Teslenko_Drobyazko_Systeme_programuvannia_Lab

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«Київський політехнічний інститут»

Програмування мовою Асемблера

Лабораторний практикум з дисципліни

«Системне програмування»

Ухвалено Вченою радою ФПМ

НТУУ «КПІ» Протокол № 6 від 28.01.2013 р.

Київ

НТУУ «КПІ»

2013

Програмування мовою Асемблера: лабораторний практикум з дисципліни «Системне програмування» для студентів напрямів підготовки «Комп‘ютерна інженерія» та «Програмна інженерія» [Електронне видання] / О.К.Тесленко, І.П.Дробязко. – К. : НТУУ «КПІ», 2013. –

165 с.

Н а в ч а л ь н о - м е т о д и ч н е в и д а н н я

Програмування мовою Асемблера

Лабораторний практикум з дисципліни

«Системне програмування»

Лабораторний практикум розроблено для ознайомлення студентів з різніми аспектами

створення програм мовою Асемблера та набуття ними практичного досвіду програмування

мовою Асемблера, а також мовами високого рівня та Асемблера. Навчальне видання

призначене для студентів, які навчаються за напрямами 6.050102 «Комп‘ютерна інженерія» і

6.050103 «Програмна інженерія» факультету прикладної математики НТУУ «КПІ»

2

3

4

5

ВСТУП

Лабораторний практикум з дисципліни ‖Системне програмування‖ призначений для студентів, які навчаються за освітніми напрямами 6.050102

«Комп‘ютерна інженерія», 6.050103 «Програмна інженерія». Завданням циклу лабораторних робіт є закріплення отриманих студентами теоретичних знань і набуття ними практичного досвіду програмування мовою Асемблера.

Практикум складається з чотирьох лабораторних робіт, побудованих на єдиній методичній основі. Крім того, дві роботи мають альтернативні завдання (відповідно роботи №2-1 і №2-2 та №4-1 і №4-2). Лабораторні роботи відображають різні аспекти створення програм мовою Асемблера та присвячені вивченню методики реалізації основних програмних конструктів мовою Асемблера, подання мовою Асемблера типових структур даних та методів адресації елементів цих структур для їх обробки у програмах мовою Асемблера, вивченню правил організації взаємозв‘язку між програмами мовою Асемблера та мовами високого рівня Паскаль і С++.

Кожна робота виконується на 2-х заняттях. Студент виконує індивідуальне завдання згідно свого варіанта, що узгоджується з викладачем.

Програмні та апаратні засоби для виконання лабораторних робіт

Для виконання лабораторних робіт необхідні наступні апаратні та

програмні засоби:

ПЕОМ з мікропроцесором 80х86 ... Pentium ;

операційна система Windows, додаток Far;

макроассемблер МАSM (файл masm.exe), або TASM (файл tasm.exe);

редактор зв‘язків (компонувальник) LINK (файл link.exe) або TLINK (файл tlink.exe);

налагоджувач AFD (файл afd.exe) або Turbo Debugger (файл td.exe);

редактор текстів - додаток Notepad;

6

Turbo Pascal v 6.0 (7.0) або Microsoft Visual Studio 2008 (2010).

План виконання лабораторних робіт

1.Ознайомлення з метою, завданням, теоретичними відомостями лабораторної роботи та матеріалами з відповідних розділів дисципліни.

2.Визначення варіанту завдання та послідовності виконання роботи.

3.Виконання завдання, використовуючи надані рекомендації та визначені засоби розробки.

4.Тестування програми та виправлення помилок за його результатами.

5.Підготовка відповідей на контрольні запитання.

6.Підготовка звіту з лабораторної роботи.

7.Демонстрація викладачеві результатів виконання роботи.

Загальні вимоги до звіту з лабораторної роботи

Результати виконання лабораторної роботи подаються у вигляді працюючої програми (файла .exe) на диску і протоколу, що містить: титульний аркуш, загальне завдання до лабораторної роботи, завдання за варіантом,

лістинг програми мовою Асемблера (файла .lst). При виконанні завдань з використанням мови високого рівня – також текст програми мовою високого рівня.

Студент повинен бути готовим відповісти на будь-яке запитання щодо виконання роботи, змісту програми та на контрольні запитання.

7

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

Ознайомлення з типовою структурою програми та технологічними засобами створення програм мовою Асемблера

Мета роботи – ознайомлення з технологією програмування мовою Асемблера.

1.1. Зміст роботи

Робота виконується на двох заняттях. На першому занятті студенти,

використовуючи програму lab1.asm, знайомляться з технологією програмування мовою Асемблера. На другому занятті – створюють у відповідності з завданням нескладну програму мовою Асемблера і перевіряють її працездатність за допомогою налагоджувача.

1.2. Теоретичні відомості

Технологія програмування мовою Асемблера складається з наступних аспектів:

інструментальне середовище та його застосування;

вимоги до структури програм;

вимоги до оформлення програм (елементи стилю програмування).

Інструментальне середовище та його застосування

До складу інструментального середовища входять:

1)Редактор текстів, який використовується для створення і редагування початкових (входных, source) файлів з програмами мовою Асемблера.

Рекомендується створювати початкові файли з розширенням .asm. Як редактор текстів може бути використаний, наприклад, додаток Notepad.

2)Транслятор програм з мови Асемблера - MASM або TASM (файли masm.exe або tasm.exe відповідно). Транслятор обробляє початковий файл

8

і генерує об‘єктний файл (розширення .obj), файл лістингу (.lst) і файл перехресних посилань (.сrf).

Об’єктний файл містить програму в кодах команд ЕОМ, а також дані для корекції адресних частин команд при об‘єднанні декількох об‘єктних файлів в одну програму.

Файл лістингу містить результати трансляції кожного рядка програми мовою Асемблера, власне рядок та діагностичні повідомлення транслятора.

Наявність в файлі лістингу результатів трансляції полегшує вивчення мови Асемблера та системи команд ЕОМ. Транслятори програм мовами високого рівня (наприклад, мовою Паскаль) також можуть створювати файли лістингу,

проте в них, як правило, відсутні результати трансляції рядків програми у машинні команди.

Файл перехресних посилань містить перелік рядків програми мовою Асемблера, в яких використовується той чи інший ідентифікатор. Цей файл особливо корисний при необхідності виправлення помилок під час розробки значних за розміром програм.

3)Редактор з’язків (компонувальник) LINK або TLINK (файли link.exe або tlink.exe відповідно). Вхідними файлами для редактора зв‘язків є об‘єктні файли, що можуть розташовуватися також у файлах бібліотек. Редактор створює завантажувальний файл (загрузочный файл, файл .exe) з

розширенням .exe, а також файл розподілу пам‘яті (файл .map).

Завантажувальний файл містить програму в кодах команд ЕОМ, а також

дані для корекції адресних частин команд, які залежать від початкової адреси розміщення програми в пам‘яті. Файл розподілу пам‘яті містить дані про розміри програми в цілому та окремих її частин (сегментів).

4)Налагоджувач (отладчик, debugger) AFD або TD (файли afd.exe або td.exe

відповідно). Оскільки реалізація виведення повідомлень (на екран або принтер) мовою Асемблера порівняно трудомістка (особливо для чисел),

то налагоджувачі застосовуються значно інтенсивніше, ніж у випадку мов високого рівня.

9

Інструкції щодо запуску програм МАSМ і LINK та порядку роботи з налагоджувачем AFD надані у ДОДАТКАХ А і Б. Запуск програм TASM і TLINK,

а також робота з налагоджувачем TD докладно описані в [2].

Налагоджувачі AFD та TD мають широкі можливості, насамперед необхідно вивчити наступні:

призначення вікон налагоджувача та переключення з одного вікна на інше;

завантаження програм у пам‘ять;

керування відображенням (скролінг) програм у вікні налагоджувача;

заміна вмісту регістрів мікропроцесора;

відображення та заміна вмісту будь-яких областей оперативної пам‘яті;

покроковий (покомандний) режим виконання програм;

запуск програм на виконання в автоматичному режимі з завданням адрес зупинки.

Редактор тексту

Аналіз та

MASM або TASM виправлення синтаксичних

помилок

LINK або TLINK

Аналіз та виправлення

помилок, які AFD aбо TD виявлені при

виконанні програми

Рис.1.1. Послідовність розробки програми мовою Асемблера

10