Assembly 用汇编语言添加两个矩阵

我正在编写一个汇编程序，将两个3X6矩阵相加，然后将结果放入一个新矩阵。我遇到了一些问题

问题是矩阵1的输出仅为2-16，矩阵2的输出仅为20-34。我似乎想不出如何让它充分发挥作用

%include "io.mac"
.STACK 100H 
.DATA
 NO_ROWS EQU 3
 NO_COLUMNS EQU 5
 SIZE_OF_ROW EQU 5
 SIZE_OF_ENTRY EQU 2


 matrix1 
 dw 1,2,3,4,5,6
 dw 7,8,9,10,11,12
 dw 13,14,15,16,17,18

 matrix2 
 dw 19,20,21,22,23,24
 dw 25,26,27,28,29,30
 dw 31,32,33,34,35,36

matrix3 TIMES 40 DW 0
 .CODE
 .STARTUP


mov  CX, NO_ROWS ; set outer loop count

L1: ; begin the outer loop   
    push CX ; save outer loop count
    mov BX, CX ;move outer loop count into EAX
    sub bx, 1
    mov CX, 5 ; set inner loop count

L2:
   ; use formula arrayName + (elements_in_a_row*row_number + element) *size_of_entry
mov si, 0
mov di, 0
mov dx, 0
mov si, matrix1
mov di, matrix2
mov ax, SIZE_OF_ROW
mul bx ;multiply ax by which row you're on.
add ax, cx ;then add column count, for which column you're on.
shl ax, 1 ;then multiply it by the size of each entry.
add si, ax ; so that the index points to the element.
add di, ax
mov ax, [si]
add ax, [di]
mov [matrix3], ax
PutInt [matrix3]
nwln
add word [matrix3], 2



    loop L2 ; repeat inner loop
    pop CX ;restore outer loop
    loop L1 ;repeat outer loop




 done:
 .EXIT

---

对于

cx={5,4,3,2,1}

，内部循环

L2

将只执行5次。外部循环将通过

bx={2,1,0}

（确定）。因此，总共只使用15个值。如果矩阵是3x6，那么行的大小也应该是6（同样也是

NO\u列

，实际上为什么需要两个常数来覆盖相同的逻辑）

但总的来说，你只是朝着错误的方向前进。当需要特定矩阵元素（“随机”访问）时，需要进行索引计算

要将两个大小相同的矩阵相加，顺序访问就足够了，因为您需要处理所有元素

你甚至可以忘记矩阵有多少个维度，因为所有三个（源矩阵A和B，以及结果矩阵C）都有相同的大小=>它们有相同数量的总元素

在您的例子中，矩阵是3x6=18个元素。每个元素的大小为

word

大小（2字节）。因此，每个矩阵将占用36个字节（或18个字）。您以连续的方式定义了它们（下一行在上一个=良好设计结束后开始）

这样的过程会做矩阵加法：对于相同大小的矩阵，C=A+B：

; Same-size matrices addition (of 16b word elements): C = A + B
; ds:si = A address, ds:bx = B address
; ds:di = C address, cx = total amount of elements
; modifies: all input registers and ax
matrices_add:
    mov    ax,[si]
    add    ax,[bx]     ; ax = A[i] + B[i]
    mov    [di],ax     ; C[i] = ax
    ; ++i (actually advancing all three pointers instead of using index)
    add    si,2
    add    bx,2
    add    di,2
    ; loop until all elements are added
    dec    cx
    jnz    matrices_add
    ret

现在，在您的案例中，您可以使用以下参数调用它：

NO_ROWS     EQU 3
NO_COLUMNS  EQU 6      ; fixed

    ...
    mov    si,matrix1
    mov    bx,matrix2
    mov    di,matrix3
    mov    cx,(NO_ROWS*NO_COLUMNS)
    call   matrices_add
    ; here memory at address matrix3 will contain matrix1+matrix2 elements
    ...

停止使用控制台输出进行调试，并从MS获取一些DOS调试器，如Turbo debugger或CV.EXE（代码视图），或使用具有内置调试器的虚拟机BOCHS，这是一种更健壮的解决方案，能够在DOS运行之前调试引导加载程序

如果要显示矩阵，请使用单独的代码，以避免在添加过程中产生不必要的影响，并简化调试（例如，您可以先尝试显示

matrix1

，然后退出DOS，以验证输出例程是否正确：

    ...
    mov    si,matrix3      ; pointer to next element
    ; output 3x6 16b matrix from "si" address
    mov    dx,NO_ROWS
output_matrix_row:
    mov    cx,NO_COLUMNS
output_matrix_line:
    PutInt [si]            ; display next element
    PutCh  ' '             ; make space between elements
    add    si,2            ; adjust pointer to point to next element
    dec    cx
    jnz    output_matrix_line
    nwln                   ; new line
    dec    dx
    jnz    output_matrix_row
    ...

如您所见，我再次避免了元素计算的“随机访问”索引，以连续的方式再次访问它们，只需对下一个元素执行基本的

add si，2

，没有缓慢的

mul

甚至一些复杂的计算

这就是汇编代码编写速度快的原因，优化算法以避免执行无用的指令，如果通过执行

offset=（y*ROW\u SIZE+x）*element\u SIZE

，继续计算每个元素的完整索引，那么最终的代码速度将比任何半体面的高级语言编写的好代码都慢（C、Java、C#……所有这些编译器都会将两个嵌套循环视为优化机会，并生成类似于我在asm中编写的代码，其中只有一个循环遍历连续的偏移量）

因此，在编写任何代码之前，您应该首先确保完全理解要计算的内容及其原因，并尽可能简化它以避免任何冗余操作

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---

在您看到调试器中的单步执行指令之前，您将很难发现代码中的所有问题，正如您在最后4个问题中很好地演示的那样。我欣赏您的固执，但您看起来没有足够的天赋在没有调试器的情况下继续进行，最终获得一些，并学会使用再重复几次你以前的问题和别人的提示，看看这次你能重复多少并完全理解。

感谢这些建议。我会听从你的建议。@Rubiks顺便说一句，你的指数计算代码基本上是正确的（输入

cx

是错误的，这就是为什么它没有覆盖所有元素的完整矩阵。。哦，行大小也是错误的）。冗余的，正如您从我的“添加”例程中看到的，该例程忽略了维度，只需遍历从索引0到最后一个索引（=M*N-1）的所有元素，完全忽略二维坐标，但正确，因此您的问题是坐标错误（在调试过程中可以看到）。因此，您成功地编写了代码中更复杂的部分，正确地计算索引，并在更简单的循环部分卡住了…：）我还有一个问题。如果我想旋转矩阵1，最好的方法是什么？Rubiks：旋转？转置还是旋转？如果矩阵足够大，保持它们的原样并只收集变换信息可能会更便宜（您可以将旋转/转置/翻转平移组合成一个复杂的信息，如涉及变换矩阵相乘时的3D，但此处的变换信息类似于2x2矩阵、起始角和行/列方向）然后，矩阵的最终添加将使用较慢的索引计算，包括坐标的最终转换。对于较小的矩阵，转换数据可能更便宜。在您的情况下，我将坚持按字面方式转换数据，因此您将获得具有旋转值的矩阵的新副本。索引计算将是不像在我的代码（+2，+2）中那样简单，您必须在两个嵌套循环中计算2个维度，但是如果您检查元素的索引是如何演变的，您很可能能够避免使用

mul

进行完整的索引计算，只需对起始索引值进行

add/sub

调整（比如在原始矩阵上+2，以及目标索引的Z字形更新）。使用钢笔+纸张的例子来了解你需要什么，寻找模式。