nasm汇编实现贪吃蛇

title: nasm汇编实现贪吃蛇
date: 2019-12-20 18:43:10

文章目录

• • 0. 前言
  • 1. 需求分析
  • 2. 数据结构设计
  • 3. 程序流程架构
  • 4. 难点分析
  • 5. 具体实现
  • 6. 心得

0. 前言

出于汇编语言课程设计要求，设计一个由nasm汇编语言编写的贪吃蛇程序，可在“裸机”上运行。

详细代码见github。

1. 需求分析

• 一个正常的贪吃蛇程序
• 由nasm汇编语言编写
• 在“裸机”上单独运行，或由自创加载器加载运行

2. 数据结构设计

需要设定的全局变量如下：

• : 蛇身，由N个结点组成(由于纯汇编只有静态数组，所以必须固定蛇身长度的上限进行内存分配)。每个结点4字节，包含的数据如下：

  • 结点位置：
    • 行 ，1字节
    • 列 ，1字节
  • 方向，1字节
  • 图案，1字节

• : 蛇长度，4字节

• : 方向，1字节

• : 蛇前进速度，1字节

• : 果子位置，2字节：

  • 行 ，1字节
  • 列 ，1字节

• : 分数，4字节

• : 各类提示信息，字符串形式

• : 游戏是否结束，1字节

全局常量如下：

• : 蛇身最大长度
• : 蛇头图案
• : 蛇身结点图案

3. 程序流程架构

在贪吃蛇程序中，应该包含两个“线程”，线程A负责等待用户按键，线程B负责 snake 的前进、检查、更新等操作。

两个线程不受另一方影响，比如线程A在等待用户按键而停滞时，线程B会让 snake 不断前进。

那么问题来了，汇编怎么实现多线程呢p>

其实，我们平时遇见的多线程(多进程)，本质上是快速交替运行的程序。而在某一个时刻，只有一个程序在CPU运行，但由于快速(毫秒级)交替运行，所以我们看起来像是同时运行的。究其本质，是由操作系统根据一个定时器中断，每过一会儿(毫秒)就帮我们切换运行程序，从而营造出来的假象。(不考虑多CPU)

所以，问题的关键在于定时器中断。首先，它并不是由操作系统提供，而是由硬件产生，所以在没有操作系统的“裸机”上，也能实现多线程/进程。

综上所述，我们只需要将线程B交给定时器中断调用，而线程A由自己运行，那么就可以实现两者同时运行、互不影响。

在下述流程中，即线程A，即线程B。

自顶向下设计，不考虑子函数的实现细节。

4. 难点分析

• 定时器，定时移动snake
• 生成随机数

解决方案：

• 定时器中断，每过55ms就会被触发一次。在中断程序中，会调用中断，而原本的程序只包含一条返回语句。所以，只需重写中断程序，即可实现定时器功能。

• 获取随机数：

5. 具体实现

代码见github。

由于生成的贪吃蛇二进制程序超过512字节，不能单独做为程序，所以需要由加载器加载，方能运行。

加载器代码见dou-loader。

运行截图如下：

键开始：

6. 心得

项目总结：

• 贪吃蛇程序的分析——2小时
• 编写贪吃蛇程序——8小时
• 代码行数——580

此次项目的完成进度超出预算，其原因如下：

• 前期基础准备，加载器、时钟中断、键盘中断、IO中断等程序的编写，充分锻炼了汇编代码编写能力。
• 编码前的项目程序分析十分关键，这使得编码有目的、有依据，而不是凭空想象。其实，这就是软件工程的作用之处，需求分析、概要设计、详细设计、难点解决等。
• 相对完善、便于理解的注释，一手编码一手注释，很关键。