Файл: 9. Обработка массивов.pdf

9. Обработка массивов. Индексная и косвенная адресация 

При  обработке  массивов  надо  прежде  всего  выделить  область  памяти 

для  хранения  элементов  массива.  Это  выполняется  обычным  образом  с 

помощью директив объявления данных и директивы дублирования DUP: 

MasW   DW   50   DUP  (?)       ; 50 элементов длиной в слово 

MasB    DB    200   DUP  (?)     ; 200 байтовых элементов 

MasD    DD    100   DUP  (?)     ; 100 двойных слов 

В  этих  объявлениях  имена  MasW,  MasB  и  MasD  определяют  адреса 

размещения  в  памяти  первых  элементов  массива.  Для  перехода  ко  вторым 

элементам  начальные  адреса  надо  увеличить  на  размер  элемента,  т.е. 

использовать  следующие  выражения:  MasW+2,  MasB+1,  MasD+4. 

Аналогично – для перехода к последующим элементам.  

Ясно, что данные выражения имеют очень ограниченное использование, 

поэтому для организации доступа к любому элементу массива в архитектуру 

процессоров  была  введена  так  называемая  индексная  адресация.  Ее  суть 

состоит в том, что один из РОНов объявляется индексным и хранящееся там 

значение  трактуется  процессором  как  байтовое  смещение  относительно 

первого  элемента  массива.  Изменяя  значение  индексного  регистра,  можно 

менять  базовый  адрес  за  счет  прибавления  к  нему  некоторого  смещения. 

Динамическое  изменение  адресов  называется  их  модификацией.  Она 

выполняется  процессором  при  обработке  команды:  вычисляется  так 

называемый  исполнительный  (эффективный)  адрес  как  сумма  базового 

адреса  и  содержимого  индексного  регистра,  и  именно  по  этому 

исполнительному адресу выполняется выборка операнда: 

исполнительный адрес = базовый адрес + (индексный регистр) 

В качестве индексных можно использовать только регистры BX, BP, SI, 

DI.  При  этом  имя  индексного  регистра  в  операнде  команды  задается  после 

имени  массива  с  использованием  квадратных  скобок.  Использование 

индексных регистров включает следующие шаги: 

занесение в индексный регистр начального значения (чаще всего – 0) 

использование текущего значения индексного регистра в команде 

изменение индексного регистра на 1, 2 или 4 байта 

Реализация двух последних шагов в теле цикла позволяет организовать 

последовательный доступ к элементам массива. 

Пример. 

MOV   BX, 4          ; (BX) = 4 

MOV   AX, MasW     ; (AX) = первое число в массиве (с номером 0) 

MOV   AX, MasW[BX]   ; (AX) =  третье число в массиве (с номером 2) 

                       ;  исполнительный адрес = MasW + 4 

ADD    BX, 2          ;  (BX) = (BX) + 2 = 6 

MOV 

   AX, MasW[BX]   ; (AX) =  четвертое число в массиве  

Подавляющее большинство программ обработки массивов используют 

циклы  и  индексные  регистры,  поэтому  перед  разработкой  программы 

приходится 

выполнять 

распределение 

регистров, 

закрепляя 

их 

специализацию в программе.  

Пример. Найти сумму элементов массива из 50 слов. 

Необходимые регистры: 

счетчик числа повторений - CX 

индексный регистр для доступа к элементам массива - BX 

регистр для накопления суммы элементов - AX 

Основной фрагмент программы: 

MOV   AX, 0      ; обнуление регистра-суммы 

;  XOR  AX, AX – другой способ обнуления 

MOV   CX, 50    ; установка счетчика цикла 

MOV   BX, 0      ; начальное значение индексного регистра 

 L:     ADD    AX, MasW[BX]     ;  (AX) = (AX) + (MasW + (BX)) 

          ADD    BX,  2                     ;  (BX) = (BX) + 2 

          LOOP   L                             ;  повторяем цикл 

Пример.  Круговая  перестановка  элементов  массива,  содержащего  100 

байтовых чисел: a[0] ↔ a[99], a[1] ↔ a[98], a[2] ↔ a[97] и т.д. Особенность 

данной  программы  состоит  в  том,  что  одновременно  необходим  доступ  к 

начальным  и  конечным  элементам  массива,  и  поэтому  приходится 

использовать сразу два индексных регистра: один изменяет свое значение от 

0 до 49, второй – от 99 до 50. 

Распределение регистров: 

счетчик числа повторений цикла – CX 

первый индексный регистр – SI 

второй индексный регистр - DI 

Фрагмент программы: 

M   DB   100   DUP (?)     ;  исходный массив 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  

MOV  CX, 50         ;  (CX) = 50 – число повторений 

MOV  SI, 0             ;  (SI) = 0  

MOV DI, 99           ;  (DI) = 99   

  L:     MOV   AH, M[SI]   ; (AH) = M[0], M[1], M[2], …, M[49] 

MOV   BH, M[DI]   ; (BH)  = M[99], M[98], M[97], …, M[50] 

MOV   M[SI], BH     

MOV  M[DI], AH 

INC   SI                    ;   (SI) = (SI) + 1 

DEC  DI                   ;   (DI) = (DI) – 1 

LOOP   L 

При необходимости, механизм индексных регистров можно применить 

для 

обработки 

двухмерных 

массивов. 

Допускается 

вычислять 

исполнительный  адрес  с  использованием  одновременно  двух  индексных 

регистров.  При  этом  не  все  комбинации  индексных  регистров  разрешены  - 

можно одновременно использовать только пары  BX и SI, BX и DI, BP и SI, 

BP и DI. Например: 

MOV  AX, M2D [BX] [SI]    ; исполнит. адрес =  M2D + (BX) + (SI) 

MOV  CX, M2D [BP] [DI]    ; исполнит. адрес =  M2D + (BP) + (DI) 

Здесь регистр BX или BP можно использовать для отслеживания адреса 

строки, а SI или DI – для адреса элемента в этой строке. 

Пример.  Найти  в  двухмерном  массиве  M2D  количество  появлений 

заданного числа (например – 99). Распределение регистров: 

счетчик числа повторений цикла - CX 

искомое число появлений - AL 

индексный регистр для изменения строк - BX 

индексный регистр для изменения элементов в строке - SI 

Фрагмент программы: 

 M2D   DW   20   DUP  (10  DUP (?))    ;  20 строк по 10 чисел 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 

MOV  AL, 0     ; обнуление счетчика появлений 

MOV CX, 20    ; число повторений внешнего цикла 

MOV BX,  0     ; начальный индекс по строкам 

L:      MOV  DX, CX  ; сохранить внешний счетчик в регистре DX 

MOV  CX, 10   ; внутренний счетчик по строке 

MOV  SI,  0      ; начальный индекс элемента в строке 

L2:     CMP   M2D [BX] [SI], 99        ; сравнение M2D[i, j] с 99 

JNE   L1           ; обход совпадения 

INC  AL           ; увеличение счетчика появлений 

L1:     ADD  SI, 2       ; увеличение индекса элемента в строке 

LOOP   L2        ; внутренний цикл 

MOV   CX, DX      ; восстановление внешнего счетчика 

ADD  BX, 20    ;  (BX) = (BX) + 2   10, т.е. переход к следующей строке 

LOOP   L          ; внешний цикл 

Пример. Найти максимальное число в массиве из 100 байтов и его 

порядковый номер. Необходимые регистры: 

счетчик числа повторений цикла - CX 

текущее максимальное значение - AX 

номер текущего максимума - BX 

индексный регистр - SI 

Фрагмент программы: 

Mas   DB   100   DUP (?)     ;  исходный массив 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  

MOV   AX,   Mas   ;  (AX) = Mas [0] – начальный максимум 

MOV   BX,  0          ;  (BX) = 0   - индекс первого элемента 

MOV   SI,  1            ;  (SI) = 1  - шаг изменения индекса-адреса 

MOV   СX,  99        ;   счетчик цикла 

L1:    CMP   Mas [SI],  AX        ;  сравнение Mas [i] с регистром AX 

JLE    L                    ;  обход, если Mas [i]   (AX) 

MOV   AX,  Mas [SI]      ;  (AX) = новый максимум 

MOV   BX,   SI        ;  (BX) = индекс нового максимума 

L: 

ADD     SI, 1 

   ;  увеличение индекса 

LOOP   L1   

Косвенная  адресация  возникает,  когда  в  команде  задается  не  адрес 

операнда,  а  место,  где  этот  адрес  хранится    -  регистр  или  область  памяти. 

Выполнение такой команды происходит в 2 шага: 

-  выборка из регистра или памяти хранящегося там адреса 

-  обращение по этому адресу для получения операнда. 

Эта  адресация  –  основа  механизма  адресных  указателей  и 

динамических  структур  данных.  Отличие  косвенной  адресации  от  обычной 

можно показать на следующих двух внешне похожих командах: 

MOV   BX, AX       ; (BX) = значение из регистра AX 

MOV   BX, [AX]    ; (BX) = значение из памяти по адресу в регистре AX  

Этот  способ  эффективен,  когда  при  написании  программы  адрес 

операнда  в  памяти  не  известен,  известно  лишь,  что  этот  адрес  находится  в