Э. Таненбаум - Архитектура компьютера (1127755), страница 197
Текст из файла (страница 197)
Команда СИР вычитает исходный операнд из целевого операнда, устанавливает коды состояния, после чего сбрасывает результат. Ни один из операндов при этом не меняется. При нулевом результате или установленном знаковом бите (обозначающем отрицательный результат) устанавливается соответствующий флаговый бит. Если результат не представляется возможным выразить допустимым числом битов, устанавливается флаг переполнения. Если старший бит сопровождается переносом, устанавливается флаг переноса. При условных переходах все эти биты можно проверить. Для обработки операндов со знаками используются команды ЗВЕАТЕВ ТНАН и СЕ55 ТНАН. Операнды без знаков обрабатываются командами АВОУЕ и ВЕЕВЧ.
Вызовы подпрограмм В процессоре 8088 есть команда, позволяющая вызывать процедуры, которые в языке ассемблера обычно называются подпрограммами (зпЬгопсшез). По аналогии с командами перехода здесь существуют команды ближнего и дальнего вызова. В интерпретаторе реализован только ближний вызов. Объект вызова либо является меткой, либо располагается по действительному адресу. Параметры, необходимые для вызова подпрограмм, первоначально размещаются в стеке в обратном порядке (рис. В.З).
Применительно к языку ассемблера параметры обычно называются аргументами, хотя принципиального различия между этими терминами нет. После размещения аргументов в стеке выполняется команда САЕЕ. В первую очередь, она вводит в стек текущее значение счетчика команд, со- Ниже или равно Не ниже Нуль, равно Больше чем Больше или равно Переполнение Отрицательный знак Значение СХ равно нулю Ниже Выше Не равно нулю, не равно Меньше чем Меньше или равно Без переполнения Неотрицвтельно СЕ = 1 или 7Е = 1 СЕ = О ЕЕ= 1 ЗЕ = ОЕ и ЕЕ = О ЗЕ = ОЕ СЕ= 1 БЕ= 1 СХ = О СЕ= 1 СЕ = О и ХЕ = О кЕ=О ЗЕи ОЕ ЗЕ и ОЕ или кЕ = 1 СЕ=О БЕ=О 776 Приложение В.
Программирование на языке ассемблера храияя, таким образом, адрес возврата. Адресом возврата называется адрес, по которому возобновляется исполнение вызывающей программы после возврата из подпрограммы. ВР+ 8 ВР+ 8 ВР+ 4 ВР+ 2 ВР +- ВР ВР— 2 ВР— 4 ВР-8 ВР— 8 Рис. В.З. Пример стека Далее из метки или с действительного адреса загружается новый счетчик команд. При дальнем вызове значение регистра С5 размещается в стеке перед значением регистра РС, а счетчик команд и регистр кодового сегмента загружаются непосредственными данными или с действительного адреса. На этом выполнение команды САЕ завершается. Команда возврата, йЕТ, выталкивает из стека адрес возврата, сохраняет его в счетчике команд, после чего выполнение программы возобновляется с команды, следующей непосредственно за командой САЕС.
Иногда в команде йЕТ роль непосредственных данных выполняет положительное число. Это число рассматривается как ряд байтов аргументов, размещенных в стеке перед вызовом; оио прибавляется к значению 5Р, и стек очищается. При дальнем вызове (выполнении команды йЕТГ) регистр кодового сегмента выталкивается после счетчика команд. В рамках подпрограммы необходимо реализовать доступа к аргументам. По этой причине выполнение подпрограммы часто начинается с размещения в стеке указателя базы и копирования текущего значения регистра 5Р в регистр ВР. Таким образом, указатель базы указывает иа свое предыдущее значение. После адрес возврата определяется путем прибавления к ВР двойки, а первый и второй аргументы располагаются по действительным адресам ВР + 4 и ВР + 6, соответствепио. Если процедуре нужны локальные переменные, необходимое количество байтов можно вычесть из указателя стека; обращаться к этим переменным можно из указателя базы путем отрицательного смещения.
В примере на рис. В.З имеются три одпословиых локальных переменных, расположенных по адресам ВР— 2, ВР— 4 и ВР— 6. Таким образом, весь набор текущих аргументов и локальных переменных становится доступным через регистр ВР. В стеке, как обычно, сохраняются промежуточные результаты или подготавливаются аргументы для последующих вызовов. Чтобы восстановить стек до возврата, не высчитывая, какую часть стека заняла подпрограмма, нужно скопировать указатель базы в указатель стека, вытолкнуть из стека старое значение ВР и выполнить команду йЕТ.
Набор команд 8088 Т77 Иногда в процессе вызова подпрограммы значения регистров процессора меняются. В этой связи полезно сделать так, чтобы вызывающая программа не знала о том, какие регистры используются вызываемой программой. Для этого проще всего ввести для системных вызовов и обычных подпрограмм одни и те же соглашения. Предполагается, что в вызываемой программе могут изменяться значения регистров АХ и ОХ. Если в одном из этих регистров содержится ценная информация, желательно, чтобы вызывающая процедура разместила ее в стеке до выполнения аналогичной операции с аргументами. Если подпрограмма использует и другие регистры, их можно поместить в стек непосредственно в начале ее выполнения и извлечь из него перед запуском команды ВЕТ. Таким образом, желательно сделать так, чтобы вызывающая процедура сохраняла значения регистров АХ и 0Х 1если в них содержатся значимые данные), а вызываемая — значения других регистров, которые она перезаписывает.
Таблица В.4. Некоторые системные вызовы и подпрограммы ВН!Х, поддерживаемые интерпретатором Ив Имя Аргументы Возвращаемое Описание значение Дескриптор файла Дескриптор файла В байт Открытие файла Создание файла Чтение и байт(пЬу1ев) из буфера ЬМ Запись и байт (пЬу(ев) из буфера ЬМ Закрытие файла с дескриптором М Перемещение указателя файла Закрытие файлов, остановка процесса *лапте, О/1/2 *пегое, *гпосе 5 ОВЕН 8 СВЕАТ 3 ВЕАО Щ, Ьи1, пЬу(ев 1С, Ьц1, пЬу(ез В байт 4 УУВ!ТЕ 6 С1.08Е 19 ьЯЕЕК О в случае успешного выполнения М, виве!(!опс), О/1/2 втвтив Положение (!опо) 1 ЕХ1Т 117 ОЕТСНАВ 122 РОТСНАВ спвг Чтение символа Чтение символа в файле стандартного ввода Запись байта Запись символа в файл стандартного вывода Запись с форматированием в файл стандартного вывода Запись в буфере ЬФ с форматированием Чтение аргументов из буфера ЬШ *1оппв1, вгс 127 РВ)НТЕ 121 ЯРВ)НТЕ Ьцт, *1оггпв1, вгс 125 ЯЯСАМЕ ЬМ, *1оггпв1, вгс Системные вызовы и системные подпрограммы Поскольку программы запускаются поверх операционной системы, при програм- мировании на языке ассемблера не нужно самостоятельно реализовывать опера- ции открытия, закрытия, чтения и записи файлов.
Интерпретатор поддерживает семь системных вызовов и пять функций, позволяющих ему работать на разных платформах. Все они перечислены в табл. В.4. 778 Приложение В. Программирование на языке ассемблера Все эти двенадцать программ запускаются в стандартном порядке вызова: в первую очередь, в стеке в обратном порядке размещаются все необходимые аргументы; затем в стек вводится номер вызова; наконец, выполняется команда системного исключения 5У5 без операндов. Все необходимые данные, в том числе номер вызова той или иной системной службы, системная программа извлекает из стека. Возвращаемые значения записываются либо в регистр АХ, либо в комбинацию регистров ОХ: АХ (если они соответствуют длинному слову).
После завершения команды 5У5 значения всех регистров гарантированно сохраняются. В стеке после вызова остаются и аргументы. Если они не понадобятся для следующего вызова, вызывающая процедура должна скорректировать содержимое указателя стека. Для удобства имена системных вызовов можно в начале программы определить как константы; в таком случае к ним можно будет обращаться не по номеру, а по имени. Позже мы рассмотрим несколько системных вызовов на примерах, а пока что воздержимся от излишней детализации. Файлы открываются вызовом ОРЕМ или СМЕАТ. В обоих случаях первым аргументом является адрес начала строки, содержащей имя файла.
Вторым аргументом в вызове ОРЕМ могут быть 0 (если файл нужно открыть для чтения), 1 (если файл открывается для записи) или 2 (ссли файл открывается для чтения и записи). Если при наличии прав записи указанный файл не существует, в процессе вызова он создавая. Во время вызова СМЕАТ создается пустой файл с полномочиями, заданными на основании второго аргумента. Вызовы ОРЕМ и БЕАТ возвращают двухбайтовое целое и помещают его в регистр АХ, который называется дескриптором файла и с помощью которого этот файл можно прочесть, записать или закрыть.