Адрес перехода содержится в регистре или ячейке памяти. Это допускается для межсегментных и внутрисегментных переходов.

JMP AX ; в АХ заранее помещен перехода

JMP NEAR COD[BX]

Во втором примере есть явное указание типа перехода (NEAR – оператор в команде), COD[BX] – базовая адресация команды, которой передается управление.

в) Относительная адресация

Место перехода указывается как некоторое расстояние от самой команды перехода. Эффективный адрес перехода вычисляется суммированием индекса смещения, находится в команде и текущего значения указателя команд IP.

Имеется 2 типа:

1. с 8 битовым индексным смещением, обеспечивает передачу управления в диапазоне (-128:128Б) (SHORT)

2. с 16 битовым индексным смещением

(-32 768:32768Б) от текущей команды NEAR

Операндом является метка с атрибутом NEAR, по которой ассемблер автоматически вычисляет значение. В команде может быть указан тип перехода:

mov w, offset L1; (в ячейку w записывается смещение L1 относительно ; текущей команды offset – смещение)

…………………………….

JMP w или JMP SHORT w ;то тогда проверяется корректность программы ; ; (действительно ли short )

Команды условных переходов делятся на 2 группы:

а) операторы, анализирующие результаты предыдущей команды (флаги) – условный переход в классическом понимании. Они имеют только 1-байтовое смещение.

Если условный переход требует удаление более чем на 128Б (30-40 команд), то используется комбинация условного и безусловного перехода.

Например:

Требуется NEAR переход на метку ZERO по флагу ZF=1, тогда

………..

JNZ CONTINUE; if ZF<>1 then continue

JMP ZERO

CONTINUE

Т.е. используется условный переход по противоположному признаку, а по ZF=1 получим 2-хбайтовый переход.

Мнемоника условного перехода сложна, таких переходов более 20. Некоторые очевидны. Для образовании мнемоники используют следующие сокращения:

E – equal (=)

N – not (не)

G – больше для знаковых целых

L – меньше для знаковых целых

A – above (выше) беззнаковых

B –below (ниже) для беззнаковых

В условных переходах используется после J от одной до трех букв (из перечисленных выше).

Например, после сравнения чисел результат ор1<ор2, возможны 2 команды, эквивалентные между собой для одного и того же перехода.

• Для знаковых JL ADRES

JMGE ADRES

• Для беззнаковых JB ADRES

JNA ADRES

б) команды управления итерацией(циклом) :

LOOP ор

Управление циклом по счетчику, где ор – метка первой команды цикла, цикл управляется счетчиком в СХ.

Команда LOOP уменьшает содержимое СХ (dec СХ) и передает управление в начало цикла, если содержимое СХ<>0, иначе управление передается команде следующей за LOOP.

Обычно цикл оформляется следующим образом.

mov CX,N ; СХ = числу переходов цикла

L1: ……… начало цикла

……………….

LOOP L1;

Команда LOOP эквивалентна 3-м командам:

Dec CX

Cmp CX, 0

Jne L1

Цикл должен быть в рамках short.

Особенности команды LOOP:

• счетчик цикла находится только в CX;

• начальное значение загружается в CX>0 до входа в цикл;

• команды прохода цикла выполняются хотя бы один раз;

• LOOP осуществляет переход типа SHORT, поэтому проход цикла не должен занимать 128Б (30-40 команд); если нужен более длинный проход цикла, то используется сочетание условных и безусловных переходов;

• CX может использоваться как операнд в цикле, но не должен изменяться другими командами.

Есть и другие команды управления циклом. Например, команды перехода по циклу с дополнительным условием, а именно с учетом флага ZF. Можно использовать 2 эквивалентные записи:

LOOPE op

LOOPZ op

Здесь цикл повторяется CX раз, пока сохраняется ZF=1, что соответствует сложному условию передачи управления CX<>0 AND ZF=1. Эти команды управления циклом обычно используются для решения задач поиска в последовательностях, их основной недостаток состоит в том, что неочевидна причина выхода их цикла, и требуется дополнительный анализ по окончании цикла.

Представление данных в ПЭВМ

1. Целые числа

ЭВМ поддерживает работу с числами, длиной в :

• байт (1Б);

• слово (2Б);

• двойное слово (4Б);

Выделяются 2 типа целых чисел:

• беззнаковые (неотрицательные);

• числа со знаком.

Это позволяет использовать 2 диапазона чисел. Например, для 1 байта

• беззнаковое целое от 0 до 255 (2⁸ – 1),

• целое со знаком по модулю от 0 до 127 (2⁷ – 1).

а) Беззнаковые числа представляются в двоичной системе, занимая все разряды ЯП.

Например, для десятичного числа 98 = 62h = 01100010B требуется 1Б, можно использовать слово 0062h (2Б). Слово в памяти располагается в польской инверсной записи, а в регистрах – в естественном порядке байтов.

Для чисел длиной в двойное слово – аналогично.

Например, число 12345678h в оперативной памяти по адресу w располагается следующим образом:

	y	y+1	y+2	y+3
	78	56	34	12

б) Целые числа со знаком представляются в дополнительном коде, т.е.

 Х доп.=  	Х, Х>0
	2к-|X|, X<0 ,

где k – разрядность ЯП.

Например, для числа -98 = 9Eh (1 Б)= FF9Eh (слово 2Б).

Для облегчения перевода в дополнительный код используется алгоритм:

- все цифры, кроме младшей заменяются инверсией, т.е. для 16-ричной системы счисления (15 – {цифра});

- последняя (младшая) цифра заменяется дополнением, т.е. (16 – {цифра});

- правые нулевые разряды не изменяются, и младшим разрядом считается самый правый ненулевой разряд.

Обратный перевод в прямой код из дополнительного выполняется по тому же алгоритму.

В памяти числа длиной в слово или двойное слово хранятся в польской инверсной записи, причем знаковый разряд попадает в последний байт.

1. Двоично-десятичные числа (BCD)

Существуют классы задач, для которых характерен ввод и выводом больших массивов числовых данных с последующим применением небольшого числа арифметических операций. Для этого случая используется двоично-десятичное представление чисел (BCD – Binary Coded Decimal), которое образуется следующим образом:

• каждая десятичная цифра представляется двоичной тетрадой, т.е. используются цифры от 0 до 9, а цифры от A до F - не используются.

Имеется 2 разновидности BCD-формата:

а) неупакованный формат – в каждом байте в младшей тетраде размещается код десятичной цифры, а значение старшей тетрады байта игнорируется. Этот формат используется при вводе и выводе чисел, и содержимое старшей тетрады определяется в соответствии с ASCI I.

Например, для положительного числа получим код

9806  хххх1001хххх1000хххх0000хххх0110 (4 Б);

б) упакованный формат – в каждом байте хранятся две цифры.

Например, для того же числа получим код

9806  1001100000000110 (2 Б).

Отрицательные числа в BCD представляются в дополнительном коде. Алгоритм формирования дополнительного кода описан выше, но для BCD формата имеет вид:

- все цифры, кроме младшей заменяются инверсией, т.е. (9 – {цифра});

- последняя (младшая) цифра заменяется дополнением, т.е. (10 – {цифра});

- правые нулевые разряды не изменяются, и младшим разрядом считается самый правый ненулевой разряд.

Знак хранится и обрабатывается в отдельном байте, который заполнен нулями, кроме старшего бита, который для отрицательного числа устанавливается в 1.

Например, для числа 561 в упакованном формате получим

561  00000101 01100001 (2 Б)

для отрицательного числа

[-567]доп =	10000000	1001 0100	0011 1001
	знак	9 4	3 9

В памяти числа хранятся в польской инверсной записи(LEM)

1. Символьные данные

Символьные данные хранятся в памяти ПЭВМ в двоично-кодированном виде, причем каждый символ кодируется одним байтом, что позволяет закодировать 256 различных символов.

Используется система кодирования ASCI I (American Standard Code for Information Interchange) – американский стандартный код для информационного обмена.

Основные особенности кодировки ASCI I:

• код пробела меньше кода любого графически представляемого символа и не является нулевым байтом;

• коды цифр упорядочены по возрастанию и идут без пропусков

код(i) = код(‘0’)+i,

где i - цифра от 1-9,

код(‘0’) <> нулю (т.е. не нулевой байт);

• коды заглавных латинских букв упорядочены по алфавиту без пропусков;

• то же верно для малых латинских букв;

Для кодирования кириллицы используются несколько альтернативных кодировок.

Например, в кодировке CP1251, широко используемой в системах Microsoft Windows коды букв кириллицы (заглавных и строчных) также упорядочены по алфавиту.

Строки символов, т.е. их последовательности размещаются в оперативной памяти в естественном порядке, начиная с определенного адреса.

Например: строка ‘Ав_с»’ будет представлена в памяти по адресу x последовательностью байтов

x	x+1	x+2	x+3
код(‘A’)	код(‘в’)	код(‘_’)	код(‘с’)

1. Вещественные данные

Вещественные данные обрабатываются сопроцессором Intel 8087 (вспомогательным процессором). Современные МП типа Pentium имеют встроенный сопроцессор. Сопроцессор позволяет выполнить дополнительный набор арифметических команд над числами разных типов:

• целые со знаком (2Б);

• короткие целые со знаком (4Б);

• длинные целые со знаком (8Б);

• упакованные BCD-формата (10Б);

• короткие вещественные (4Б);

• длинные вещественные (8Б)

• временные вещественные (10Б).

В упакованном BCD-формате число занимает 10 байтов, причем первый байт – знак числа, остальные 9Б могут хранить 18 цифр.

Например: числа в сопроцессоре представлены в виде

00 00 00 00 00 12 34 56 78 90 - положительное число,

80 99 99 99 99 87 65 43 21 00 - отрицательное число.

При вводе знак “+“ не требуется, достаточно записать все значащие цифры числа.

Вещественные числа представляются в экспоненциальной форме

А = М * 2^Р ,

где М – мантисса числа,

р – двоичный порядок числа.

Порядок определяет положение дробной точки в числе. Для упрощения арифметики используется смещенный порядок (характеристика) числа р*. Нулевой порядок смещается на 127, тогда порядок числа вычисляется по формуле

p = р*-127

Мантисса представляется в нормализованном виде в двоичной системе счисления так, чтобы старшая цифра находилась в разряде целых единиц. Т.к. эта цифра присутствует всегда к=1, то ее наличие подразумевается, а в памяти ее не хранят.

Для вещественных чисел используют 3 формата:

• короткое вещественное (4Б)

31	30 23	22 0
	характеристика	мантисса
знак

• длинное вещественное (8Б)

63	62 52	51 0
	характеристика	мантисса
знак

• временное вещественное

79	78 64	63 0
	характеристика	мантисса
знак

В сопроцессоре есть восемь 10-байтовых регистров. Набор этих регистров чаще всего используется в режиме стека, но можно обращаться к конкретному регистру по имени от ST(0) до ST(7).

Работа со стеком

Стек – это область оперативной памяти, запись и чтение данных в которой основан на принципе LIFO (Last input first output, т.е. «последним пришел – первым ушел»).

Последовательность данных, которая загружена в стек, может быть считана только в обратном порядке. Стек используется в ПЭВМ для временного хранения данных, необходимых для организации процедур, для передачи параметров в процедуры, а так же для хранения некоторых промежуточных данных. Считывание и загрузка в стек осуществляется двухбайтовыми словами.

Стек организуется программно в памяти, для стека можно отвести любую область памяти, удовлетворяющую двум требованиям:

• максимальная емкость 64КБ (32К слов),

• конечный адрес должен быть кратным 16 (параграф).

Стек занимает один сегмент памяти, называемый сегментом стека, с сегментным регистром SS, указывающим на начало, т.е. базу стека. Для работы со стеком обычно используют косвенную адресацию через регистр SP – указатель стека, указывающий на текущую ячейку стека, называемую вершиной стека.

В начале работы с SP указывают на последнюю ячейку сегмента стека. При загрузке числа автоматически производится декремент SP := SP–2.

Считывание числа из стека сопровождается автоматическим инкрементом: SP := SP+2, причем считается, что ячейка стека свободна и готова для последующего использования, но ее содержимое после считывания не изменяется.

Для дополнительного обращения к элементам стека (не через вершину) можно использовать регистр ВР, называемый дополнительным указателем стека. Доступ к элементам стека через BP осуществляется на основе определённого расстояния о нужного слова до вершины стека и базовой адресацией:

mov BP,SP ; настройка на вершину стека

mov AX,[BP+4] ; эквивалентно mov AX,SS:[BP+4]

BP по умолчанию относится к сегменту стека, а не к сегменту данных!!!Если в программе нет явного использования стека, то необходимо его зарезервировать в объеме 128Б для автоматического использования.

Стековые команды

а) PUSH op; запись слова в стек, флаги не модифицируются

ор – может быть в регистре (в том числе и в сегментном) или в ячейке памяти, но не непосредственный операнд.

Алгоритм выполнения:

• декремент значения SP:=SP–2;

• пересылка содержимого ор на сводную ячейку стека с адресом [SS:SP] (в польской инверсной записи).

Пример:

PUSH AX

Примечания:

- SP используется по умолчанию

- Записать можно только слово

- Если организуется стековый сегмент в максимальном объеме (64КБ), то при полном заполнении, происходит разрушение ранее записанной информации

- Если стек имеет меньший размер, то при полном его заполнении каждое новое обращение разрушает область памяти вне стекового сегмента

SS 128Б

б) РОР ор ; чтение слова из стека

ор – аналогично PUSH.

Алгоритм выполнения:

• слово из ячейки стека пересылается в ор (порядок байтов восстанавливается),

• инкремент SP := SP +2

Пример:

POP CX

Примечание: Если пытаться считывать из пустого стека, то ошибка не фиксируется, а считывается слово, следующее за сегментом стека.

в) PUSHF ; копирование слова из регистра FLAGS в стек

POPF ; копирование слова из стека в регистр FLAGS

ор отсутствует, флаги не изменяются.

Эти команды позволяют модифицировать флаг TF. Т.к. другого пути воздействия на TF нет, то нужно выполнить засылку флага в стек, затем изменить 8-й бит и записать новое значение из стека в регистр FLAGS.

Доступ к элементам стека с помощью регистра ВР

Доступ к любому слову, хранящемуся в стеке, осуществляется на основе определения расстояния от нужного слова до вершины стека и базовой адресации.

Например:

MOV BP,SP ; BP := SP

MOV AX,[BP+4] ; эквивалентно MOV AХ, SS:[BP+4]

ВР по умолчанию относится к сегменту стека, а не к сегменту данных!!!

Конструкции языка Ассемблера

Любой язык программирования имеет стандартную структуру, которая позволяет осуществлять структурированное изучение языка.

Все конструкции языка делятся на 4 уровня:

• алфавит;

• элементарные конструкции (лексемы);

• предложения;

• программные единицы.

1. Алфавит

Алфавит языка программирования – это набор символов, который используется в конструкциях языка, а не только в комментариях. Алфавит ЯА будем изучать постепенно, рассматривая лексемы.

2. Лексемы

Лексемы – это элементарные конструкции языка, т.е. слова. В ЯА лексемы представлены пятью классами:

Элементарные конструкции

Идентификаторы Целые числа Ключевые слова Символьные данные

М етки Имена

ВЫРАЖЕНИЯ

1. Идентификаторы – это последовательность латинских букв, цифр и символов . ? @ _ $

Особенности применения имен в ЯА:

• длина идентификатора не ограничена, но значащими являются только первые 31 символ;

• идентификатор не может начинаться с цифры;

• точка может быть только первым символом идентификатора; например, возможен идентификатор

.ABR

• в идентификаторе одноименные заглавные и строчные буквы считаются эквивалентными;

• идентификаторы не могут совпадать с зарезервированными (ключевыми) словами.

Идентификаторы делятся на два вида:

а) Имя – ссылка на адрес первого байта, содержащего данные (константы или переменные). Имена описываются директивой декларации.

Пример:

FATAL DB 13

Это имя имеет атрибут (тип) BYTE, WORD и т.д.

б) Метка – идентификатор инструкций или директивы, которая используется для передачи управления.

Метки сегментов и процедур:

LAD SEGMENT

………………….

ENDS

FUN PROC

……………

ENDP.

Метки команд (инструкции) располагаются в начале строки и отличаются от МНК двоеточием. Метка имеет атрибут NEAR или FAR.

В языке ассемблера допускается только одна метка на строке, но можно поместить метку на отдельной строке, что позволяет пометить инструкцию, расположенную на следующей строке. Запрещены метки, состоящие из одного ? или $.

Одну и ту же инструкцию можно выполнять дважды:

NACHALO:

LAB:ADD AX,DX

…………………..

JMM NACHALO

………………….

JMP LAB.

1. Ключевые (зарезервированные) слова – это сочетания символов, которые имеют определенный смысл и соответственно воспринимаются Ассемблером.

Например,

.286 – директива, позволяющая использовать в программе команды МП i80286;

AND – мнемоника команды;

AX – имя регистра;

.ERR – директива генерации кода ошибки.

1. Целые числа могут быть записаны в десятичной, восьмеричной или 16-ричной системах счисления, на это указывает буква в конце числа, называемая спецификатором

Основание ПСС	Спецификатор	Примеры
10	D или ничего	25, -387, +4d
2	B	101b, -1001B
8	O или Q	74q, -22Q
16	H	1A3h, -0B4H

Примечания:

• для 16-чной ПСС, если число начинается с цифры от A до F, то перед ней записывается ноль,

• в числах можно использовать заглавные или строчные латинские буквы.

1. Символьные данные заключаются в одинарные либо двойные кавычки, но левый и правый ограничители должны быть одинаковыми.

Примечания:

• в качестве символов можно использовать любые изображаемые символы и буквы;

• заглавные и строчные буквы различаются;

• если внутри строки символов нужно использовать кавычки, то есть 2 возможности:

или удвоить символ, например, ‘Don’’t’;

или использовать другой вариант ограничителя строки ,

например, «Don’t» или ‘кафе «МИР»’

1. Выражения в языке ассемблера состоят из чисел и\или символов, обозначающих числа. Выражение определяет операнд или его адрес.

Например, в декларациях Alpha EQU 10/4 ; константа Alpha равна 2.

Возможные операции в выражениях: + - * / mod () not k (подразумевается инверсия k)

High n – старший байт числа n

Low n – младший байт числа n и т.д.

Выражением считается список констант в декларациях, например:

Area DB 2, -8, 7.

В инструкциях выражения используются только для вычисления адресов операндов, при этом возможны виды адресации:

- Косвенная

- Индексная

- Базовая

- Базово – индексная

В программе можно записать эти адресации разными записями:

Название адреса	Обозначение операнда в инструкции	Формирование адреса
Косвенная	[Рг B] [Рг U]	[Рг B] [Рг U]
Индексная	disp [Рг U] [Рг B]+ disp	disp + [Рг U]
Базовая	disp [Рг B] [Рг B] + disp	disp + [Рг B]
Базово-индексная	disp [Рг B] [Рг U] disp [Рг B] + [Рг U] disp [Рг B + Рг U]	disp + [Рг B] + [Рг U]

Где disp – смещение в байтах, которое может быть константой или выражением.

[Рг B] – содержимое базового регистра (BP или BX).

[Рг U] – содержимое индексного регистра (C или D)

Между индексными или базовыми регистрами (способами адресации) разницы нет, но они выделены, т.к. в базово-индексной адресации можно использовать только пары из разных групп, например:

mov AX, 2[DI] ; AX := ОП[[DI] + 0002h]

mov [BX], AL ; ОП[BX] := [AL].

Предложения языка Ассемблера

Предложения ЯА

Комментарии Инструкции Директивы

Программа на ЯА – это последовательность предложений, каждое из которых занимает отдельную строку. Максимальная длина строки – 131 символ.

Переносить предложения на следующую строку или записывать 2 предложения на одной строке запрещено.

Правила расстановки пробелов:

- пробел обязателен, чтобы отделять стоящие рядом имена или числа;

- внутри имен или чисел пробелы не допускаются;

- в остальных случаях пробелы используются произвольно;

- количество пробелов подряд безразлично.

Предложения ЯА делятся на три вида: комментарии, инструкции и директивы.

1. Комментарии не влияют на смысл программы, при трансляции Ассемблер их игнорирует. Комментарием считается любая строка или конец строки, начиная с точки с запятой, либо пустая строка.

Например,

; начало процесса

ADD BX, 20; BX := BX + 20d

Можно организовать комментарий, состоящий из нескольких строк, он должен начинаться с директивы

COMMENT {маркер} {текст}

…

{текст}{маркер} [{текст}]

где {маркер} – любой символ, кроме пробела, расположенный после COMMENT,

прямоугольными скобками оформляются необязательные элементы.

Последней строкой комментария считается строка, содержащая тот же маркер в любой позиции.

Это позволяет временно исключить фрагмент программы из обработки.

1. Инструкции ЯА были в основном рассмотрены выше.

Общий вид инструкции ЯА:

[{метка}:] {мнемоника} [{операнды}] [;{комментарий}]

где {мнемоника} – является обязательной частью инструкции, она относится к ключевым словам;

{операнды} – если они есть, то разделяются запятыми, обычно записываются в виде выражений, содержащих указания на режим адресации.

Например,

SYM: mov AH, S[SI+2]; AH := содержимое ОП по адресу [S+[SI]+2]

mov CX, [126h]; CX := содержимое ОП по адресу [126h]

add Z, -300; Z := Z + (- 300d)

Выражения в квадратных скобках позволяют вычислить адрес операнда как смещение относительно DS.

Непосредственный операнд не может быть представлен выражением.

1. Директивы не порождают машинные коды и используются на этапе ассемблирования.

Директивы в ЯА бывают трех видов:

• директивы определения данных и резервирования памяти;

• директивы определения имен;

• директивы управления ассемблированием (т.е. трансляцией программы).

Общий вид директивы ЯА

[{имя}] {название директивы} [{операнды}]

а) Директивы определения данных и резервирования памяти используются для определения и инициализации основных единиц памяти:

DB – (declare byte) декларация последовательности байтов;

DW – (declare word) декларация последовательности слов;

DD – (declare double word) декларация последовательности двойных слов.

Рассмотрим эти директивы на примере декларации байтов

[{имя}] DB {начальные значения}

где {имя} переменной заменяет численное значение адреса распределяемых ячеек памяти, если оно есть, то относится к первому байту данной области ОП (ООП).

DB – позволяет определить один или несколько последовательно расположенных в ОП байтов, содержащих значения, перечисленные в поле начальных значений.

Например,

Line DB ‘SYMBOL буквы‘; описана последовательность 12 байтов

M DB 2

DB -4

Две последние декларации описывают общую ООП из 2 байтов.

Начальные значения разделяются запятыми, если отдельному байту на присваивается начальное значение, то в списке начальных значений записывается «?».

Например,

A DB 0f2h,-2,?,’*’ ; описываются 4 байта, содержащие следующую информацию:

F2h	FEh	Что было	2Ah
А	А+1	А+2	Код ’*’

б) Директивы определения имен.

Директива EQU (equal) позволяет присвоить символическое имя часто используемой конструкции.

Общий вид : {имя} EQU {выражение}

где {имя}- может быть определено только один раз в программе, оно сохраняет свое значение во всей программе, если не будет отменено директивой PURGE;

{выражение} – может определять константы, мнемоники, регистры, адреса.

Ассемблер автоматически заменяет имя выражением(его значением).

Например,

K EQU 1024; K=1024

Stap EQU xor ax, ax ; Stap замещается текстом команды

Prop EQU ‘type enter’ ; Prop замещается текстом сообщения

Существует другой вид той же директивы :

{имя} = {константное выражение}

Константа, описанная таким образом, может менять свое значение в разных частях текста программы.

Например,

X = 10

A DW X ; эквивалентно A DW 10

…

X = X+4

B DB X ; A DW 14d

Директива PURGE используется для удаления имени из таблицы имен, которую формирует ассемблер, и для его переопределения.

Общий вид: PURGE {имя}

Например,

PURGE Stap ; После этой директивы имя Stap можно переопределить.

Директива LABEL создает новое имя для любых ячеек памяти, независимо от содержимого и предполагаемого использования, т.е. переопределяет атрибут имени, расположенного непосредственно после этой декларации.

Общий вид

{имя} LABEL {тип} , где

три первых атрибута используются для имен ячеек памяти с данными, а два последних - для меток команд.

Например,

Barb LABEL BYTE

Barw DW 253Bh

…

mov AL, Barb; AL := ОП[Barb] (размер - 1 байт)

mov BX, Bar W; BX := ОП[Barb W] - слово

Таким образом можно обращаться как к слову целиком, так и к отдельному байту.

в) Директивы управления ассемблированием или структурные директивы

Перечислим основные директивы этой группы, необходимые для оформления программы на ЯА:

SEGMENT – определение сегмента;

ENDS – конец сегмента;

END – конец исходного файла;

ASSUME – определение сегментных регистров;

PROC – определение процедуры;

ENDP – конец текста процедуры.

Эти директивы на примере необходимого оформления структуры программы. Кроме того есть директивы набора команд (инструкций) для конкретных МП :

.8086 – используются по умолчанию

.8087

.286 – 286 процессора набор команд

.286p ; защищенный режим

.287 и т.д.

Эти директивы могут быть помещены в начале исходного файла программы и гарантируют ассемблирование всех команд в текущем файле. Более поздние версии МП включают в себя команды предыдущих версий.

Структура программы на языке Ассемблера

Исходный файл на ЯА состоит из сегментов. В простейшем случае это – один сегмент, который содержит обязательные элементы.

{мет. сегм.} SEGMENT ’code’

ASSUME CS:{ мет. сегм.}, DS:{ мет. сегм.}

{мет. начала} MOV AX, { мет. сегм.};

MOV DS,AX;

………………

MOV AX,{код функции};

INT 21h

……………

… DW …

… DB …

{ мет. сегм.} ENDS

END { мет. начала}

Рассмотрим директивы оформления программы:

1) директива SEGMENT для ассемблеров MASM или TASM имеет одинаковую структуру

{мет. сегм.} SEGMENT [{счетн.}] [{комб.}] [‘{класс}’] ,где

{мет. сегм.} - это имя сегмента, которое трактуется как метка, т.к. используется для передачи управления. Атрибуты необязательны, но, если они есть, то очередность должна сохраняться.

{счетн.} – определяет метод выравнивания данного сегмента, т.е. начальный адрес сегмента.

Возможны следующие варианты:

Значение атрибута	Граница		Использование		Примечания
	Название	Нач. адрес	MASM	TASM
Byte	Байт	Любой	+	+	Не рекомендуется
Word	Слово	Четный	+	+
Para	Параграф	Кратный 16	+	+	По умолчанию
Page	Страница	Кратный 256	+	+
Dword	Двойное слово	Кратный 4	­_	+

{комб.} – показывает, как данный сегмент должен объединяться с другим, имеющим ту же метку, но из другого исходного файла.

Ограничение: размер области ОП, которая получается в результате объединения сегментов, не должна превышать 64 Кбайта. Если нет атрибута {комб.}, то сегмент не объединяется с другими.

Возможны варианты атрибута: PRIVATE, PUBLIC, COMMON, STACK и др.

‘{класс}’ – указывается в апострофах, помогает компоновщику определить нужный порядок расположения сегментов при сборке из разных модулей. При этом все сегменты с одинаковым классом объединяются в один последовательно, а с различными классами – располагаются, как правило, в алфавитном порядке.

Часто используются классы:

‘Code’ – сегмент команд;

‘Stack’ – сегмент команд;

‘Data’ – сегмент данных.

Класс сегмента необходимо указывать для правильной обработки файла.

Например, MASM требует наличия класса ‘Code’, т.к. без этого не может работать отладчик Code View (CV), а компоновщик TLINK, входящий в TASM, не инициализирует сегмент стека, если не объявлен класс ‘Stack’.

2) директива ASSUME нужна для выполнения команд программы, которые неявно ссылаются на сегментные регистры МП (т.е. в примере – DS и CS). Она обеспечивает передачу адресов сегментов с соответствующими именами в сегментные регистры.

Общий вид

ASSUME CS:{ мет.}[, {сег. рег.}:{ мет.}]

В приведенном примере эта директива означает, что DS и CS указывают на один и тот же сегмент, причем в CS адрес начала сегмента загружается автоматически, а в DS для этого требуются обычно две инструкции в самом начале сегмента:

mov AX,{метка}

mov DS,AX

ASSUME может быть расположен до начала первого сегмента. В многосегментных программах ASSUME может описывать следующие сегменты

Сег.рег.	Сегмент	Загрузка адреса
CS	Рг сегмента команд	автоматическая
DS	Рг сегмента данных	в программе
ES	Рг доп. сегмента данных	в программе
SS	Рг сегмента стека	автоматическая

3) Директива ENDS указывает на конец текста сегмента. Общий вид

{ мет. сегм.} ENDS

4) Директива END указывает на конец текста исходного модуля (ИМ). Общий вид

END { мет. начала}

где { мет. начала} – пусковой адрес, т.е. метка первой выполняемой строки ИМ, которой передается управление после компоновки.

Эта директива нужна, т.к. декларации описания ООП (DB, DW …) могут располагаться в начале или в конце сегмента команд, причем рекомендуется – в начале. Декларации можно вставлять и в текст между командами, но это – не корректно.

Обычно программы состоят из 3-х сегментов (возможно 4-х): команд, данных и стека. Расположение сегментов в принципе свободное, но рекомендуется:

1. сегмент данных,

2. дополнительный сегмент данных,

3. сегмент команд,

4. сегмент стека, т.к. он может быть описан без расхода памяти.

Например,

Stack SEGMENT stack ‘stack’

DW 128 dup(?)

Stack ENDS

Объем стека обычно указывается в словах и не должен превышать 64КБ. Здесь имя сегмента совпадает с атрибутами, что не запрещено; далее stack – комбинаторный атрибут, который позволяет компоновщику объединить стековые сегменты из разный ИМ (исходных модулей) в один стековый сегмент. Кроме того, при загрузке программы выполняется автоматическая инициализация регистров SS и SP.

‘Stack’ - класс сегмента для TLINK.

Использование прерываний

Система прерываний – важнейшая часть персонального компьютера, позволяющая быстро реагировать на события, обработка которых должна выполняться немедленно.

Существует 3 вида прерываний:

- Аппаратные (от машинных таймеров, клавиатуры и т.д.)

- Внутренние (возбуждаются в самом МП: деление на 0, несуществующая команда)

- Программные (вызываются командой int (от interrupt - прерывать) с числовым аргументом, который рассматривается как номер вектора прерывания, который обычно представляет собой два слова)

Схема организации прерываний

IP обр.прер.0

CS обр.прер.0

IP обр.прер.1

CS обр.прер.1

…………………….

IP обр.прер.n

CS обр.прер.n

…………………

IP

CS

FLAGS

…………………..

0 вектор прерывания 0

МП IP CS F LAGS

2

4

6

(2)

Вектор прерв. процесса

(1)

SP в момент прерывания

Обработка прерываний n – обработчик прерываний, указывает адреса, в которых хранятся программы диспетчеры, открывающие доступ к большим гркппам подпрограмм обслуживающих конкретное прерывание.

Сигналы аппаратных прерываний, возникающие во внешних устройствах, поступают в МП через два контроллера прерываний, при этом по линиям данных передаётся номер вектора прерываний. Самое начало ОП отводится под векторы прерываний (адреса от 00000h до 003FFh), именно поэтому начальные адреса недоступны никому кроме системы (ПЗУ).

Векторы прерываний делят на группы:

- Внутренние прерывания (от 00h до 06h)

- Аппаратные прерывания (от 08h до 0Fh и от 70h до 77h)

Разные устройства имеют разные адреса:

- BIOS(10h, 13h, и д.р.)

- DOS(21h, 22h, и д.р.)

- Адреса системы таблиц BIOS(1Dh,1Eh, и д.р.)

Рассмотрим программные прерывания:

Общий вид: INT{номер прерывания}, где {номер прерывания} может принимать значения от 0 до 255, и соответствовать ситуации обслуживания конкретным прерыванием.

Прерывания вызываемые DOS называются прерываниями нижнего уровня; прерывания верхнего уровня используются в прикладных программах.

Номер		Ситуация или выполняемое действие
10-чный	16-чный
32	20h	Нормальное завершение программы
33	21h	Обращение к функциям DOS
34	22h	Вызов подпрограммы обработки завершения задачи

Особенно важно прерывание 21h, которое может выполнять множество функций DOS по обслуживанию стандартных устройств и файловой системы.

№ функции	Выполняемая операция
0	Завершение программы (аналог 20h)
1	Ввод символа с клавиатуры с эхо на экране
2	Вывод символа на дисплей
5	Вывод символа на печать
8	Ввод символа с клавиатуры без эхо на экране
9	Вывод строки символов на экран
3Fh	Чтение из файла или ввод с устройства
40h	Запись в файл или вывод на устройство
4Ch	Завершение программы с возвратом управления DOS
4Dh	Выдача кода завершения программы

Номер функции заносится в AH до вызова прерывания. Например,

MOV AH, {номер функции}

INT 21h

Кроме того, в другие регистры вызывающая программа должна поместить аргумент выполняемой операции, если они нужны, а по окончании обработки из регистров могут быть получены результаты операции.

Ниже приведен пример программы из трех сегментов для вывода на экран строки.

Text SEGMENT

Hello DB “Здравствуйте!$”

; программа

Prim SEGMENT

ASSUME CS:Prim, DS:text

Start MOV AX, Text

MOV DS,AX

MOV AH, 9; функция вывода строки

MOV DX, OFFSET Hello

INT 21h

MOV AH, 4Ch; выход из программы

INT 21h

Prim ENDS

Stak SEGMENT ‘stack’

DW 128 dup(?)

Stak ENDS

END Start

Здесь для вывода сообщения в DX записывается начальный адрес ООП с именем Hello. Оператор OFFSET позволяет определить эффективный (относительный) адрес переменной или метки внутри сегмента данных. Общий вид оператора

OFFSET {переменная или метка}

Этот оператор используется обычно в командах MOV . Заметим, что для загрузки эффективный адреса в регистр существует специальная команда МП. Общий вид

LEA op1, op2

Где op1 – регистр для слова (2Б);

Op2 – описывает адрес в ОП

Например,

LEA SI, [BX+2]; SI := [BX]+2

LEA BX,Q ; BX := адрес Q

MOV DX,Q ; DX := содержимое Q

Операторы в инструкциях ЯА.

Операторы позволяют уточнить (модифицировать) команды; считается, что операторы можно разделить на 2 группы:

­- операторы атрибута,

- операторы, возвращающие значение, т.е. определяющие его.

1) Операторы атрибута:

PTR – используется совместно с атрибутами типа Byte, Word, Dword для локальной отмены типов (определенных декларациями DB, DW или DD) или с атрибутами Near или Far для отмены значения дистанции по умолчанию.

Например,

Fd DW 322h

…

MOV AH, Byte PTR FD+1; пересылка 2-го Байта

SHORT – модификация атрибута Near в команде JMP

Например,

JMP Short L1

2) Операторы, возвращающие значение:

DUP – оператор повторения начального значения, например:

MASSIV DW 100 DUP(0); создание и обнуление массива размером 100.

LENGTH – возвращает число элементов, определенных оператором DUP.

Например,

Tabl DW 10 DUP(?)

…

MOV DX, LENGTH Tabl ; DX := 000Ah

Если DUP отсутствует, то возвращаемое значение – 0001.

OFFSET – возвращает относительный адрес переменной или метки. Используется обычно в команде mov. Существует аналогичная инструкция LEA op1, op2. Где op1 – регистр для слова (2Б), op2 – идентификатор или другое описание адреса ООП.

LEA BX,Q ; BX := адрес Q

LEA SI,[BX+2] ; SI := [BX] + 2

mov DX,Q ; DX := содержимое ячейки Q

SEG – возвращает адрес сегмента, в котором располагается данная переменная или метка; используется обычно в программах, состоящих из нескольких отдельно ассемблированных сегментов.

Например,

MOV DX, seg FLDW ; DX := адрес сегмента данных

TYPE – возвращает число байтов, соответствующее определению имени в декларациях:

Определение	Возвращаемое значение
DB	1
DW	2
DD	4
DQ	8
DT	10
STRUC	Число Байтов, определенных в STRUC
NEAR {метка}	FFFFh
FAR {метка}	FFFEh

Например, для Tabl, описанной выше, можно записать

MOV AX, Type Tabl; AX := 0002h

SIZE – возвращает произведение длины LENGTH и типа TYPE (подсчитывает число байтов, потраченных на запись) и полезен при ссылках на переменную с оператором DUP.

Для использованного выше примера можно записать

MOV BX, Size Tabl ; BX := 0014h

Блочная структура программы. Процедуры.

Часто в больших программах используются подпрограммы для реализации вспомогательных алгоритмов. В ЯА подпрограммы оформляются в виде процедур.

Описание процедур

{имя проц.} PROC {параметр}

{тело проц.}

[RET]

{имя проц.} ENDP

где {имя проц.} – должно повторяться дважды и используется для обращения к процедуре;

{параметр} может принимать одно из двух значений - (по умолчанию) или .

К близкой (внутренней) процедуре можно обращаться только из того сегмента команд, где она описана. К дальней (внешней) процедуре можно обращаться из любых сегментов команд программы, в том числе и из того, где она описана.

Имена и метки, описанные в процедуре, не локализуются внутри нее, поэтому должны быть уникальными в программе.

Хотя в АЯ можно описать одну процедуру внутри другой, никакой выгоды это не дает и обычно не используется.

Вызов процедур

На ЯА все переходы между основной программой и процедурой нужно организовывать самим. Если из процедуры возможен возврат в DOS, то ее можно вызвать командой перехода на имя процедуры

JMP {имя проц.}

Если нужен возврат в вызывающую программу, то проще всего использовать команду обращения

CALL {имя проц.}

Тогда в теле процедуры должна быть команда возврата

RET

Есть другая возможность: запомнить адрес возврата с использованием стека и организовать возврат командами переходов.

При вызове процедуры следует учитывать параметры, передаваемые процедуре, и ее расположение относительно точки вызова, т.е. тип перехода в команде CALL определяется автоматически, например (для процедуры p).

P

CALL P

Если это – близкий вызов (NEAR), то производятся следующие действия:

Stack := AB, IP := offset P

где АВ – адрес возврата, т.е. эффективный адрес команды, следующей за вызовом;

Дальний вызов (FAR) обеспечивает действия:

Stack := CS, Stack := AB, CS := seg P, IP := offset P

Если описание процедуры находится в сегменте ниже команды вызова, то следует указать атрибут перехода оператором PTR. Например,

CALL FAR PTR P; дальний вызов P

Расположение процедур в сегменте

1. Внутренние процедуры находятся в одном сегменте с вызывающей программой.

При этом возможны 3 варианта расположения:

а) Все процедуры размещены раньше основной (вызывающей) программы, которая может быть также оформлена в виде процедуры.

Например:

Text SEGMENT ‘code’

ASSUME CS: text, DS: data, SS: stack

A1 PROC

…

RET

A1 ENDP

Main PROC

MOV AX, data

MOV DS, AX

…

CALL A1

…

MOV AX, C400h

INT 21h

Main ENDP

Text ENDS

Data SEGMENT

…

Data ENDS

Stack SEGMENT ‘stack’

…

Stack ENDS

END Main

б) все процедуры – ниже точки вызова.

в) процедуры – внутри основной процедуры, возможно даже, что процедура внутри другой процедуры (хотя никакой выгоды это не даёт)

Например,

…

Main PROC

…

CALL A1

…

MOV AX, C400h

INT 21h

A1 PROC

…

RET

A1 ENDP

Main ENDP

Text ENDS

2) Внешние процедуры – располагаются в других сегментах или в других файлах.

Например, текст основной программы находится в файле P.asm

Text SEGMENT public ‘code’

; объединение модулей последовательно

; в общий сегмент

ASSUME CS: text, DS: data, SS: stack

EXTRN stop: proc; объявление внешнего имени

Main PROC

…

CALL Stop

…

Main ENDP

Text ENDS

Data SEGMENT

…

Data ENDS

Stack SEGMENT ‘stack’

…

Stack ENDS

END Main

Исходный текст процедуры находится в файле P1.asm

Text SEGMENT public ‘code’

ASSUME CS: text

PUBLIC stop; объявление имени доступным извне

Stop proc

…

ret

stop ENDP

text ENDS

END ; конец файла без точки входа

Объединение этих файлов происходит на шаге компоновки, т.е. требуется раздельная трансляция. Например, для MASM

MASM/ZI PR

MASM/ZI P1

где ZI – опция, позволяющая поместить в объектный файл полную информацию о номерах строк и символах исходного модуля (ИМ).

После образования PR.obj и P1.obj их нужно скомпоновать в единый загрузочный файл

LINK/C0 PR P1, COMPOZ

где С0 – опция, передающая в загрузочный файл символьную информацию, позволяющую отладчику CV выводить на экран полный текст ИМ, включая метки и комментарии.

Модуль COMPOZ.exe готов к исполнению.

Можно подключить процедуру из библиотеки. Для этого перед сегментами ИМ помещается директива

INCLUDE {имя файла библиотеки}

Например, для подключения файла IO.asm следует записать

INCLUDE IO.asm

S SEGMENT ‘stack’

…

S ENDS

D SEGMENT ‘data’

…

D ENDS

C SEGMENT ‘code’

ASSUME CS:C, SS:S, DS:D

Begin: …

…

C ENDS

END Begin

Передача параметров между процедурами (организуется по желанию программиста)

1. Передача параметров через регистры МП

Передавать значения фактических параметров можно через регистры МП по желанию программиста. Например,

; процедура вычисления AX := max {AX, BX}

max proc far

CMP AX, BX

JGE Max1

MOV AX, BX

Max1: RET

max endp

…

; в основной процедуре

…

MOV AX, A ; подготовка параметров

MOV BX, B ; к вызову процедуры

CALL max

MOV C, AX ; сохранение результата

…

1. Передача параметров по ссылке означает передачу адреса (имени) ячейки памяти, соответствующей фактическому параметру (передача именованного значения из ассемблера в Pascal). Для этого можно использовать имя ячейки памяти или загрузить адрес перед вызовом процедуры в регистр (BX, BP, SI или DI, т.к. в процедуре можно использовать эти регистры для адресации ).

Например, командой

LEA BX, B

CALL……

1. Передача параметров через стек.

Передача параметров через регистры ограничена их небольшим количеством. Если параметров много (больше 5-ти), их передают через стек следующим образом:

- Основная программа записывает в стек фактические параметры (значения или адреса);

- В процедуре используются параметры, записанные в стек.

Например:

; вызов p(a1,…, ak)

PUSH a1

…

PUSH ak

CALL p

…

В процедуре можно использовать дополнительный указатель стека BP, но в начале процедуры следует сохранить значение BP, которое использовалось в вызывающей программе, т.е.

; начало процедуры Р

P proc

PUSH BP ; сохранение BP

MOV BP, SP ; настройка BP на вершину стека

…

Затем можно использовать базовую адресацию. Например, для близкого вызова

[BP + 2] – адрес возврата, занесенный в стек автоматически,

[BP + 4] – адрес последнего параметра ak.

До возврата из процедуры следует восстановить BP командой

POP BP

затем очистить стек от передаваемых параметров, чтобы он не перегружался при многократном вызове процедур, т.е. установить в SP значение, на 2*k больше, чем было после вызова процедуры.

Есть 2 возможности корректного возврата из процедуры.

а) корректировать SP в вызывающей программе

; конец процедуры	; в вызывающей программе
POP BP	CALL p
RET	ADD SP, 2*k ; коррекция SP
P ENDP	…

б) использовать команду возврата с восстановлением стека, имеющую вид для близкого вызова

RET {cnt}

где {cnt} – счетчик (константное выражение ), размером слово.

Команда выполняет следующие действия:

IP := Stack SP := SP + {cnt}

Тогда конец процедуры имеет вид:

POP BP

RET 2*k

p ENDP

Для дальнего вызова процедуры команда возврата имеет вид

RET {cnt}

и выполняет следующие действия:

IP := Stack CS := Stack SP := SP + {cnt}

При таком возврате из процедуры в вызывающей программе дополнительные действия не требуются.

1. Проблема сохранения регистров при обращении к процедуре

Чтобы процедура не портила значения регистров, которые использовались в вызывающей программе, требуется в тексте процедуры перед использованием какого-либо регистра сохранить его «старое» значение в стеке, а в конце процедуры все сохраненные значения восстановить.

Например, если в процедуре будет использоваться регистр CH, то его следует сохранить в стеке, но стек запоминает только со слова, поэтому в процедуре будет фрагмент:

PUSH CX ; сохранение «старого» CX

MOV CX, 0 ; использование CX в процедуре

…

; перед выходом из процедуры

POP CX ; восстановление «старого» CX

Таким образом, получится обобщенная схема близкой (NEAR) процедуры с параметрами, передаваемыми через регистры и через стек

{имя проц} proc

PUSH BP для обслуживания

mov BP, SP стека

PUSH сохранение регистров,

используемых в процедуре

тело проц.

РОР ... восстановление регистров

РОР ВР восстановление BP

RET {cnt}

{имя проц} ENDP

Основные средства обработки программ на ЯА

Программные пакеты MASM и TASM

Процесс подготовки и отладки программы на ЯА включает в себя этапы подготовки исходного модуля (ИМ), трансляции, компоновки и отладки.

1. Подготовка исходного модуля (текста программы) может выполняться с помощью любого текстового редактора. Файл с исходным текстом должен иметь расширение .ASM.

Следует использовать редакторы, формирующие выходной файл в формате ASCII без дополнительных символов, которые вставляют специализированные текстовые редакторы (например, MS Word). Рекомендуются редакторы Norton Editor, WordPad.

При работе в интегрированных средах можно пользоваться редакторами, строенными в эти среды. Например, программные пакеты фирмы Borland, такие как C, C++, Pascal, содержат средства создания ассемблерных программ и фрагментов.

1. Трансляция ИМ состоит в преобразовании строк исходного языка в коды машинных команд и выполняется с помощью транслятора (ассемблера).

Можно пользоваться трансляторами

MASM фирмы Microsoft или

TASM фирмы Borland.

Ассемблеры различаются в основном в чести написания макросредств, но входной язык для всех ассемблеров одинаков. После трансляции образуется объектный модуль (ОМ), т.е. файл с расширением .OBJ.

Трансляторы вызываются командами MS DOS

MASM name

TASM name

где name – имя файла ИМ без расширения.

Ассемблер формирует ОМ с тем же именем, кроме того, формируются файлы:

­­- листинга .LST (list)

- перекрестных ссылок .CRF (Cross reference).

В команде ассемблирования можно указать путь к файлу или при помощи опций трансляции внести изменения.

Например,

MASM D:\SRC\bild

Здесь обрабатывается файл bild.asm из папки SRC.

Общий вид команды ассемблирования на примере MASM:

MASM {ИМ} [,{ОМ} [,{list}[,{cross}]]] [/{опции}]

Имена {ИМ} ,{ОМ} ,{list},{cross} могут указываться без расширения или с ним; можно отменить формирование одного из файлов или их группы. Т.К. порядок файлов фиксирован, то исключение из середины списка обозначается появление двух запятых подряд, а отключение конца списка обозначается точкой с запятой. Например,

TASM FIL1

эквивалентно

TASM FIL1;

Для MASM возможны три эквивалентные записи:

MASM FIL1.asm, FIL1.obj, FIL1.lst, FIL1.crf

MASM FIL1,,,

MASM FIL1, FIL1, FIL1, FIL1

Опции управляют работой ассемблера и форматом генерируемых файлов. Опции предваряются знаком «/» или «-». Набор опций варьируется в зависимости от пакета TASM или MASM, а также от версии.

Ниже приведен список общих опций:

/А – упорядочить сегменты в алфавитном порядке

/С – формировать файл перекрестных ссылок

/L – формировать файл листинга

/ML – считать заглавные и строчные латинские буквы в именах различными

/T – отменить сообщение об успешном ассемблировании

/Zi - воспроизводить на экране ошибочные строки

Опций может быть несколько, они разделяются пробелами и размещаются:

- в MASM – в любом месте списка,

- в TASM – в начале перед списком имен.

Например,

TASM /L /Zi P,P1

Здесь обрабатывается файл P.asm, формируются файлы P.lst и P1.obj

MASM /Zi St,,Stest

Обрабатывается файл St.asm, формируется файл Stest.lst

3. Компоновка ОМ выполняется с помощью компоновщика (редактора связей), вызывается командами MS DOS

LINK name – совместимо с MASM

TLINK name – совместимо с TASM

Основное назначение – подключение к файлу с основной программой файлов с подпрограммами и настройка связей, изменение формата ОМ и преобразование его в загрузочный файл (.EXE).

Полный формат команды на примере LINK:

LINK {ОМ} [,{загр.}[,{карта}[,{библ.} ]]] [/{опции}]

где {ОМ} – имя файла или их последовательность, разделенная знаком «плюс» или пробелами;

{загр.} – имя загрузочного файла;

{карта} – имя файла, содержащего т.н. карту сборки, описывающую все общие символы, с расширением .MAP;

{библ.} - имя файла библиотеки или их последовательность, разделенная знаком «плюс» или пробелами.

Имена файлов могут указываться без расширения.

Опции в LINK и TLINK не совпадают!

Примеры:

TLINK P1;

формируются файлы P1.exe, P1.map

LINK P1;

формируется файл P1.exe

Использование опций:

LINK/MAP P1;

формируются файлы P1.exe, P1.map

LINK/C0 P1+P2,P3,P3,LIB1+LIB2

Компоновка и подключение библиотек, опция /C0 была рассмотрена ранее в разделе «расположение процедур».

В TASM можно подключить библиотеки в программе и нет необходимости указывать файлы в команде TLINK. В этом случае используется директива INCLUDE.

После компоновки загрузочный файл с расширением .EXE можно запускать.

4. Отладчики – это специальные программы, облегчающие отладку программ на ЯА. Наибольшее распространение получили три отладчика:

Debug – отладчик, входящий в MS DOS,

CV (Code View) – фирмы Microsoft, входит в пакет MASM,

TD (Turbo Debugger) – фирмы Borland, входит в пакет TASM.

Вызов на примере Debug производится командой

Debug P[.exe]

Общее требование – наличие загрузочного файла.

Рассмотрим подробнее использование отладчиков.

а) Debug позволяет записать программу на ЯА или в машинных кодах, запускать ее в разных режимах (с точками останова или без них, а также в пошаговом режиме), просматривать области памяти, регистры и при необходимости вносить изменения;

б) Code View – интерактивный отладчик, вся работа с ним осуществляется в непрерывном диалоге с пользователем;

в) Turbo Debugger – также интерактивный отладчик.

CV и TD имеют общие свойства, а именно они:

- имеют систему многооконного изображения на экране, позволяющую при выполнении программы видеть изменение содержимого регистров МП, флагов, выбранных ячеек памяти;

- позволяют запускать программу в пошаговом режиме, по участкам или по циклам;

- позволяют в ходе отладки вносить изменения в содержимое регистров МП и областей памяти.

Основное общее неудобство отладчиков CV и TD состоит в том, что нельзя вносить изменения в текст программы, хотя он и отражается на экране монитора. Изменения в текст приходится вносить в редакторах, затем необходимы ассемблирование и компоновка, после чего можно проверять исправленную программу на отладчике или без него.

Модели памяти

Пакет TASM дает возможность упрощенного описания сегментной структуры программ на ЯА. Для этого введено понятие «модели памяти», которое объединяет особенности автоматического распределения памяти при ассемблировании.

Модель памяти определяет следующие параметры:

- количество сегментов, их расположение, перекрытие и т.п.;

- размерности и свойства переменных и предопределенных значений в программе (например, тип процедур NEAR или FAR).

Обычно модель памяти используется по умолчанию и определяется ассемблером в зависимости от числа сегментов, но можно задать модель памяти с помощью директивы ЯА, располагаемой в начале файла с программой, что позволяет использовать упрощенные формы описания сегментов. Общий вид директивы

.MODEL {тип}

где {тип} – может принимать следующие значения:

а) tiny – ИМ состоит из одного сегмента, т.е. регистры CS, DS и SS имеют одно и то же значение; наиболее компактная программа, занимающая 64КБ, все переходы – типа NEAR;

б) small – сегмент кода отделен от сегментов данных и стека, последние объединены в одну группу, т.е. DS и SS имеют одно и то же значение; наиболее распространенная модель памяти, все переходы – типа NEAR;

в) compact – используется один сегмент кодов и несколько сегментов данных, все переходы – типа NEAR, а обращение к данным – с указанием сегментного регистра, но сегменты данных и стека объединены в одну группу;

г) medium – несколько сегментов кодов и общий сегмент данных со стеком, доступ к процедурам – типа FAR, а обращение к данным указывает только смещение;

д) large – наиболее общий случай; несколько сегментов кодов и данных, вся адресация – с помощью сегментных регистров;

е) huge – аналогичен large, но предназначен для совмещения с программами на языках высокого уровня, разрешается работа с данными, занимающими >64КБ памяти.

Список значений параметра {тип} приведен не полностью, кроме того существуют другие параметры директивы .MODEL, но мы их здесь не рассматриваем.

При использовании данной директивы ИМ может иметь различную структуру.

Например,

. MODEL small

Stack 256

.Data

{данные}

.Code

ASSUME DS:@data, ES:@data

Main:

…

END Main

Создание файлов типа .EXE и .COM.

Для программы типа .EXE компоновщик автоматически генерирует определённый формат и при сохранении его на диске предворяет под программы специальным блоком размером ≥ 512 Б. Можно писать и выполнять программы типа .COM. Приимущество этих программ – меньший размер по сравнению с программами типа .EXE и более лёгкая адаптация к применению.

Существенные различия между программами типа .EXE и типа .COM включают в себя:

1. Размер программы

Программы типа .COM используют единый сегмент для инструкций и данных, ограниченный размером 64 КБ включая префикс сегмента программы. PSP – это 256 Б(100h) блок, который загрузчик программ вставляет непосредственно перед программами при загрузке их в память диска. В .EXE есть ещё заголовок, который содержит информацию о перемещаемых адресах.

2) Сегментация

Рассмотрим сегментную структуру файлов в памяти:

заголовок

PSP

Стек

Сег. данных

Сег. кода

EXE COM

PSP

Сегмент кода

Стек

ES

DS

E S CS

S S

C S

D S SS

Для программ типа .EXE необходимо явно определить сегменты данных и стека. Для программ типа .COM описание стека следует опустить.

1. Инициализация

Когда загрузчик программ загружает для выполнения программу типа .COM он автоматически инициализирует CS, DS и ES адресом PSP. Поскольку PSP имеет размер 100h Б, то адресация программы начинается со смещения 100h, для чего требуется в текст программы внести директиву ORG 100h сразу за описанием сегмента. Эта директива приказывает ассемблеру установить счётчик положения в значения 100h – это адрес начала кода программы. Примеры программ, описанных в соответствии с требованиями формата .СОМ:

1) Title A05 COM

Codes Segment para ‘code’

ASSUME CS : codes, DS : codec, SS : codes, ES : codes

ORG 100h

BEGIN : JMP main

FLDD DW 215 ; определение данных

FLDE DW 125

FLDF DW ?

main proc NEAR

…………………..

mov AX, 4C00h

int 21h

main endp

codes ends

end BEGIN ; программа для MASM и для .СОМ формата файла.

2) Title A05 COM2

.model TINY

.code

ORG 100h

BEGIN : JMP main

FLDD DW 215 ; определение данных

FLDE DW 125

FLDF DW ?

main proc NEAR

…………………..

main endp

end BEGIN.

Макросы

Каждая инструкция ЯА генерирует одну команду в машинных кодах. В языках высокого уровня одной инструкции (оператору) соответствует несколько машинных команд. С этой точки зрения языки высокого уровня можно рассматривать как набор макрокоманд. Ассемблер содержит механизмы, позволяющие создавать и использовать в программах макросы, вызываемые при помощи макрокоманд. Макрокоманды позволяют вставлять в текст программы последовательности строк (которые могут быть данными или командами) и привязывать их к контексту места вставки. В общем случае можно говорить, что транслятор ассемблера состоит из двух частей – непосредственно транслятора, формирующего ОМ, и макроассемблера.

Обработка программы на ЯА с использованием макросредств неявно осуществляется в 2 фазы :

Определение макросов

Макроопределение – это описание (шаблон, описание макроса) содержимого макрокоманды. Общий вид:

{имя макроса} MACRO [{список форм. аргументов}]

{тело макроса}

ENDM

где {имя макроса} – должно быть уникальным как в программе, так и в используемых библиотеках.

Для включения макросов в программу сначала их нужно определить или скопировать из библиотеки.

Возможны варианты размещения макроопределений:

- В начале ИМ до сегментов кодов и данных, если макроопределение используется только в данной программе;

- В отдельном файле (для нескольких программ); чтобы сделать доступными эти макросы в конкретной программе, нужно в начале ИМ записать директиву

INCLUDE {имя файла с макросом}

Например,