汇编--N阶乘

一、实验目的

1. 掌握子程序的设计方法；

2. 掌握递归子程序的设计思想；

3. 体会堆栈操作在子程序嵌套中的重要作用。

二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）

一个子程序作为调用程序去调用另一子程序，这种关系称为子程序嵌套。由于子程序嵌套对堆栈的使用很频繁，因此还要确保堆栈有足够空间，并要注意堆栈的正确状态，这包括CALL、RET、RET N、PUSH、POP、INT、IRET等与堆栈操作有关指令的正确使用。

在子程序嵌套的情况下，如果一个子程序调用的子程序就是它自身，这样的子程序称为递归子程序。显然递归调用是子程序嵌套的一种特殊情况。使用递归算法往往能设计出效率较高的程序。

设计递归子程序时，必须保证每一次后继调用都不能破坏它上一次调用时所生成的参数和中间结果，并且该过程不会修改它本身。这就意味着当使用汇编语言设计递归子程序时，必须考虑每一次调用都应该把它的参数、寄存器和所有的中间结果保存到不同的存储区域。最好的办法是利用堆栈来存储这些信息，一次调用所保存的信息称为一帧。递归调用要使用大量的堆栈空间，一定要保证堆栈足够大，而且也要保证堆栈的正确使用，避免死机等不可预料的情况发生。

求N!算法流程图：

三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等） 1. 操作系统平台：Windows Server 2003 2. 汇编环境：Microsoft MASM 5.0 3. 文本编辑器：记事本 四、实验方法、步骤

1. 将MASM5.0的文件置于C:\assembly\目录下；

2. 将masm.exe和link.exe所在目录（C:\assembly\MASM5）添加到Path环境变量中；

3.在C:\assembly\下新建一个JC.asm文件，打开JC.asm，输入汇编程序代码；

4. 运行一个命令行窗口，将当前目录切换到C:\assembly\，然后输入命令：masm JC.asm [Enter]，来汇编程序，根据汇编结果查看程序代码是否有语法错误，如有，则更正保存后重新汇编，直至没有错误为止，此时会生成JC.obj文件；

5. 输入命令：link JC.obj [Enter]，观察输出结果，如果没有错误，则生成JC.exe；

6. 输入命令：debug JC.exe [Enter]，调试程序，并记录运行过程；

7. 完成实验报告。

五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)

1. 将C:\assembly\MASM5目录添加到Path环境变量中：

2. 新建名为JC.asm的文件，输入汇编程序代码：

程序源码：

STACKSG SEGMENT STACK 'S' ;定义堆栈

DW 128 DUP('ST')

STACKSG ENDS

DATA SEGMENT

N_VAL DW 3 ;定义N值

RESULT DW ? ;结果

DATA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACKSG FRAME STRUC ;定义帧结构

SAV_BP DW ? ;保存BP值

SAV_CS_IP DW 2 DUP(?) ;保存返回地址

N DW ? ;当前N值

RESULT_ADDR DW ? ;结果地址

FRAME ENDS

MAIN PROC FAR

MOV AX,DATA

MOV DS,AX

LEA BX,RESULT

PUSH BX ;结果地址入栈

PUSH N_VAL ;N值入栈

CALL FAR PTR FACT ;调用递归子程序

R1: MOV AX,4C00H

INT 21H

MAIN ENDP

FACT PROC FAR ;N!递归子程序

PUSH BP ;保存BP值

MOV BP,SP ;BP指向帧基地址

PUSH BX

PUSH AX

MOV BX,[BP].RESULT_ADDR

MOV AX,[BP].N ;取帧中N值

CMP AX,0

JE DONE ;N＝0时退出子程序嵌套

PUSH BX ;为下一次调用压入结果地址

DEC AX

PUSH AX ;为下一次调用压入(N－1)值

CALL FAR PTR FACT

R2: MOV BX,[BP].RESULT_ADDR

MOV AX,[BX] ;取中间结果(N－1)!

MUL [BP].N ;N*（N－1）!

JMP SHORT RETURN

DONE: MOV AX,1 ;0!＝1

RETURN: MOV [BX],AX ;存中间结果

POP AX

POP BX

POP BP

RET 4 FACT ENDP

CODE ENDS

END MAIN 3. 汇编源程序：

4. 连接生成可执行文件：

5.调试程序：

（1）结果地址入栈

（2）N值入栈，并调用递归子程序

（3）保存BP值，BP指向帧基地址，准备取N值

（4）取到N值后判断是否等于零，显然3不等于零，准备为下一次调用压入结果地址

（5）为下一次调用压入结果地址和N-1的值，然后准备进行下一次调用

（6）第二次调用判断N值是否等于零，显然2不等于零

（7）第三次调用判断N值是否等于零，显然1不等于零

（8）第四次调用判断N值是否等于零，显然等于零，准备返回

（9）第四次调用返回0!=1，存中间结果，返回