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1、第14章 模块化程序设计,14.1 段间调用 14.2 定义外部标识符伪指令 14.3 使用EXTRN和PUBLIC的范例 14.4 在指令段使用PUBLIC 14.5 在数据段使用PUBLIC 14.6 参数传送 14.7 C语言与汇编语言的链接,14.1 段 间 调 用,前面介绍的CALL 指令都是段内的调用，即在同一个指令段内。段内调用的CALL指令范围为0000HFFFFH。一条段内调用指令(CALL) 的目的码是3个字节长度，例如： E8 2000 (0020) ；十六进制,十六进制E8是段内调用指令(CALL)机器指令的操作码，其操作是先把当前IP指令指针寄存器的值压入堆栈保存，这
2、个值是CALL的下一条指令地址；然后，再把被调用的子程序的偏移地址(2000逆序)值送入IP 寄存器，IP0020。微处理器把当前CS的值和IP的值相结合形成物理地址，此地址指向被调用子程序的第1字节。当子程序的执行中，遇到RET指令离开子程序返回时，RET指令会从堆栈中弹出IP的保留值，并把它装入IP，使程序返回到CALL的下一条指令继续执行，这个过程是段内调用。,其特点是在子程序调用、返回过程中段寄存器CS不变化，只有指令指针寄存器IP发生变化。主程序与被调用的子程序同在一个段内。 模块化程序设计必然涉及到模块间的调用问题。模块间的调用是通过段间的调用来实现的。若被调用的子程序是在现指令段
3、之外，则称为段间调用。一条段间调用指令(CALL)的机器指令码共有5个字节。例如： 9A 0002 AF04 (04AF 0200) ；十六进制,这些操作建立了被调用子程序的第一条待执行指令的地址： 十六进制 段 值： CS 04AF0 偏移地址： IP + 0200 物理地址： 04CF0,当离开子程序返回时，段间调用的RET指令会从堆栈中依序弹出IP和CS两个寄存器的原值，返回到CALL的下一条指令。其特点是在子程序调用、返回过程中，段寄存器CS和指令指针寄存器IP均发生变化。主程序与被调用的子程序不在同一个段内。,14.2 定义外部标识符伪指令,当进行模块化程序设计时，首先应考虑的问题是
4、模块间控制的耦合和数据的耦合。控制耦合就是模块在怎样的环境下如何进入又如何退出。数据耦合就是诸模块间如何进行数据通讯。例如，有一个主模块(MAINPROG)调用一个子模块(SUBPROG)，它要用到一个段间调用(CALL)，如图14-1所示。,图14-1 段间调用,主模块MAINPROG内的CALL指令，必须知道子模块SUBPROG是位于本段之外的标号。否则汇编过程中会产生一个错误信息指出SUBPROG是一个未定义的符号。EXTRN伪指令就是执行此功能的，它告诉汇编程序SUBPROG是一个远程的标号(FAR Label)，是定义在另一个模块里的。因为汇编程序无法知道真是如此，所以就产生“空的”
5、目的操作数0000，即先空出；而由链接程序在链接时再填入确定值。例如(参考例14.4主模块程序清单)： 0011 9A0000-E,子模块SUBPROG内含有一个PUBLIC伪指令，它告诉汇编程序和链接程序，其他模块需要知道SUBPROG的地址。当MAINPROG与SUBPROG都已汇编成目的模块文件后，它们可以下列的方式来链接： LINK MAINPROG+SUBPROG Run File MAINPROG.EXE: List File NUL.MAP: CON Libraries .LIB:,链接程序将一个目的模块内的EXTRN匹配上另一个模块内的PUBLIC，并将插入所有需要的偏移地址，
6、然后把两个目的模块组合成一个可执行的文件。若有不匹配的情况，链接程序会给出错误信息。 利用EXTRN和PUBLIC这两条伪指令，一个模块可以访问其他模块的标识符(变量或者标号)。如果一个标识符只在这一个模块中定义过，那么它相对这个模块就是一个内部的标识符或局部标识符。如果它没有在这一个模块中定义过，而是在其他一个模块中定义过，那么它相对于该模块就称为外部标识符。,对于只产生一个单一目标模块的汇编语言程序而言，它所访问的所有标识符必须是局部(内部)定义的，否则就会产生一个错误信息汇编程序会查出有一个未定义的标识符(标号或变量)存在。对于多模块程序来说，必须给汇编程序一个信息以说明其间的有些标识符
7、是外部的，而不至于汇编程序把它们理解为一些无效的标识符。此外为了允许其他模块访问本给定模块中的标识符，该给定模块必须包含一个标识符清单，以说明其中的标识符可以让其他模块访问。因此，每个模块可含有(不一定绝对含有)两个清单，一个清单表明它所访问其他模块的外部标识符(EXTRN)，而另一个则列出它所定义的且让其他模块访问的标识符(PUBLIC)；,这两个清单靠EXTRN和PUBLIC这两条伪指令来列出。 EXTRN和PUBLIC伪指令的格式如下： EXTRN 标识符：类型, PUBLIC 标识符， EXTRN伪指令里的标识符是被申明的外部的变量或标号，而PUBLIC伪指令里的标识符是供其他模块使用
8、的变量或标号。由于在产生相应的机器代码之前，汇编语言必须要知道所有标识符的类型，以便确定指令的字节数(长度)，故在EXTRN伪指令里的每一个标识符都伴有类型符出现。,对于变量来说，类型有BYTE、WORD、DWORD等，对于标号来说类型则有NEAR或FAR。注意：标识符可以是变量、符号常量、标号和过程名。 例如：INC VAR1 语句，如果VAR1是外部变量，并且是一字变量，那么在含有这个语句的模块中必须使用下列伪指令： EXTRN ,VAR1:WORD 而在定义VAR1的模块中则一定要有下面的伪指令： PUBLIC ,VAR1,链接程序的主要任务之一，就是检测并证实EXTRN语句里的每一个标
9、识符是否与PUBLIC语句的标识符相匹配，如果不相匹配，链接程序就会给出出错信息。下面给出三个模块，说明链接程序是怎样查找匹配，并指出其中错误。,模块1： EXTRN VAR2:WORD,LAB2:FAR PUBLIC VAR1,LAB1 ; DATA1 SEGMENT VAR1 DB 2 VAR3 DB ? VAR4 DW ? DATA1 ENDS ; , LAB1: 模块2： EXTRN VAR1:BYTE,VAR4:WORD PUBLIC VAR2 链接错误，原因是模块1中PUBLIC ; 没有申明匹配 DATA2 SEGMENT VAR2 DW 0 VAR3 DB 5 DUP(?) D
10、ATA2 ENDS ; , 模块3： EXTRN LAB1:FAR PUBLIC LAB2,LAB3 ; 其他模块未使用 LAB2: 不需申明 LAB3: ,14.3 使用EXTRN和PUBLIC的范例,下面的例子中含有两个模块：主模块CALLMUL1和一个子模块SUBMUL1。主模块定义了堆栈段、数据段和指令段。数据段定义了两个数据项PRICE和QTY。指令段分别把PRICE和QTY装入AX和BX寄存器，然后调用子模块。主模块内的伪指令EXTRN指明了本模块使用的外部模块SUBMUL1。,子模块内有一条伪指令PUBLIC，它告诉链接程序SUMUL1是由其他模块调用的，同时指明此处是链接的进入
11、点。子模块的功能是把AX寄存器的内容乘以BX寄存器的内容，所得乘积放入DX:AX这一对寄存器内。 子模块内没有定义任何数据，所以它没有数据段；也可以定义数据段，但只能在子模块中使用。 在子模块内也没有定义堆栈段，它与主模块共同使用一个堆栈。所以，在主模块中定义的堆栈，子模块也可以使用。链接程序要求至少有一个堆栈段，在主模块内定义的堆栈段就可以满足要求。,例14.1 EXTRN和PUBLIC应用。 主模块程序清单如下： ; 主模块： ; filename:CALLMUL1.ASM EXTRN SUBMUL1:FAR ; STACK SEGMENT PARA STACK STACK DW 64 D
12、UP (?) STACK ENDS,; DATASGSEGMENT PARA DATA QTY DW 0140H PRICE DW 2500H DATASGENDS ; CODESG SEGMENT PARA CODE BEGIN PROC FAR ASSUME CS:CODESG,DS:DATASG,SS:STACK,PUSH DS SUB AX,AX PUSH AX MOVAX,DATASG MOV DS,AX MOV AX,PRICE MOV BX,QTY CALL SUBMUL1 RET BEGIN ENDP CODESG ENDS END BEGIN,子模块程序清单如下： ; fil
13、ename:SUBMUL1.ASM ;子模块： CODESG SEGMENT PARA CODE SUBMUL1 PROC FAR ASSUME CS:CODESG PUBLIC SUBMUL1 MUL BX RET,SUBMUL1 ENDP CODESG ENDS END SUBMUL1 主模块和子模块分别汇编正确无误后，参考上节内容链接 ，产生一个EXE文件。 C:masmLINK CALLMUL1+SUBMUL1 Run File CALLMUL1.EXE:Enter(回车) List File NUL.MAP: Enter Libraries .LIB: Enter,14.4 在指令段
14、使用PUBLIC,在主模块的指令段和子模块的指令段使用PUBLIC伪指令，链接程序会把两个逻辑指令区段结合成一个实际的指令段。在例14.1的主模块和子模块中各有一处修改，均是在指令段的SEGMENT伪指令内使用PUBLIC，用法如下: COD ESG SEGMENT PARA PUBLIC CODE,例14.2 在指令段使用PUBLIC。 主模块程序清单如下： ; 主模块: ; filename:CALLMUL.ASM EXTRN SUBMUL:FAR ; STACK SEGMENT PARA STACK STACK DW 64 DUP (?) STACK ENDS,; DATASGSEGME
15、NT PARA DATA QTY DW 0140H PRICE DW 2500H DATASG ENDS,; CODESG SEGMENT PARA PUBLIC CODE BEGIN PROC FAR ASSUME CS:CODESG,DS:DATASG,SS:STACK PUSH DS SUB AX,AX PUSH AX MOV AX,DATASG MOV DS,AX,MOV AX,PRICE MOV BX,QTY CALL SUBMUL RET BEGIN ENDP CODESG ENDS END BEGIN,子模块程序清单如下： ; filename:SUBMUL.ASM ; 子模块：
16、 CODESG SEGMENT PARA PUBLIC CODE SUBMUL PROC FAR ASSUME CS:CODESG PUBLIC SUBMUL MUL BX,RET SUBMUL ENDP CODESG ENDS END SUBMUL,当两个段使用同一个名称(CODESG)、同样的类型(CODE)以及同样段的组合类型(PUBLIC)时，链接程序会把这样的两个逻辑段组合成一个实际的物理指令区。通过汇编时产生的LST文件中的符号表，可以了解到一个指令段的情况；也可利用DEBUG程序观察到一个指令段的情况。,14.5 在数据段使用PUBLIC,你可能会有这样的需求，在一个模块内要处理另外一个模块
