13

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

_________________________

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

“ Язык ассемблера IBM PC ”

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Алещенко А.С.

Москва

2007

УКАЗАНИЯ ПО РАБОТЕ С ТУРБО-АССЕМБЛЕРОМ

1. Для установления связи с системой набрать

имя пользователя STUDENT

и пароль (на экране не высвечивается)

S304

2. В директории ASM располагаются файлы, необходимые для работы с языком ассемблера, их можно просматривать и копировать для использования. На диске, выделенном в данной лаборатории (H), следует создавать собственные поддиректории в директории с номером группы, в которых можно располагать собственные файлы, скопированные или вновь создаваемые.

3. Вновь создаваемые файлы можно записывать с использованием любого редактора текстов.

4. Трансляция программы осуществляется набором команды в командной строке

TASM filname.asm (enter)

где filname – любое имя файла,после чего формируется файл с исходным именем filname и расширением .obj

5. Компоновка производится набором команды в командной строке

TLINK filname (enter)

после чего формируются файлы с исходным именем filname и расширениями .exe и .map

6. Выполнение программы производится после вызова файла filname.exe в окне Norton Comander.

7. Отключение окон Norton Comander (и их включение) производится одновременным нажатием Ctrl+O.

Лабораторная работа № 1

Цель работы: освоить программирование линейных участков программ с использованием арифметических команд языка Ассемблера.

Справочно-обучающая система ASML.

Справочно-обучающая система ASML содержит необходимую справочную информацию о командах Ассемблера IBM PC, представлении информации, форматах команд и основных конструкциях языка.

Справочно-обучающая система ASML вызывается через кнопку ПУСК или через файл ASML.exe в директории ASM. После запуска работа с окнами системы ASML начинается с нажатия кнопки включения меню программы F9.

Арифметические команды языка Ассемблера

1. Команды сложения и вычитания

Операции сложения и вычитания одинаково для знаковых и беззнаковых целых. Используются две формы операндов: байт или слово, причем операнды должны быть одинаковой длины. Операнды могут храниться в регистре или в ОП, но второй операнд может быть непосредственным.

Перечислим команды, относящиеся к группе команд сложения и вычитания:

а) ADD op1, op2 ; op1 := op1+op2

SUB op1, op2 ; op1 := op1 – op2

Сложение (вычитание) операндов в дополнительном двоичном коде, результат помещается на место первого операнда, второй операнд не изменяется.

Команда модифицирует регистр флагов FLAGS в соответствии с результатом операции, а именно:

ZF – нулевой рез-т,

SF – знак результата,

PF – флаг четности,

CF, AF – флаги переносов,

OF – флаг переполнения.

Примеры:

ADD AH, 12 ; AH := AH + 12 (1Б)

SUB z, BX ; z := z – BX (2Б)

б) ADC op1, op2 ; op1 := op1+op2+CF

SBB op1, op2 ; op1 := op1 – op2 – CF

Сложение (вычитание) операндов с переносом, образованным предыдущей командой.

Модифицирует флаги аналогично п.(а).

Например, если требуется сложить двойные слова, расположенные в парах регистров

(AX, BX) := (AX, BX) + (CX, DX),

причем AX, CX – старшие байты слагаемых,

BX, DX – младшие байты.

Сложение выполняется двумя командами:

ADD BX, DX

ADC AX, CX

в) Специальный случай сложения – изменение операнда на единицу.

INC op ; op:= op +1 инкремент

DEC op ; op:= op –1 декремент

г) Десятичная коррекция результата предыдущей операции. Это анализ флагов и преобразование результата сложения (вычитания) BCD-кодов. BCD-операнды обрабатываются обычными командами сложения и вычитания, а затем размещается команда десятичной коррекции.

Команда коррекции обрабатывает только однобайтовый операнд, находящийся в AL, поэтому команды десятичной коррекции операнда не имеют (подразумеваемая адресация).

DAA; коррекция после сложения

DAS; коррекция после вычитания.

Например,

ADD AL, y

DAA

SUB AL, DH

DAS

Примечание: BCD-операнды, представленные более, чем одним байтом должны обрабатываться побайтно.

Команды десятичной коррекции модифицирует флаги аналогично п.(а), за исключением флагов AF и OF.

1. Дополнительные команды

а) Команда сравнения

CMP op 1, op 2; op 1 - op2

Результат нигде не запоминается.

Цель команды – модификация флагов: ZF, SF,PF,CF,AF,OF.

б) Команда изменения знака

NEG op

Операнд может быть байт или слово в регистре или в ячейке памяти.

Пример,

MOV AH, 12

NEG AH ; AH := -12

Если операнд равен нулю, то его значение не изменяется.

Команда модифицирует флаги аналогично п.(а), причем

CF=1, кроме случая, когда операнд равен нулю;

OF=0, кроме случая, когда op=-128 (для 1Б), тогда OF=1, а операнд остается без изменения.

1. Команды умножения и деления

а) Умножение

MUL op ; умножение целых чисел без знака

I MUL op; умножение целых чисел со знаком

Операнд может быть слово или байт в регистре или в ячейке памяти, но не непосредственный операнд.

Команды действуют одинаково:

- для байтов AX := AL*op

- для слов (DX,AX) := AX*op

Команда имеет один операнд, а второй операнд находится в аккумуляторе (подразумеваемая адресация).

Т.к. результат получается удвоенной разрядности относительно сомножителей, то при умножении слов он располагается в стандартной паре регистров (DX,AX), причем DX хранит старшие разряды.

Команды модифицируют флаги:

СF=OF=0 , если старшая половина результата AH нулевая или совпадает по знакам.

СF=OF=1 , если старшие разряды не нулевые.

б) Деление

DIV op; деление целых чисел без знака

IDIV op; деление целых чисел со знаковом

где op – аналогично умножению.

Команды выполняют деление нацело и формируют два результата: целое частное и остаток.

Деление слова на байт выполняется по схеме

АН:=АХ mod op (остаток)

AL:=AX div op (частное)

Деление двойного слова на слово

DX := (DX,AX) mod op

AX := (DX,AX) div op

Делимое заранее должно быть размещено в аккумуляторе и сдвинуто в сторону младшего байта в АХ или AL соответственно.

Флаги не модифицируются, но может возникнуть ошибка «деление на ноль или переполнение», которая возникает, если делитель нулевой или частное не помещается в соответствующее ему место.

При появлении этой ошибки микропроцессор прекращает выполнение программы.

в) Команды десятичной коррекции после команд умножения AAM и перед командой деления AAD (разобрать самостоятельно).

1. Команды преобразования длины

Эти команды используются перед делением, флаги – не модифицируют.

CBW

– преобразует байт со знаком в AL, в слово со знаком в АХ путем распространения старшего бита AL по всем разрядам AH;

CWD

– преобразует слово в АХ в двойное слово в (DX,AX).

Программирование линейных арифметических участков программ

Наибольшие проблемы в программировании на языке Ассемблера возникают при вводе и выводе информации на экран монитора и другие внешние устройства. В связи с этим изучение основных команд языка Ассемблера целесообразно начинать с включения фрагментов программы на языке Ассемблера в программу на языке Турбо-Паскаль. Причем описание переменных, присваивание начальных значений и вывод результатов выполняются на Паскале, а арифметические преобразования – на языке Ассемблера. Пример совмещения языков программирования приведен ниже.

program as;

uses crt;

var a,b,c,d: integer;

begin

a:=47;

b:=29;

c:=-54;

d:=21;

{*далее вставка фрагмента на ЯА *}

asm

mov ax,a

mov cx,d

div cl

mov al,ah

mov ah,0

mov b,ax

mov ax,c

imul d

add b,ax

mov ax,a

imul a

sub ax,27

add b,ax

end;

{* далее продолжение программы на Паскале *}

writeln ('результат=',b:4);

end.

Следует осторожно использовать константы, описанные в Паскале, т.к. в некоторых командах языка Ассемблера существуют ограничения на типы операндов.

Задание

1. Законспектировать заданный раздел справочно-обучающей системы ASML в соответствии с номером бригады, особое внимание уделить числовым примерам:

1) Разобрать пример десятичной коррекции чисел при сложении.

2) Разобрать пример десятичной коррекции чисел при вычитании.

3) Разобрать пример выполнения команды вычитания (SUB).

4) Разобрать пример выполнения команды сложения (ADD).

5) Разобрать команды DAA,AAA.

6) Разобрать команды DAS, AAS.

7) Разобрать пример выполнения команды ADC.

8) Разобрать пример выполнения команды SBB.

9) BCD – формат и команда DAA.

10) ASCII-коды и команда ААА.

11) ASCII-коды и команда ААS.

12) ASCII-коды и команда ААM.

13) Команды RCL и ROL.

14) Команды CALL и RET.

2. Разработать программу на Турбо-Паскале для реализации линейного процесса в соответствии с вариантом задания, содержащую также вычисление эталонного результата.

Вариант	Расчетная формула	Аргументы
		a	b	c	d
1	a2-(c Div b)+4d	23	-30	42	21
2	cd+(a Mod b)+(a2-7)	29	18	31	-14
3	((b+5) Div a)-c2+4d	-16	39	14	28
4	((a.b) Mod (13+c))-2d	43	-6	-20	47
5	c2-2((ab) Mod (d+10))	25	71	56	-35
6	4a+(b2 Mod (c+a))-d	66	51	-28	12
7	((b2-a) Div (c+12))+4d	9	18	-54	44
8	2d+((a+b) Div (c-17))	30	-14	28	36
9	a2-(c Div b)+2d	23	-30	42	21
10	2d+(с Mod b)+(a2-17)	19	18	31	-14
11	((b+5) Div a)-2c+d2	-16	39	14	12
12	(a Mod (13-c))-bd	43	-6	10	-17
13	b2+2((ac) Mod (d+10))	15	17	26	-35
14	a+(b2 Mod (c+a))-2d	46	51	-28	12

где Div - результат целочисленного деления,

Mod - остаток от целочисленного деления.

Лабораторная работа № 2

Команды передачи управления

Команды передачи управления делятся на 3 вида:

• команды переходов,

• команды организации циклов,

• команды обращения к процедурам.

В данной работе используются команды условных и безусловных переходов, а также команды организации циклов. При выполнении работы следует учитывать, что при использовании меток в ассемблерных участках программы необходимо их декларировать в заголовке паскаль-программы.

Близкие и далекие переходы.

Мнемоники команд переходов в ЯА образуются от слова Jump.

Например, безусловный переход: