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六、子程序设计

子程序：能够完成一定功能的连续指令序列组成的程序段，该程序段再功能上相对独立，可在程序的多个地方被调用，甚至被其他模块调用，具有可重用性和递归性。

调用程序的程序称为主程序或者调用程序。

1. 与子程序相关的指令

（1）CALL 调用指令
（2） RET 返回指令

1）段内直接调用

CALL PROC_NAME

SP ← SP - 2, ((SP)+1,(SP)) ← IP ；返回地址入栈
IP ← IP + disp16 ；转子程序
例 CALL PROC_G ；目标地址的偏移地址在指令中，源程序中给的是子程序名。

2）段内间接调用

CALL reg16
; 或
CALL WORD PTR mem16

SP ← SP - 2，((SP)+1,(SP)) ← (IP) ；返回地址入栈
IP ←（EA) ;转子程序
例：

CALL BX ; 目标地址在寄存器中
CALL WORD PTR [BX+SI]
; 目标地址在存储器中的16位数

3) 段间直接调用

CALL FAR PTR PROC_NAME

SP ← SP - 2, ((SP)+1,(SP)) ← (CS) ；返回地址入栈
SP ← SP - 2, ((SP)+1 (SP)) ← (IP)
IP ← 偏移地址， CS ← 段地址 ；转子程序
例

CALL FAR PTR PROG_F

目标地址在指令中，源程序中给的是子程序名

4) 段间间接调用

CALL DWORD PTR mem

SP ← SP-2, （(SP)+1, (SP)) ← (CS) ；返回地址入栈
SP ← SP - 2, ((SP)+1, (SP)) ← (IP); 转子程序
(IP) ← (EA), (CS) ← (EA+2)
例：

CALL DWORD PTR [BX]  ; 双字 四字节

目标地址存放在存储器中的32位数。

（2）RET 返回指令

放在子程序的末尾，使子程序执行完毕以后能够返回主程序继续执行原来的程序。
执行该指令后应该把返回地址出栈送IP寄存器，若为段间返回，还需送CS寄存器。

2. 子程序的调用和返回

		.MODEL SMALL.DATA....STACK.CODE
MAIN: MOV AX,@DATA ；主程序MOV DS,AX...CALL SUB_PROC1...CALL SUB_PROC2....SUB_PROC1 PROC ; 子程序1....RETSUB_PROC1 ENDPSUB_PROC2 PROC ; 子程序2...RETSUB_PROC2 ENDPEND MAIN

以上 PROC1, PROC2 属于段内调用

3. 子程序的编写方法

子程序包括两部分：子程序调用说明和子程序清单

（1）子程序说明

一个子程序可以被多个主程序调用，一般包括下面几个部分
1）子程序名：调用子程序时候使用。
2）子程序功能和性能：描述子程序完成的功能和性能情况
3）占用的寄存器和存储单元。
4）入口参数：说明子程序执行应该具备的条件
5）出口参数：说明子程序执行后的结果放在哪里
6）子程序调用其他子程序的说明
7）子程序调用示例：说明子程序的调用方法
除了第一点和第二点，其他几点根据不同情况可以省略。 子程序说明如果是放在程序文件中，则全部以注释的形式存在。

（2）子程序清单

子程序的主体
以一个过程名开始，最后以RET指令返回

SUB_PROC1 PROC；子程序1
...
RET
SUB_PROC1 ENDP

（3）现场保护和现场恢复

为了保证主程序在调用子程序后，主程序所用的寄存器的内容不被破坏（作为出口参数的寄存器除外），子程序在完成自己功能前，将要用到的寄存器的值先保存起来，这个过程称为现场保护。

等子程序功能执行后，再将这些寄存器的值恢复，这个过程称为现场恢复。

现场保护：寄存器的值压栈。
现场恢复：堆栈中弹出到原寄存器。

例：子程序 SUB_PROC1 使用了 AX,BX,SI和DI寄存器
则现场保护和恢复如下

SUB_PROC1 PROC ; 子程序1
PUSH AX     ;保护现场
PUSH BX
PUSH SI
PUSH DI
...
POP DI ; 恢复现场
POP SI
POP BX
POP AX
RET
SUB_PROC1 ENDP

入栈出栈， 先入后出

4. 子程序的参数传递方法

(1) 寄存器传参
简单快捷，但传递参数的数量有限。
(2) 地址表传参
传递的参数较多，但占用存储单元。
(3) 堆栈传参
既省内存又不占寄存器，但要清楚堆栈中内容。

5. 子程序的嵌套与递归

如果一个子程序调用另一个子程序称为子程序嵌套。
如果子程序直接或间接调用它自己则称为递归。

嵌套层次和递归层次均受到堆栈大小的限制。
嵌套注意每一层调用都要进行寄存器的保护和恢复。
子程序必须要有最终停止嵌套的条件。