 1 mảng hai chiều B, tạo một mảng hai chiều C có các phần tử trên dòng chẵn bằng với các phần tử trên dòng chẵn của A, các phần tử trên dòng lẻ bằng các phần tử trên dòng lẻ của B.

Mở rộng

Trong bài tập 5, làm sao để đếm số từ có trong chuỗi kí tự?

Trong bài tập 10, làm sao để thể hiện một menu cho phép người dùng chọn trong các kí tự từ ‘a’ đến ‘d’ sau đó thực hiện công việc ứng với chữ cái đó.

Hướng dẫn

Bài 1. Xem ví dụ:

.MODEL SMALL

.STACK 100H

.DATA

        CBS   DB    "CHAO BUOI SANG$"

        CBT   DB    "CHAO BUOI TRUA$"

        CBC   DB    "CHAO BUOI CHIEU$"

.CODE

        MOV   AX, @DATA

        MOV   DS, AX

        ;nhập 1 ký tự bất kỳ

        MOV   AH, 1

        INT   21H

        CMP   AL, 'S'

        JE    CHAO_BUOI_SANG

        CMP   AL, 's'

        JE    CHAO_BUOI_SANG

        CMP   AL, 'T'

        JE    CHAO_BUOI_TRUA

        CMP   AL, 't'

        JE    CHAO_BUOI_TRUA

        CMP   AL, 'C'

        JE    CHAO_BUOI_CHIEU

        CMP   AL, 'c'

        JE    CHAO_BUOI_CHIEU

CHAO_BUOI_SANG:

        LEA   DX, CBS

        MOV   AH,9

        INT   21H

        JMP   THOAT

CHAO_BUOI_TRUA:

        LEA   DX, CBT

        MOV   AH,9

        INT   21H

        JMP   THOAT

CHAO_BUOI_CHIEU:

        LEA   DX, CBC

        MOV   AH,9

        INT   21H

        JMP   THOAT

THOAT:

        MOV   AH, 4CH

        INT   21H

END

Bài 3. Để nhập một số nguyên, có thể làm như sau: đầu tiên nhập xâu kí tự chứa các số từ 0 đến 9, sau đó đổi từng kí tự ra số và nhân với các lũy thừa tương ứng của 10 và cộng lại.

Bài 9. Xem ví dụ sau:  Lặp gồm 2 vòng lặp (xếp mảng A có N phần tử tăng dần)

MOV   N, 10       ;giả sử mảng A gồm N ký tự, trong ví dụ này N=10

MOV   CX, N      

DEC   CX

MOV   SI, 0

FOR_I:

      PUSH  CX

      MOV   CX, N

      MOV   DI, 0

      MOV   DL, A[SI]

      FOR_J:

            CMP   DL, A[DI]

            JB    LAP

            MOV   BL, A[DI]

            MOV   A[DI], DL

            MOV   A[SI], BL

            MOV   DL, A[SI]

            LAP:

            INC   DI

      LOOP FOR_J

      INC   SI

      POP   CX

      LOOP FOR_I