sytkova-paano

Как показано в примерах 2.7 и 2.8, сегментный регистр ds инициализирован явным способом. Для того чтобы объяснить необходимость этого действия, рассмотрим образ программы формата *.exe в памяти после загрузки. Образ программы *.exe в памяти имеет структуру, приведенную на рисунке 2.1. В регистр ip загружается адрес точки входа в программу, вычисляемый по метке в операторе END или адрес начала кодового сегмента, в sp - смещение конца сегмента стека. cs указывает на сегмент кода, ss - на сегмент стека, ds

и es указывают на PSP. Таким образом, сегмент данных оказывается не адресованным.

Поэтому для получения доступа к данным надо инициализировать ds следующим образом:

В начале программы располагается область префикса программного сегмента PSP

(Program Segment Prefics) размером 256 байтов, заполняемая операционной системой при загрузке программы в память. PSP содержит специальные таблицы и данные, нужные в процессе выполнения программы. В программах формата *.exe место под PSP не резервируется программистом, префикс пристраивается к программе в процессе ее загрузки

Программа типа *.com находится в одном сегменте, включающем программу, данные и стек. При написании программ типа *.com нужно помнить о необходимости резервирования места под PSP. Это осуществляется оператором org 100h. Образ программы в формате

*.com имеет структуру, отраженную на рисунке 2.2.

Все сегментные регистры указывают на PSP. Следует иметь в виду, что регистр ip

всегда инициализируется числом 100h, поэтому после оператора org 100h нужно ставить первую выполнимую строку программы. Программы формата *.com желательно писать так,

чтобы данные определялись раньше кодов. Поэтому, если в начале программы размещены

41

данные, то необходимо их обойти, поставив переход на новую точку входа вида jmp <имя

точки входа>.

Пример 2.9.

.model tiny

myseg segment para public ’code’

assume cs:myseg,ds:myseg,ss:myseg,es:myseg

Так как в программах типа *.com стек находится в том же сегменте, что и код и данные,

и растет при этом вверх, в область младших адресов, то существует опасность затирания стеком кода программы.

2.6 ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММ НА АССЕМБЛЕРЕ

Для учебных целей будем использовать простейший 16-разрядный компилятор и редактор связей. В TASM нет интегрированной среды разработки программ, поэтому для выполнения всех действий по вводу кода программы, ее трансляции, редактированию и отладке необходимо использовать отдельные служебные программы.

42

Для ввода кода программы можно использовать любой текстовый редактор,

удовлетворяющий требованию, чтобы при наборе не вставлялись специальные символы.

Создаваемый файл должен иметь расширение .asm. Процесс разработки программы на

Ассемблере отражен на рисунке 2.3.

1. Ввод текста программы

Рисунок 2.3 - Процесс разработки программ на ассемблере Следующим шагом после подготовки текста программы является его трансляция,

результатом которой служит формирование файла с расширением .obj - объектного модуля.

Объектный модуль включает в себя представление исходной программы в машинных кодах,

а также информацию, необходимую для компоновки его с другими модулями и отладки. Для создания объектного файла нужно из командной строки запустить транслятор tasm.exe

командой

tasm.exe [опции] имя_исходного_файла [, имя_объектного файла]

[, имя_файла_листинга] [, имя_файла перекрестных ссылок]

Как видно из формата вызова транслятора, обязательным является только указание файла с исходным модулем. За именем исходного файла через запятую могут следовать имена объектного файла, файла листинга и файла перекрестных ссылок. Если эти имена не указать, то соответствующие файлы не будут созданы. Особенно полезным является создание файла листинга, имеющего расширение lst. Файл листинга содержит: код ассемблера исходной программы, машинный код каждой команды и ее смещение в кодовом сегменте, а также информацию о метках и сегментах, используемых в программе. При этом

43

сообщения об ошибках включаются в листинг непосредственно после ошибочной строки,

что очень удобно для программиста.

В результате работы транслятора выдаются ошибки в программе (ERROR) и

предупреждения (WARNINGS). В строке с ERROR указывается номер ошибочной строки с точки зрения синтаксиса ассемблера, а наличие строки с предупреждением означает, что конструкция синтаксически правильна, но не соответствует некоторым соглашением языка и может послужить источником последующих ошибок. Основные сообщения, выдаваемые транслятором TASM, приведены в приложении А. Запомнив номера строк с ошибками и предупреждениями, можно посмотреть эти строки в файле с расширением asm. О

нормальном окончании процесса трансляции можно судить по отсутствию строк с ошибками и созданию объектного файла.

После получения объектного модуля следующим шагом является создание исполняемого (загрузочного) модуля. Этот шаг называется компоновкой программы,

главной целью которой - преобразование кода и данных объектного файла в перемещаемое выполняемое отображение. Формат объектного файла позволяет объединить несколько отдельно оттранслированных исходных модулей в один модуль. При этом программа-

компоновщик разрешает внешние ссылки на процедуры и переменные в этих внешних модулях. Результатом работы компоновщика является создание загрузочного файла с расширением .exe. Для создания файла .exe можно воспользоваться компоновщиком TLINK:

tlink <список имен объектных модулей с расширителями obj>

Имена компонуемых объектных модулей должны быть разделены пробелами или знаками

―+‖. Для создания исполняемого файла в формате .com необходимо указать компоновщику опцию t:

tlink /t <список имен объектных модулей с расширителями obj>

Обязательным этапом процесса разработки программы является ее отладка.

Специфика программы на ассемблере состоит в том, что она интенсивно работает с аппаратными ресурсами компьютера, поэтому необходимо постоянно отслеживать содержимое определенных регистров и областей памяти. Для тестирования программ на ассемблере используют специальные отладчики, например, Turbo Debugger (td.exe),

позволяющий выполнять трассирование программы и просмотр состояния регистров и областей памяти. Недостатком td.exe является то, что он не позволяет вносить исправления в исходный текст программы. Запуск программы-отладчика осуществляется по команде

td.exe <имя исполняемого файла>

44

2.7 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Как описываются данные в языке Ассемблер?

2.Обработка элементов структуры.

3.Перечислите ограничения на операнды в команде mov.

4.Как выполняется команда знакового умножения?

5.Типы условных переходов и примеры их применения.

6.Как организуется цикл со счетчиком?

7.Организация передачи управления и параметров в подпрограмму.

8.Как описываются сегменты ?

9.Перечислите этапы разработки программы на Ассемблере.

2.8 УПРАЖНЕНИЯ

Задание. Дана квадратная матрица А. Сформировать массив В из элементов ее главной

диагонали.

prg segment para public 'code'; заголовок сегмента assume cs:prg,ds:prg,es:prg,ss:prg

;ввода размерности. Коды 0ah и 0dh означают переход на начало

;следующей строки

;подключение процедуры bin2str, находящейся в файле

;bin2str.asm и осуществляющей преобразование числа в строку

;вход bin2str - ax - число;

45

;выход - строка по адресу ds:bx include str2bin.asm

;подключение процедуры str2bin, находящейся в файле

;выход - ax - число со знаком

;input – подпрограмма для ввода одного числа

;Вход: в dx - адрес буфера,

;Выход: в ax возвращается введенное число

ret input endp

; Процедура вывода числа, находящегося в ax

; элементов массива

Варианты:

1.В массиве из N элементов найти сумму элементов, больших заданного числа К.

2.Дана матрица размерности NxN, состоящая из целых чисел. Найти сумму элементов главной диагонали этой матрицы.

3.Дана матрица размерности NxN, состоящая из целых чисел. Найти количество элементов в матрице, значения которых принадлежат заданному отрезку [a, b].

4.Дана матрица размерности NxM, состоящая из целых чисел. Вычислить сумму элементов в четных строках.

5.Дан массив из N элементов. Проверить, является ли он возрастающей последовательностью.

6.Дана матрица размерности NxM, состоящая из целых чисел. Проверить, есть ли в ней элементы, равные 0.

7.Дан массив из N элементов. Посчитать, сколько элементов массива могут храниться в байте.

8.Дана матрица размерности NxN, состоящая из целых чисел. Выдать на экран номера строк,

где элементы образуют убывающую последовательность.

9.Сформировать матрицу размерности NxM, записав в элемент aij число, равное i, если i>j, и

число j, если это условие неверно.

10.Дана матрица размерности NxM, состоящая из целых чисел. Найти сумму элементов первого и последнего столбцов.

48

11. Даны два массива А и B размерности N. Сформировать третий массив С, каждый элемент

которого Сij = max(Aij, Bij).

12.Дана матрица размерности NxN, состоящая из целых чисел. Для каждой строки этой матрицы выдать на экран минимальный элемент.

13.Дана матрица размерности NxM, состоящая из целых чисел. Выдать номер строки и номер столбца для элементов, равных заданному числу K.

14.Дан массив А из N элементов. Сформировать массив В, записав в него элементы массива А в обратном порядке.

15.Дана матрица размерности NxM, состоящая из целых чисел. Для каждого столбца матрицы выдать на экран максимальный элемент.

2.9ТЕСТЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Обращение к элементу структуры на Ассемблере осуществляется:

а) по имени переменной типа «структура» и порядковому номеру поля; б) по уточненному имени, включающему имя переменной типа «структура» и имя элемента структуры из ее описания, разделенные точкой; в) по уникальному имени поля структуры.

2.В команде mov ax,[bx+6] используется один из следующих видов адресации: а) прямая; б) базово-индексная;

в) базовая со смещением; г) базово-индексная со смещением.

3.Доступ к аргументам в подпрограмме через стек предусматривает:

а) перемещение аргументов из стека во вспомогательную область памяти;

б) использование для стека базовой адресации со смещением через регистр bp как указателя на базу стека; в) загрузку аргументов из стека в специальный сегмент памяти, доступный

вызывающему и вызываемому модулям.

4.Сегментные регистры после загрузки программы в формате *.exe в память указывают на следующие объекты:

а) cs - на сегмент кода, ds и ss - на PSP, es - на сегмент данных

б) cs, es, ds, ss - указывают на PSP

в) cs - на сегмент кода, ss - на сегмент стека, ds и es - на PSP г) cs, ds, es - на PSP, ss на сегмент стека

д) ss - на сегмент стека, ds и cs - на PSP, es - на сегмент данных Ответы: 1 - б; 2 - в; 3 - б; 4 - в.

49

3 МАКРОСРЕДСТВА

Иногда при написании программы на Ассемблере оказывается, что в ней встречаются одинаковые или похожие куски, различающиеся мнемониками регистров, портов,

выражениями в операторах и т.п. Также часто бывает необходимо при отладке программы включать или не включать в программу некоторые части текста исходного модуля для проверки правильности их работы.

Для помощи программисту в подобных ситуациях в Ассемблере реализованы макросредства.

3.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О МАКРОГЕНЕРАЦИИ

При использовании макросредств в программе на Ассемблере ее трансляция осуществляется в 2 фазы (рисунок 3.1). В первой фазе происходит специальная обработка текста программы, заключающаяся в выполнении подстановки вместо одних частей текста,

описанных специальным образом, других его частей.

ИСХОДНАЯ ПРОГРАММА НА АССЕМЛЕРЕ С МАКРОСАМИ

1 ФАЗА ТРАНСЛЯЦИИ: МАКРОГЕНЕРАТОР

ИСХОДНАЯ ПРОГРАММА БЕЗ МАКРОСОВ

2 ФАЗА ТРАНСЛЯЦИИ

ОБЪЕКТНЫЙ МОДУЛЬ Рисунок 3.1 - Схема трансляции программы на Ассемблере

Например, если в программе несколько раз повторяется неизменяемая часть текста, то эту часть программы можно оформить специальным образом и дать ей имя, не совпадающее ни с какой мнемоникой команды на Ассемблере, после чего в программе вместо повторяющейся части текста можно указать присвоенное ей имя. Понятно, что транслировать такую программу нельзя до тех пор, пока в ней вместо выбранного нами

50