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计算机组成与结构实验指导书
11. 实验十一 数值乘除运算程序设计（选做）
1. 实验十一：数值乘除运算程序设计。
2. 实验目的：通过上机编程，掌握十/二进制的转化，学习格式化输出的方法，掌握
二进制乘法的实现。 3. 实验要求：
（1） 本实验要求键入两个一位带符号的十进制数，转化成二进制数值后相乘，将
积按两位十进制的形式输出。如：-2*+6=-12，其中，-2、+6为键盘输入的，*、=为程序自动输出的，-12是输出乘法运算的结果。 （2） 每人一组，独立完成。
（3） 根据实验目的，认真完成实验中给出的任务；根据实验过程和结果，完成实
验报告并及时上交相关文档；在实验报告中应认真写出自己的实验心得和体会；鼓励同学进行交流，但是禁止抄袭！
4. 实验原理及内容：
本实验项目的关键是如何实现输入输出部分的程序，对于程序本身的算法而言是比较简单的。对实验任务可分析如下：对于带符号数的乘法需要使用IMUL等带符号运算的指令；然后将程序分为几个部分（输入部分，运送部分，格式化输出部分）实现。
5. 实验软硬件环境：奔腾系列机器，操作系统为Dos或者Windows系列，相关的汇
编语言编译工具（MASM、LINK和DEBUG）以及集成编译器。 6. 实验步骤和方法：
本实验重点的在于数据的输入和输出部分，我们在前面的实验项目中已经对这个问题有了一些涉及，但是并没有涉及到带符号数的输入和输出的问题，因此需要在符号位的处理上面仔细斟酌。
下面是一个简单的实现流程，供参考： （1） 问题分析，算法设计；
（2） 根据算法设计，写出相关的汇编语言程序； （3） 程序汇编为目标文件.obj；
（4） 目标文件.obj链接为可执行文件.exe；
（5） 使用Debug调试运行程序，设置断点，查询相关寄存器内容，调试直至得
到正确的结果；
（6） 编译连接自己的OpenGL框架程序，运行结果应为一个空窗口； （7） 根据实验过程和实验结果完成实验报告，并按时上交，注意对程序中断部分
放的注释和说明。 注意：
? 在程序编制过程中，大家可以参考前面一些做过的程序是如何处理输入和
输出的；
? 在程序设计中，“＋”，“－”，“＝”等符号可以通过程序以字符的方式输出。
7. 实验预习要求：预习有关带符号位进行数值运算的汇编指令。 8. 思考题：
（1） 汇编语言中，输入和输出部分和一般的高级语言有何不同？
（2） 对于汇编语言中的输入何输出，可否归纳出一些一般的编程技巧？ 9. 评分标准：
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（1） 能正确输入和输出带符号数，运算结果正确（80％）； （2） 实验报告编写认真详细，按时上交（20％）。
10. 实验报告：要求提交1份实验卡、1份实验报告、源程序代码（电子档）。
实验卡：
“组别”：填写自己的学号；
“实验数据记录”：填写程序的运行结果。 实验报告：
“实验内容”：填写实验项目的实现代码；
“数据记录和计算”和“结论”：对数据的输入和输出部分进行解释； “小结”：填写自己的感想。 源代码：
? 提交源程序时应提交整个文件夹，包括asm文件、obj文件、exe文件等； ? 文件夹的命名规则请按照实验要求设定，然后将整个文件夹压缩打包后提
交（包名中应含有学号）。
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12. 实验十二 过程调用程序设计（选做）
1. 实验十二：过程调用程序设计。
2. 实验目的：通过上机编程，掌握汇编语言中过程调用的基本概念，掌握汇编语言中
过程调用程序的设计与实现，掌握汇编语言中模块化的设计与实现方法。 3. 实验要求：
（1） 实验包括2个部分，第一部分是通过DOS调用将字符串显示在屏幕上，通
过简单的字符串的显示实验，理解模块化实现的使用方法，第二部分是从键盘输入一个班的学习成绩，存放在大小为50个字的grade数组中，其中grade＋ｉ保存学号为ｉ＋１的学生成绩，然后根据grade中的学生成绩，把学生名次填入50字的rank数组中，其中rank＋ｉ的内容是学号为ｉ＋１学生的名次，最后按照学号顺序把名次从终端上显示出来，这个部分相对比较复杂； （2） 每人一组，独立完成。
（3） 根据实验目的，认真完成实验中给出的任务；根据实验过程和结果，完成实
验报告并及时上交相关文档；在实验报告中应认真写出自己的实验心得和体会；鼓励同学进行交流，但是禁止抄袭！
4. 实验原理及内容：
本次实验包括两个部分，先通过一个简单的例子讲述模块化的基本思想和实现方法，然后再通过一个比较复杂的例子展示模块化思想在解决复杂问题（尤其是在用汇编语言）的过程中所具有的优点。
对于第一个任务，假定要显示的字符串存储在内存中，实验通过DOS调用来实现显示。根据模块化的设计思想，将整个程序划分为两个模块：模块Ａ为主模块，负责进行数据初始化；模块Ｂ为子程序，负责完成字符串显示。
对于第二个任务，可以将整个程序划分为如下几个模块，如图12-1所示。
图12-1 程序模块图
其中，各个模块功能说明如下：
（1）Main：总控模块（如图12-2所示）。 模块输入：从键盘输入一个班的学生成绩； 模块输出：显示一个班的学生名次；
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模块功能：根据输入的学生成绩，计算并显示学生名次（实现算法：一个学生的名次等于成绩高于该生的学生人数加1）。
（2）Input：输入模块（如图12-3所示）。 模块输入：以学号为序从键盘输入一个班的学习成绩。各成绩用逗号隔开，以回车为输入结束标示；
模块输出：把一个班的学生成绩存入grade数组；
模块功能：接收一个班的学生成绩。调用模块decibin把从键盘得到的十进制数转为二进制数；调用子模块crlf完成回车和换行功能。
（3）rankp：
模块输入：从grade数组取得一个班的学生成绩；
模块输出：以学号为序计算出该班每个学生的名次存入rank数组； 模块功能：计算一个班的学生名次。 （4）output（如图12-4所示）：
模块输入：从rank数组取得一个班的学生名次；
模块输出：把一个班的学生名次以学号为序在终端上显示出来；
模块功能：显示一个班的学生名次。调用子模块binidec把rank数组中的二进制数转换为十进制数，并在终端显示出来。调用子模块crlf完成回车和换行功能。
（5）decibin（如图12-5所示）：
模块输入：从键盘取得一个十进制数。
模块输出：把该数转换为二进制并存入BX寄存器中； 模块功能：把从键盘得到的一个十进制数转换为二进制数，并将该数存入BX寄存器中。
（6）crlf（如图12-6所示）：
模块输出：向终端发出回车、换行符； 模块功能：完成一次回车、换行操作。 （7）binidec（如图12-7所示）：
模块输入：从BX寄存器取得一个二进制数； 模块输出：在终端屏幕上显示一个十进制数；
模块功能：把BX寄存器中的二进制转换为十进制数，并在终端显示器上显示出来。调用dec_div模块用来做除法运算并显示字符。
（8）dec_div（如图12-8所示）：
模块输入：从BX寄存器中取得需转换得十进制数； 模块输出：在屏幕上显示一位十进制数；
模块功能：把BX寄存器中的二进制数除以相应的十的幂，并在屏幕上显示一位商，余数保存在BX寄存器中。
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