如何在装配中创建幂函数?

问题描述

我正在尝试编写一个汇编函数,以将ASCII十进制数字转换为十六进制值,以便于计算机轻松使用。在显示我的代码之前,我必须指出我正在16位实模式下工作(使用AT&T语法),因此我有一些限制。

为了实现我的目标,我编写了一个函数,该函数接受两个参数(以BX为基数,以CX为指数),然后将BX ^ CX返回到BX,或者至少就是这样我希望它能做到。实际上,它只能工作一次。例如:

    mov     $2,%cx
    mov     $10,%bx
    call    power

    mov     %bx,%dx
    call    printh       # Prints the value in dx

    dec     %cx
    mov     $10,%dx
    call    printh       # Prints the value in dx

在这里,前三行工作正常,因为它们将100(0x64)放入了BX。相反,其他三行将10(0xA)放入BX的最后4位,从0x64离开旧的(0x60),结果产生错误的0x6A。 我已经做了很多检查,所以我很确定这是问题的本质。尽管如此,我无法提出解决方案。而且,我的“ power”功能代码确实是多余的,我想使其更简单。在这里

power:
        push    %ax
        push    %cx
        mov     %bx,%ax
        or      %cx,%cx
        jz      power_zero
power_loop:
        cmp     $1,%cx
        je      power_loop_end
        mul     %bx
        dec     %cx
        jmp     power_loop
power_loop_end:
        mov     %ax,%bx
        pop     %cx
        pop     %ax
        ret

power_zero:
        mov     $1,%bx
        jmp     power_loop_end

最近,在qemu中汇编并尝试我的代码后,出现了这个奇怪的错误

Error in qemu

我不知道它是否以某种方式与我的功效函数中的问题联系在一起,因为在出​​现此错误之前我也有此问题。最后,我坚决排除了我在打印功能中遇到的错误,我在很多情况下都尝试了成功。

我想知道你们中的某人是否知道如何解决此问题,最重要的是,是否有人可以告诉我发生了什么,以及我的计算机如何记住一个值(例如第一个电源的0x60)呼叫)我通过mov或xor操作擦除了。

如果您想自己尝试使用该代码,请在此处放置一个我尝试过的完全可执行的代码https://github.com/LoZack19/bare_metal/blob/main/power/power.S

编辑: 阅读您的答案后,我认为最好在问题中也包含printh函数代码,因为如您所正确指出的那样,错误在这里,并且幂函数没有问题:

        # printh(%dx)
        # dx: hex value to print
        # ==> converts the value stored in dx to ascii and prints it
printh:
        pusha
        mov     $0x05,%cx
loop_printh:
        cmp     $0x00,%dx
        je      end_loop_printh
        call    convert             # Converts the lower nibble (4-bit) of dx into an ascii character and stores it in HEX_OUT
        dec     %cx
        shr     $0x04,%dx
        jmp     loop_printh
end_loop_printh:
        mov     $HEX_OUT,%si
        call    printf
        popa
            ret
# [...]

HEX_OUT:        .asciz "0x0000"

解决方法

在这种情况下,幂函数很好(注释中提到的无关错误除外)。当用bx = 10cx = 1调用时,它正确地将10留在bx中。单步调试器是测试此代码的一种好方法,我发现Bochs是比qemu更方便的模拟器,用于调试16位代码。

该错误位于您的“确定排除”打印功能中,特别是在printh处。考虑当dx包含一个小于或等于0xf的值时会发生什么。在loop_printh的第一次迭代之后,低半字节已移出dx,因此dx现在为0。因此,loop_printh处的测试将退出循环第二次迭代。因此,高3个半字节将永远不会写入HEX_OUT,因此该位置仍将包含上次打印时高006处的高半字节留下的任何字符。

无论输入如何,您的printh都需要对循环进行四次迭代,以确保为所有高半字节写入0。因此,您对循环的测试可能希望基于计数器cx的值。

我的计算机如何记住通过mov或xor操作擦除的值(例如第一次电源调用中的0x60)。

因为您从未真正擦除它:-)