本篇记录《汇编语言：基于X86处理器》第6章 复习题和练习，编程练习的学习笔记
6.10 复习题和练习
6.10.1 简答题
1.执行下述指令后，BX中的值是多少?
mov bx,0FFFFh
and bx，6Bh
答：BX中的值是6Bh.
2.执行下述指令后，BX中的值是多少?
mov bx,91BAh
and bx,92h
答：BX中的值是92h.
3.执行下述指令后，BX中的值是多少?
mov bx,0649Bh
or bx,3Ah
答：BX中的值是64BBh
4.执行下述指令后，BX中的值是多少?
mov bx, 029D6h
xor bx, 8181h
答：BX中的值是0A857h.
5.执行下述指令后，EBX中的值是多少?
mov ebx,0AFAF649Bh
or ebx,3A219604h
答：EBX中的值是0BFAFF69Fh.
6.执行下述指令后，RBX中的值是多少?
mov rbx，0AFAF649Bh
xor rbx, 0FFFFFFFFh
答：RBX中的值是0FFFFFFFF50509B64h.
完整代码测试笔记:
;6.10.1_1.asm 6.10.1 简答题 1~6题
ExitProcess PROTO
.code
main PROC
;1.执行下述指令后，BX中的值是多少?
mov bx, 0FFFFh
and bx, 6Bh
;2.执行下述指令后，BX中的值是多少?
mov bx, 91BAh
and bx, 92h
;3.执行下述指令后，BX中的值是多少?
mov bx, 0649Bh
or bx, 3Ah
;4.执行下述指令后，BX中的值是多少?
mov bx, 029D6h
xor bx, 8181h
;5.执行下述指令后，EBX中的值是多少?
mov ebx, 0AFAF649Bh
or ebx, 3A219604h
;6.执行下述指令后，RBX中的值是多少?
mov rbx, 0AFAF649Bh
xor rbx, 0FFFFFFFFh
call ExitProcess
main ENDP
END
7.下述指令序列中，写出指定的AL二进制结果值:
mov al, 01101111b
and al, 00101101b ;a. AL = 00101101b = 2Dh
mov al, 6Dh
and al, 4Ah ;b. AL = 01001000b = 48h
mov al, 00001111b
or al, 61h ;c. AL = 01101111b = 6Fh
mov al, 94h
xor al, 37h ;d. AL = 00101101b = 0A3h答：调试验证：
8.下述指令序列中，写出指定的AL十六进制结果值:
mov al, 7Ah
not al ;a. AL = 10000101b = 85h
mov al, 3Dh
and al, 94h ;b. AL = 00010100b = 14h
mov al, 9Bh
or al, 35h ;c. AL = 10111111b = 0CFh
mov al, 72h
xor al, 0DCh ;d. AL = 11001000b = 0C8h答：调试验证：
9.下述指令序列中，写出指定的进位标志位、零标志位和符号标志位的值:
mov al, 00001111b
test al, 00000001b ;a. CF=0 ZF=0 SF=0
mov al, 00000110b
cmp al, 00000101b ;b. CF=0 ZF=0 SF=0
mov al, 00000101b
cmp al, 00000111b ;c. CF=1 ZF=0 SF=1 答：调试验证：
10.哪条条件跳转指令根据 ECX的内容执行分支?
答：ECXZ（Jump if ECX is Zero） 是专门根据 ECX 寄存器内容执行分支的条件跳转指令
11.JA和JNBE指令是如何受到零标志位和进位标志位的影响的?
答：JA/JNBE 会在满足以下条件时跳转：
CF = 0且ZF = 0（无进位且结果不为零）
标志位含义
- CF = 0
- 表示无符号比较时，第一个操作数不小于第二个操作数（即 ≥）。
- 如果 CF=1，说明发生了借位（第一个操作数 < 第二个操作数），此时不跳转。
- ZF = 0
- 表示两个操作数不相等。
- 如果 ZF=1，说明两数相等（结果为零），此时不跳转。
12.执行下述代码后，EDX的最终值是多少?
mov edx, 1
mov eax, 7FFFh
cmp eax, 8000h
jl L1 (jl是有符号数比较，-1， 小于跳转)
mov edx, 0
L1:答：EDX的最终值是1
13.执行下述代码后，EDX的最终值是多少?
mov edx, 1
mov eax, 7FFFh
cmp eax, 8000h
jb L1 ;jb是无符号数比较，小于跳转)
mov edx, 0
L1:答：EDX的最终值是1
14.执行下述代码后，EDX的最终值是多少?
mov edx, 1
mov eax, 7FFFh
cmp eax, 0FFFF8000h
jl L2 ;jl是有符号数比较，小于跳转
mov edx, 0
L2:答：EDX的最终值是0
15.(真/假):下述代码将跳转到标号Target。
mov eax, -30
cmp eax, -50
jg Target ;有符号比较，大于跳转 cmp结果为20答：真
16.(真/假):下述代码将跳转到标号 Target。
mov eax，-42
cmp eax, 26
ja Target ;无符号比较，大于跳转 cmp结果为正答：真
17.执行下列指令后，RBX的值是多少?
mov rbx, 0FFFFFFFFFFFFFFFFh
and rbx，80h
答：RBX的值是80h
18.执行下列指令后，RBX的值是多少?
mov rbx, 0FFFFFFFFFFFFFFFFh
and rbx, 808080h
答：RBX的值是808080h
19.执行下列指令后，RBX的值是多少?
mov rbx, 0FFFFFFFFFFFFFFFFh
and rbx, 80808080h
答：RBX的值是80808080h
这个验证结果是这样子，不得其解？？？？？？
6.10.2 算法基础
1.编写一条指令将 AL 中的 ASCII 数字转换为相应的二进制数。如果 AL包含的已经是二进制(00h~ 09h)，则不进行转换。
;6.10.2_1.asm 6.10.2 算法基础
;1.编写一条指令将 AL 中的 ASCII 数字转换为相应的二进制数。如果 AL包含的已经是二进制(00h~ 09h)，则不进行转换。
.386
.model flat, stdcall
.stack 4096
ExitProcess PROTO,dwExitCode:DWORD
.code
main PROC
mov al, '5' ;测试值
cmp al, 30h
jb L1 ;小于跳转到L1
cmp al, 39h
ja L1 ;大于跳转到L1
sub al, 30h ;转换指令
nop
L1:
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main
运行调试：
2.编写指令计算 32 位内存操作数的奇偶性。提示:使用本节之前给出的公式:B0 XOR B1 XOR B2 XOR B3。
;6.10.2_2.asm 6.10.2 算法基础
;2.编写指令计算 32 位内存操作数的奇偶性。提示:使用本节之前给出的公式:B0 XOR B1 XOR B2 XOR B3。
.386
.model flat, stdcall
.stack 4096
ExitProcess PROTO,dwExitCode:DWORD
.code
main PROC
mov eax, 57573535h ;测试值
mov bx, ax ;把低16位给bx，即B2和B3字节
shr eax, 16 ;ax为高16位，即B0和B1字节
xor ah, al ;B0 XOR B1
xor ah, bh ;B0 XOR B1 XOR B2
xor ah, bl ;B0 XOR B1 XOR B2 XOR B3
nop
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main
运行调试：
3.设有两个位映射集SetX和SetY，编写指令序列在EAX中生成一个位串，以表示属于SetX但不属于SetY的元素。
;6.10.2_3.asm 6.10.2 算法基础
;3.设有两个位映射集SetX和SetY，编写指令序列在EAX中生成一个位串，以表示属于SetX但不属于SetY的元素。
INCLUDE Irvine32.inc
.data
SetX DWORD 873B2A53h
SetY DWORD 29C7D7A5h
.code
main PROC
mov eax, SetX
mov edx, SetY
not edx ;对SetY取反，得到所有不属于SetY的位
and eax, edx ;EAX = SetX AND (NOT SetY)
;显示二进制字符串
mov ebx, TYPE DWORD
call WriteBinB
call Crlf
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main
运行调试：
4.编写指令，若DX中的无符号数小于等于CX中的数，则跳转到标号L1。
;6.10.2_4.asm 6.10.2 算法基础
;4.编写指令，若DX中的无符号数小于等于CX中的数，则跳转到标号L1。
.386
.model flat, stdcall
.stack 4096
ExitProcess PROTO,dwExitCode:DWORD
.code
main PROC
mov ax, 9
mov dx, 12 ;测试值
mov cx, 35 ;测试值
cmp dx, cx
jbe L1 ;无符号小于或等于跳转到L1
mov ax, 1
L1:
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main
运行调试：
5.编写指令，若AX中的有符号数大于CX中的数，则跳转到标号 L2。
;6.10.2_5.asm 6.10.2 算法基础
;5.编写指令，若AX中的有符号数大于CX中的数，则跳转到标号 L2。
.386
.model flat, stdcall
.stack 4096
ExitProcess PROTO,dwExitCode:DWORD
.code
main PROC
mov ax, 55 ;测试值
mov cx, 23 ;测试值
cmp ax, cx
jg L2 ;有符号数大于跳转到L2
mov ax, 99
L2: nop
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main
运行调试：
6.编写指令，清除 AL的位0和位1，若目的操作数等于零，则代码跳转到标号L3;否则跳转到标号L4。
;6.10.2_6.asm 6.10.2 算法基础
;6.编写指令，清除 AL的位0和位1，若目的操作数等于零，则代码跳转到标号L3;否则跳转到标号L4。
.386
.model flat, stdcall
.stack 4096
ExitProcess PROTO, dwExitCode:DWORD
.code
main PROC
mov al, 9 ;测试值
and al, 1100b ;清除AL的位0和位1
jz L3 ;为0跳转到L3
jnz L4 ;否则不为0跳转到L4
jmp quit
L3: mov ebx, 8
jmp quit
L4: mov ebx, 9
quit: nop
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main
运行调试：
7.汇编语言实现下面的伪代码。使用短路求值，并假设val1和X是32位变量。
;6.10.2_7.asm 6.10.2 算法基础
;7.汇编语言实现下面的伪代码。使用短路求值，并假设val1和X是32位变量。
;if(va11 > ecx) AND (ecx > edx)
; X = 1;
;else
; X= 2;
.386
.model flat, stdcall
.stack 4096
ExitProcess PROTO, dwExitCode:DWORD
.data
val1 DWORD 12
X DWORD 0
.code
main PROC
mov eax, val1
mov ecx, 10
mov edx, 9
cmp eax, ecx
jbe L1 ;小于等跳转到L1
cmp ecx, edx
jbe L1 ;小于等跳转到L1
mov X, 1
jmp quit
L1: mov X, 2
quit: nop
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main
运行调试：
8.汇编语言实现下面的伪代码。使用短路求值，并假设x是32位变量。
;6.10.2_8.asm 6.10.2 算法基础
;8.汇编语言实现下面的伪代码。使用短路求值，并假设x是32位变量。
;if(ebx > ecx)OR(ebx > va11)
; X = 1
;else
; X = 2
.386
.model flat, stdcall
.stack 4096
ExitProcess PROTO,dwExitCode:DWORD
.data
X DWORD 0
val1 DWORD 10
.code
main PROC
mov eax, val1 ;测试值
mov ebx, 20
mov ecx, 30
cmp ebx, ecx
ja L1 ;大于跳转到L1
cmp ebx, eax
ja L1
mov X, 2
jmp quit
L1: mov X,1
quit:
nop
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main运行调试：
9.汇编语言实现下面的伪代码。使用短路求值，并假设X是32位变量.
;6.10.2_9.asm 6.10.2 算法基础
;9.汇编语言实现下面的伪代码。使用短路求值，并假设X是32位变量.
;if(ebx > ecx AND ebx > edx) OR (edx > eax)
; X = 1
;else
; X = 2
.386
.model flat, stdcall
.stack 4096
ExitProcess PROTO,dwExitCode:DWORD
.data
X DWORD 0
.code
main PROC
mov eax, 10 ;测试值
mov ebx, 20
mov ecx, 30
mov edx, 40
cmp edx, eax
ja L1 ;大于跳转到L1
cmp ebx, ecx
jbe L2 ;小于等于跳转到L2
cmp ebx, edx
ja L1 ;大于跳转到L1
L2:
mov X, 2
jmp quit
L1: mov X, 1
quit: nop
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main
运行调试：
10.汇编语言实现下面的伪代码。使用短路求值，并假设A、B和N是32位有符号数。
;6.10.2_10.asm 6.10.2 算法基础
;10.汇编语言实现下面的伪代码。使用短路求值，并假设A、B和N是32位有符号数。
;while N>0
;if N!=3 AND (N<A OR N>B)
; N = N-2
;else
; N=N-1
;end while
.386
.model flat, stdcall
.stack 4096
ExitProcess PROTO,dwExitCode:DWORD
.data
N DWORD 20
A DWORD 3
B DWORD 5
.code
main PROC
.WHILE N > 0
mov eax, N ;不能直接比较两个内存变量
.IF ((N != 3) && (eax < A || eax > B))
sub N, 2 ;N = N -2
.ELSE
dec N ;N = N - 1
.ENDIF
.ENDW
INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP
END main
运行调试：
6.11 编程练习
●第一次测试程序时，总是用调试器进行单步执行。小细节是很容易被遗忘的，调试器可以让程序员看到实际发生了什么。
●若说明要求使用有符号数组，需确保其中包含一个负数值。
●如果指定了输人数值的范围，则测试数据应包括大于上界、在界限中和低于下界的数值。
●使用不同长度的数组，创建多个测试案例。
●当编写的程序要向数组进行写入操作时，Visual Studio调试器是评估程序正确性的最好工具。C使用调试器的 Memory窗口显示数组，可以选择为十六进制或十进制形式。
●调用被测试过程之后，应立刻再次调用该过程以检查其是否保存了所有的寄存器。示例如下:
mov esi, OFFSET array
mov ecx,count
call CalcSum ;用EAX返回和数
cal1 CalcSum ;再次调用，检查寄存器是否已保存一般EAX中会有一个返回值，因此，EAX当然是无法保存的。所以，通常不能用EAX输人参数。
●如果打算向过程传递多个数组，则应确保不在过程中引用数组名。取而代之，在调用过程之前，将数组偏移量送入ESI或EDI。这就意味着在过程内应使用间接寻址(形如[esi]或[edi])。
●如果需要定义只用于过程内的变量，可以在变量的前面使用.data伪指令，然后在其后使用.code 伪指令。示例如下:
MyCoolProcedure PROC
.data
sum SDWORD?
.code
mov sum,0
(etc.)和C++或Java语言中的局部变量不同，该变量仍然全局可见。不过，既然该变量是在过程内定义的，显然不打算在其他的位置使用。当然，必须使用运行时指令来初始化过程内使用变量，因为过程将会被调用多次。再次调用过程时，不会希望它留有前次调用的任何残留的数值。
6.11.2 习题
*1.填充数组
创建过程，用N个随机数填充一个双字数组，这些数必须包含在从j到k的范围内。调用过程时，传递的参数为:保存数据的数组指针、N、j和k的值。对该过程的多次调用之间，要保存所有的寄存器值。编写测试程序，用不同的j和k值两次调用该过程。利用调试器检验结果。
**2.指定范围内的数组元素求和
创建过程，返回从j~k范围(包含)内所有数组元素之和。编写测试程序调用该过程两次需传递的参数为:有符号双字数组指针、数组大小、和k的值。寄存器EAX返回和数。调用过程之间，保存其他所有的寄存器。
**3.计算考试得分
创建过程 CalcGrade，接收0~100范围内的一个整数，并用AL寄存器返回一个大写字母。对该过程的多次调用之间，保存其他所有的寄存器。按照如下规则确定返回字母:
分数范围 |
等级字母 |
90~100 |
A |
80~89 |
B |
70~79 |
C |
60~69 |
D |
0~59 |
F |
编写测试程序，在50~100范围内生成10个随机数。每次生成一个整数，并将其传递给CalcGrade过程。可以使用调试器测试程序，另外，如果选择使用本书的链接库，也可以显示每个整数及其对应的等级字母。(本程序要求用Irvine32链接库，因为它要使用RandomRange 过程。)
**4.大学注册
以6.7.3节的大学注册示例为基础，实现下述功能:
●用CMP和条件跳转指令重新编码(取代.F和.ELSEIF伪指令)。
●实现对学分值的范围检查:学分不能小于1也不能大于30。如果发现无效输人，则显示适当的错误消息。
●提示用户输人平均成绩和学分值。
●显示消息给出评估结果，如“The student canregister”或“The student cannot register”(本程序要求使用 Irvine32 链接库。)
***5.布尔计算器(1)
创建程序，其功能为简单的32位整数布尔运算器。显示菜单提示用户从下表中选择一项。
1.x AND y
2.x OR y
3.NOT x
4.x XOR y
5.Exit program(退出程序)
用户做出选择后，调用过程显示将要执行操作的名称。必须用6.5.4节给出的表驱动选择技术实现该过程。(习题6将实现运算操作。)(本程序要求使用Irvine32链接库。)
***6.布尔计算器(2)
继续编写习题5的程序，实现如下过程:
●AND_op:提示用户输人两个十六进制整数。对其进行AND操作，并用十六进制形式显示结果。
●OR_op:提示用户输入两个十六进制整数。对其进行 OR操作，并用十六进制形式显示结果
●NOT_op:提示用户输入一个十六进制整数。对其进行NOT操作，并用十六进制形式显示结果。
●XOR_op:提示用户输人两个十六进制整数。对其进行异或操作，并用十六进制形式显示结果(本程序要求使用 Irvine32 链接库。)
**7.概率和颜色
编写程序，从3种不同的颜色中随机选择一种用以在屏幕上显示文本。通过循环显示20行文本，每行都随机选择一种颜色。每种颜色出现的概率为:白色=30%，蓝色=10%，绿色=60%。建议:在0~9之间生成一个随机数。如果该数在0~2(包含)之间，则选择白色;如果该数等于3.则选择蓝色:如果该数在4~9(包含)之间，则选择绿色。运行程序10次，对其进行测试。每次运行时，观察文本行颜色的分布是否满足要求的概率。(本程序要求使用Irvine32 链接库。)
***8.消息加密
按要求修改6.3.4节的加密程序:创建包含多个字符的密钥。使用该密钥，通过将密钥与明文相应位进行按位XOR运算，来对明文加密和解密。按需重复使用密钥，直到明文中的全部字节都转换完。例如，假设密钥为“ABXmv#7”，则密钥与明文字节之间的对应如下图所示:
**9.PIN 验证
银行用个人专用识别码(Personal ldentification Number，PIN)对每个客户进行唯一标识。假设银行将用户5位PIN中每一位的可接受数值都限定在指定范围内，下表给出了PIN中从左到右每一位数字的可接受取值范围。由此可见，PIN52413是有效的，而PIN43534是无效的，因为第一个数字不在指定范围内。同样，由于最后一个数字，64532也是无效的。
数字序号 |
范围 |
1 |
5~9 |
2 |
2~5 |
3 |
4~8 |
4 |
1~4 |
5 |
3~6 |
本题任务是创建过程 ValidatePIN:接收一个字节数组指针，该数组包含一个5位的PIN值;定义两个数组保存取值范围的最小值和最大值，并使用这些数值来验证传递给过程的PIN中的每一位数字。如有任何一位数字超出范围，则立刻用EAX寄存器返回该数字的位置(1~5)。如果整个 PIN都是有效的，则用EAX返回0。对该过程的多次调用之间，要保存其他所有寄存器的值编写测试程序，使用有效和无效的字节数组，调用ValidatePIN至少四次。在调试器中运行测试程序，每次调用过程后，验证EAX中的返回值是否有效。另外，如果选择用本书的链接库、也可以在每次过程调用后在控制台上显示“Valid”或“Invalid”。
****10.奇偶性检查
数据传输系统和文件子系统通常依靠计算数据块的奇偶性(偶校验或奇校验)来进行错误检测。本题任务是创建一个过程，如果字节数组为偶校验，则EAX返回True;如果是奇校验，则EAX返回Fase。换句话说，如果计算整个数组中的所有位，则结果将为偶数或奇数。对该过程的多次调用之间，要保存其他所有寄存器的值。编写测试程序，调用该过程两次，每次都向其传递数组指针和数组长度。EAX中的过程返回值应为1(True)或0(False)。测试数据，需创建两个至少包括10字节的数组，一个为偶校验，另一个为奇校验。
提示 本章前面的内容展示了如何通过对字节序列反复使用XOR指令，来确定其奇偶性因此，建议使用循环结构。但要注意的是，由于某些机器指令会影响奇偶标志位，而其他指令不会影响奇偶标志位(查看附录B中的所有指令就能发现这一点)。所以，循环结构中检查奇偶性的代码应小心保存和恢复奇偶标志位的状态，以避免程序代码无意间修改了该标志位。