如何用汇编语言编写套装软件(一)

程式写完后，还要加工成为可执行的套装软件(Package),一般说来，即使是可以执行的程式，一点错误都没有，离套装软件的程度，却还有一段距离。
当然，程式侦错也是必经过程之一，有时侦错与程式写作可以同时进行。但有经验的程式师，对全面有了充份的认识，往往会等到程式联接后再行侦错。
程式完成后的全面侦错，最好不要依靠写程式的人。因为程式师经常不是使用者，他们仅在自己设计的条件下，依其理念进行侦错。当然这种错误必须更正，但最容易发生的错误，却是使用者不小心在输入时，或运用指令时，违背了程式师的理念。这种错误的发生，是不能原谅的，程式本来就是为使用者设计的，如果令使用者不便，程式就失去了应有的价值。
程式的品管，就在于检测程式是否符合使用者的需求。一般说来，应有专人负责，也有让写作手册的人，兼做品管的工作。这样可以同时对照手册所描述的功能及操作方法，检查两者之间是否一致。
还有一种常见的品管方式，是在产品完成时，交给完全没有参与程式设计的第三者，在客观的立场，作全面的试用，并提出测试报告或建议书。
品管合格了，才是包装、手册等最后的工作。这并不是说包装和手册要最后才做，相反的，尤其是使用手册，经常要在程式设计的同时，准备妥当，如此程式师才不会任意所之，脱离主题。
第一节测试侦错

不论使用什么工具，侦错时一定要有清晰的头脑，根据所设定的方式，一步一步地查看流程及指令。
每个人都会有独特的习惯性错误，最好每次将自己发生的错误记下来，不仅错误会渐渐减少，且在错误发生时，很容易就能找到。
测试侦错是非常重要的手段，有人认为第一流的程式师不应该犯错，即使犯错，也错得很少。我的看法不一样，并非因为我经常犯错，而且错得离谱。真正的理由是为了适时掌握正确的思考方向，在编程时，有意无意地忽略一些细节，这样反而能一气呵成，不致于再而竭三而衰。
这就像画图一样，有人喜欢先作草图，有人则习惯由细部画起。不论个人的风格如何，重要的是最后的成果。
我在写程式之前，首先考虑全体的结构，再把各处的支架备妥，然后考虑有共同特性之处，便一口气写完。而且写时力求快速，以免失去当时的感觉。等到结构大体完成了，最后才去填补一些不太重要的细节。至于正确与否，则全靠测试侦错来修正、弥补。
这种写法要有很强的整体观念，且对每段程式的性质及功能皆瞭解从何下手。
我由系统程式到应用工具，大大小小的程式写了不少，对这种写作方法有很深的体会。唯一的缺点是，程式如果太大，超过20KB，我的记忆力就难以负担。（年轻人或许不致如此）但其优点则是结构精简，制作时间极短。以我们的中文系统程式而言，8KB 的程式，连侦错在内，只花了两个月的功夫。
然而，在训练程式师的过程中，我发现到还是循序渐进较好。每次写完了一段程式，立刻侦错，此段程式正确了，再写下一段。除非有绝对的把握，自信没有问题，否则千万不要等全部程式都写完了，再来调试。到那时，如果发现问题，在各段错综复杂的程式中，要找到错误所在，那是大海捞针了。
程式发生「当机」的情况，常常是 PUSH 及 POP不平衡所致，也有在做回路时，计数器为负值，以致锁在其中。如果程式分「段」太多，则要特别注意各「段」改变的情况。
诸如这些细节，最好随时把编程时的假想值记录下来，不要太过相信自己的记忆力，时间一长，程式一大，就什么都忘记了。
还有一点，在侦错时千万要养成习惯，记录追踪的过程。因为侦错是一种很琐碎的工作，很难一次就发现问题所在，第一次应该是第二次改进的经验。如果不详加记录，每次都要从头做起，将是一种极为痛苦的事。
不妨把侦错视为猜谜，一种智力的挑战，在遵守一定的规则下，应该是一种有趣的享受。
第二节研究改进

想要把程式写好，一定要不断地研究、改进，由错误中学习，由改进中得到经验，培养出敏锐的观察能力和良好的写作习惯。
在开始时，这种过程需要付出不少时间，但对一位程式师来说，写程式是终身职业，能不精益求精吗？
以下举两个实例，以说明如何研究改进已完成的程式。
1,指令的运用：
以下面这段通讯处理程式而论，不仅语法及指令完全正确，执行时也毫无错误，是不是还可以加以改进呢？
1-1 按照前面规定，说明项中已用简化的字串：
SND-传送 RCV-接收 LET-左
RGT-右 VER-直 HOR-横
1-2 程式师代号为'C'。
1-3 段名省略。

1: CSND0:
2: MOV DX,03FDH ; 输出埠
3: MOV AL,80H
4: OUT DX,AL ; 输出指令
5: MOV DX,03F8H ; LSB 速度控制
6: MOV AL,06H ; 速度=19200/秒
7: OUT DX,AL
8: MOV DX,03F9H ; MSB 速度控制
9: MOV AL,0 ; 速度=19200/秒
10: OUT DX,AL
11: MOV DX,03FBH ; 行控制暂存器
12: MOV AL,03H ; NO PARITY,1
; STOP,8
13: OUT DX,AL
14: MOV DX,03FCH ; 通讯控制
15: OUT DX,AL
16: MOV DX,03F9H ; 中断有效
17: MOV AL,0
18: OUT DX,AL
19: CSND1:
20: MOV DX,03FDH ; 状态暂存器
21: IN AL,DX
22: TEST AL,10H ; 是否可接收?
23: JNZ CRCV0 ; 可
24: TEST AL,20H ; 通道已清否?
25: JZ CSND1 ; 8250未清
26: MOV AH,1 ; 键盘有输入?
27: INT 16H
28: CMP AL,07H ; ='CTRL+G'
29: JE CEND ; 是，完毕
30: MOV DX,03F8H
31: OUT DX,AL ; 送输入字符

32: JMP CSND1
33: CRCV0: ; 接收
34: MOV DX,03FCH ; 通讯控制
35: MOV AL,08H ; 暂停中断
36: OUT DX,AL
37: MOV DX,3F8H
38: IN AL,DX ; 收字符
39: MOV AH,0EH
40: INT 10H ; 萤屏显示
41: MOV DX,03FCH
42: MOV AL,0BH
43: OUT DX,AL ; 继续接受
44: JMP CSND1 ; 循环工作
45: CEND:
46: RET ; 完成

本段程式共 84 个字元，非常精简，但仍然有节省的余地，要点在DX的数值上。
DX值由 03F8H到 03FDH，可知 DH 之值不变，只需改变 DL 即可。每改变DX一次，需要三个字元，如仅变DL，只需两个字元。这一指令共用了十一次，除第一次有必要外，其他十次就可以省下10个字元。
再要斤斤计较，还可以榨出二个字元来，在５至８条中，若用INC DX 只需要一个字元。

此外，31，32及43 ,44是浪费的作法，只要在第18条加一标号，就可以省却两个字元输出的指令。另外，还有35及39两条指令，应该合并，一次即将AX设妥，于是，又省下了一个字元。
先令 DH=3
1: CSEND0:
2: MOV DL,0FDH ; 输出埠
3: MOV AL,80H
4: OUT DX,AL ; 输出指令
5: MOV DL,0F8H ; LSB 速度控制
6: MOV AL,06H ; 速度=19200/秒
7: OUT DX,AL
8: INC DX ; MSB 速度控制
9: SUB AL,AL ; 速度=19200/秒
10: OUT DX,AL
11: MOV DL,0FBH ; 行控制暂存器
12: MOV AL,DH ;NO PARITY,1
; STOP,8
13: OUT DX,AL
14: INC DX ; 通讯控制
15: OUT DX,AL
16: MOV DL,0F9H ; 中断有效
17: SUB AL,AL
18: CSNDA:
19: OUT DX,AL
20: CSND1:
21: MOV DL,0FDH ; 状态暂存器
22: IN AL,DX
23: TEST AL,10H ; 是否可接收?
24: JNZ CRCV0 ; 可
25: TEST AL,20H ; 通道已清否?
26: JZ CSND1 ; 8250未清
27: MOV AH,1 ; 键盘有输入?
28: INT 16H
29: CMP AL,07H ; ='CTRL+G'
30: JE CEND ; 是，完毕
31: MOV DL,0F8H
32: JMP CSNDA ; 送输入字符
33: CRCV0: ; 接收
34: MOV DL,0FCH ; 通讯控制
35: MOV AX,0E08H ; 暂停中断
36: OUT DX,AL ; 及显示
37: MOV DL,0F8H
38: IN AL,DX ; 收字符
39: INT 10H ; 萤屏显示
40: MOV DL,0FCH
41: MOV AL,0BH
42: JMP CSNDA ; 循环工作
43: CEND:
44: RET ; 完成
看来似乎这样太小气，可是所谓艺术，就要具备丝毫不苟且的态度，再说由84个字元变成66个字元，省了近百分之廿，而且，速度也快了。这种程式原本就很精简，只有训练有素，追求完美的程式师，才做得到。
另一种做法，便是将重复的过程写成回路，约可节省廿几个字元。但是，由于时间定律限制，通讯程式颇重时效，回路是否值得，尚要多方面分析，不可轻率决定。

2,回路的实例：
前面曾经讨论过，程式的效率，经常决定于回路的处理方式及其技巧。其对空间上影响比较小，但是良好的设计理念，常使速度上有高达十倍，甚至百倍的差异，读者想必已经知道，但是如何能应用已知的技巧，来改进设计的程式呢？
回路是利用计数器，反复进行相同的程序作业，这种程式，目的就是为了节省空间，相对地，时间上难免有所损失。
因此，在设计回路时，必须先行考虑清楚: 空间的节省与时间的交换是否值得? 其次，则要充份掌握回路的特色，要用得恰到好处，不可掉以轻心。
原则上，在回路中，指令要用得精简，流程要非常明确，尤其重要的是，应力求避免在回路中使用缓冲器，最好充份利用暂存器。如果时间效率极为重要，则不妨放弃回路方式。
有一个显示程式，目的是要将 16*16点阵字形送到萤幕上。对象是Hercules 640*400的图形卡，计分四区交互传送，这是另一个「高科技」界的新鲜奇事，在IBM PC推出时，最高密度的图形态，只有 640X200点阵，那是迁就电视萤幕的扫描方式，先送单线的水平讯号，再送双线，故分两区。Hercules卡为了加高密度，应用Interlace 技术，又在单双水平扫描线中各加了一行，遂成了四区。
Hercules很适宜中文的显示，如用 16X16字形，正好显示25行，每行40字，与英文完全兼容。若希望有一状态显示栏，则可用 15X15字形，留出24条线供做状态栏。
遗憾的是在最需要中文的国内，却偏爱CGA,EGA 等密度不足的显示设备。不但售价偏高，功能也不足，弄得不伦不类。
最理想的还是VGA 显示，计有 640X480之萤幕点阵，不仅空间大，在记忆体中，只有一区，应用非常灵活。
下面，我们先介绍 Hercules 的显示方法，同时探讨回路的处理方式。
1: ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
2: ;HERCULES 中文显示处理程式。 ;
3: ;输入参数：SI＝点阵字形，DI＝萤幕位置。 ;
4: ; DS ＝CG，ES= 0B800H(萤幕段）。 ;

5: ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
6: CDSP0:
7: MOV CX,16 ;高16点
8: CDSP1:
9: MOVSW ;移至萤幕上
10: ADD DI,1FFEH ;加一区,每区=2000H
11: JNS CDSP2 ;未超越区限，继续
12: ADD DI,8050H ;超越区限,换区加行
13: CDSP2:
14: LOOP CDSP1
15: RET
程式到此结束，相当精简，技巧在第10至12条区限的检测方式。一般做法是在检查区限时，用：
ADD DI,1FFEH ; 加区值
CMP DI,8000H ; 最大区限值
JB CDSP2 ; 未超过
SUB DI,8000H ; 减去区限
如此则多了一条４字元的指令，加上４个时钟脉冲，做16次回路就损失64个时钟脉冲值。在全萤幕显示时，以1,000 个字来算，为数就不少了。
当然，取消了回路速度还可以加快，其结果，则要增加130 个字元，时间则快了 272个时钟脉冲，是否值得，就要看实际需要而定了。
另一个方法，要增加２个字元，但可快上36个时钟脉冲，其法在第11条上：
11: JS CDSP3
12:CDSP2:
13: LOOP CDSP1
14: RET
15:CDSP3:
16: ADD DI,8050H
17: JMP CDSP2
再换一个方法，如果先使 BX 为1FFEH，DX为8050H，则在原程式中，将第10条及12条分别改为:
10: ADD DI,BX
12: ADD DI,DX
这一来，时钟脉冲快了２个，16次则快更多，如果再加上取消回路，其意义更大。空间原增加 130字元，现仅94字元，时间则省下 304个时钟脉冲。如果全萤幕显示了1,000 个字，在8MHZ频率下，将会加快 1/25 秒的速度。
在回路中，如果讲求时间效益，应极力避免使用PUSH及POP ，因PUSH需15个时钟脉冲，而POP 则要12个，两者相加是27个时钟脉冲，非常不值得。
解决方法之一是：设法将欲保留之值贮存在没有用到的暂存器中；再若是固定的常数，也不妨在每次要用时重新置入，祇不过是４个时钟而已。最麻烦是变数值，除了在设计模组之前，妥当地安排外，别无良策。

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