汇编语言程序结构简介

下面以.EXE文件为例，介绍使用完整段定义格式书写的汇编语言源程序结构。.EXE文件是一种可执行文件。它是一个可重定位的装入模块，可以包含多个段。.EXE程序由文件头和程序本身的二进制代码两部分组成，文件头中含有装入程序，即把该程序装入内存时所需要的有关信息。

DOS把.EXE文件装入内存的过程简述如下：

①先为.EXE程序建立一个256B的程序段前缀PSP，PSP中包含可以被用户程序使用的DOS入口、DOS为自己所存储的信息、由DOS传递给用户程序的信息等。其中PSP：0处存放一条INT 20H指令，其功能是退出应用程序，释放所占内存并返回DOS。

②把文件头读入内存工作区。

③计算可执行模块的大小。

④计算装入的起始段地址。

⑤完成重定位。

⑥初始化段寄存器和指针寄存器。

⑦把控制权交给.EXE程序。

对段寄存器和指针寄存器的初始化情况如下：

CS：IP为主程序的入口地址（程序装入后执行的第一条指令地址）；

SS为堆栈段的段基址，SP指向栈顶；

DS和ES指向PSP的段基址，以便用户能访问PSP中的信息。

下面以一个简单的程序为例，来说明汇编语言程序的一般结构。

例4-7 编程实现123+456→SUM单元的功能。要求使用.EXE文件结构。

汇编源程序1：

我们可以看到，该程序本身的功能通过行5～7、行17～19即可完成，其中行5～7定义数据并预留结果单元，行17～19完成相加并保存的功能。那么其他语句的作用是什么呢？以下逐一说明。

1.段定义伪指令

语句格式：段名 SEGMENT[定位方式][组合方式]['类别']

...

段名ENDS

功能：定义一个以SEGMENT伪指令开始，以ENDS伪指令结束，以“段名”命名的存储器段。

段名是为定义的段起的名字，它代表段的首地址。进行段定义时必须注意定义的段名与段定义结束时所用的段名一致。SEGMENT伪指令后面可带三个参数，对它们说明如下：

（1）定位方式

表示段起始边界的要求。可以是：

PARA：指定段的起始地址必须从小段边界开始，即段地址的最低一位的十六进制数位必须为0（该地址能被16整除）。为默认方式。

BYTE：该段可以从任何地址开始。

WORD：该段必须从字的边界开始，即段地址必须为偶数。

PAGE：该段必须从页的边界开始，即段地址的最低两个十六进制数位必须为0（该地址能被256整除）。

（2）组合方式

与‘类别’一起在进行模块程序连接时使用。可以是：

PUBLIC：连接时该段与其他同名、同‘类别’的段按顺序相邻地连接在一起。

COMMON：连接时该段与其他同名段有相同的起始地址，段的长度取各段中的最大长度。COMMON会产生段的覆盖。

AT表达式类型：使段的起始地址是表达式所计算出来的16位段地址。但它不能用来指定代码段。

MEMORY：指定该段应分配在所有其他被连接在一起的段的前面（在最高地址上），如果连接时有几个指定MEMORY的段，则遇到的第一段作为MEMORY段，其他段则作为COMMON段。

（3）类别(www.xing528.com)

段的“类别”是用单引号括起来的字符串，可以是任何合法的名称。连接时将“类别”相同的所有段（不一定同名）存放在连续的存储区中，先出现的在前，后出现的在后（但仍然是不同段），每个段都有自己的起始地址。

汇编源程序1中的行1和行3、行4和行8、行9和行22分别定义了堆栈段、数据段和代码段。其中，将堆栈段的组合类型指定为STACK，标志着该段为堆栈段。

2.假定伪指令

语句格式：ASSUME段寄存器：段名[，段寄存器：段名[，...]]

功能：该语句一般出现在代码段中，且在段的开始出现，用来设定段寄存器与段之间的对应关系。

使用SEGMENT伪指令并不能说明哪个段是代码段，那个段是数据段。通过ASSUME语句可以建立这种关系。如果一个段寄存器与NOTHING关联，则表示取消前面建立的对应关系。因为汇编程序必须要有代码段，所以一定要建立CS寄存器与数据段的关联，否则程序会出错。如果定义了堆栈段，那么也要建立SS寄存器与堆栈段的关联。对于数据段和附加段，可以用ASSUME语句建立它们与DS、ES的对应关系，也可以不用。如果使用，则其后语句访问这些段内的变量，均可直接使用段内寻址，如果不用，则必须加跨段前缀符来指定段。一般都使用。

需要说明的是：ASSUME语句只是将当前段的设置方案告诉宏汇编程序，但并没有将段首地址置入对应的段寄存器中。CS和SS的内容由系统自动设置，不用程序处理，但数据段和附加数据段则必须由用户程序将其段首地址置入DS和ES中。

汇编源程序1中的行11建立了CS寄存器与CODE段、DS寄存器与DATA段，SS寄存器与STSG段之间的关联，即制定了三个段分别为当前的代码段、数据段和堆栈段。

3.过程定义伪指令

语句格式：过程名 PROC属性

...

过程名 ENDP

过程名是子程序入口的符号地址，可以是任意合法的字符串。属性有近属性（NEAR）和远属性（FAR），段内调用的过程使用NEAR属性，段间调用的过程使用FAR属性。定义过程的伪指令PROC和ENDP总是成对出现。

过程是程序的一部分，通常也叫子程序。一个过程可以被其他程序调用，它的最后一条语句总是返回指令。过程调用和返回指令可用CALL和RET指令。

汇编源程序1中的行10和行21定义了MAIN过程，MAIN过程即主过程，程序由此开始执行，其类型必须定义为FAR。

4.程序结束伪指令

语句格式：END<表达式>

源程序结束伪指令是源程序的结束标志，汇编程序汇编到该伪指令结束，通常为源程序的最后一条语句。

其中表达式为可选项。表达式必须为一存储器地址，该地址为程序的启动地址，即该程序在计算机上运行时第一条被执行指令的地址。如果不带表达式，表明该程序模块不能单独运行，而作为子模块让其他程序调用。

汇编源程序1中的行23即为END伪指令，标志源程序的结束，MAIN是主程序的过程名，也表示程序开始执行的地址。

5.段寄存器的装填

从装入程序对段寄存器的初始化可以看到，DS和ES并没有指向用户自己的数据区，而是指向PSP的段基址。但在用户程序运行过程中，DS应指向用户程序自己的数据段，以便访问其中的内容，例如：例4-7中访问A、B和SUM变量。同理，ES也应设置为正确的位置。所以，编程人员应在程序中用指令为DS和ES寄存器赋值。因为立即数不能直接传送段寄存器，所以用以下语句为DS赋值：

于是DS就指向了用户自己的数据段。如果程序中用到了附加段，也要在程序中用同样的方法为它们赋值。

6.程序返回操作系统

汇编语言源程序中有两种方法能够让应用程序退出，返回DOS操作系统。

（1）利用PSP中的INT 20H返回DOS

汇编源程序1中的行10、行12～14、行20语句可以使程序执行完后正确返回DOS。即

INT 20H的功能是退出应用程序，释放所占内存并返回DOS。这是一种传统的返回DOS的方法。

（2）利用DOS的4CH系统功能调用返回DOS

目前返回DOS通常使用4CH系统功能调用，这种方法实现起来比较简单，可用以下语句实现：

上述程序段可改写为如下结构。

汇编源程序2：

关于系统功能调用将在后面的章节讲述。

这两种方法用户都可以使用。源程序1的结构使得读者对汇编语言编程及内部运行机制有更深入的了解，而源程序2使程序更简洁。目前使用较多的是源程序2的结构。但是这两种方法不能同时使用。如果采用第2种方法返回DOS，就不能采用第1种方法，否则程序不能正确运行。