Напечатайте ваш код внутри текстовой области, и после щелчка кнопки [Compile]. Вас спросят о месте, где сохранить компилируемый файл.
После успешной компиляции Вы можете щелкать кнопку [Emulate], чтобы загрузить компилируемый файл в эмуляторе.
Если Вы хотите загрузить ваш код в эмулятор, только щелкните кнопку "Emulate". 
Но Вы также можете использовать эмулятор, чтобы загрузить executables, даже если Вы не имеете первоначального исходного текста. Выберите " Show Emulator", меню "Emulator".
Попытка, загружающая файлы от папки "MyBuild". Если не имеется никаких файлов в "MyBuild" папке, возвращают исходному редактору, выбирают Samples от меню File, загружают любой образец, выбирают и затем загружаются в эмулятор.
2) произвести исследование области памяти согласно варианта задания. В результате исследования необходимо заполнить табл.1.1;
В памяти перечисляют первую строку - смещение, вторая строка - значение hexadecimal, третья строка - десятичное значение, и последняя строка - значение символа ASCII.
Кнопка [Single Step] выполняет команды, один за другим останавливающие после каждой команды.
[Run] кнопка выполняет команды один за другим с задержкой, установленной задержкой шага между командами.
Дважды щелкните на текстовых полях регистра, открывается окно "Extended Viewer " со значением того регистра, преобразованного ко всем возможным формам. Вы можете изменять значение регистра непосредственно в этом окне.
Дважды щелкните на элементе списка памяти, открывается " Extended Viewer" со значением WORD, загруженным со списка памяти в выбранном местоположении. Менее существенный байт - в младшем адресе: LOW BYTE загружен от выбранной позиции и HIGH BYTE от следующего адреса памяти. Вы можете изменять значение слова памяти непосредственно в окне " Extended Viewer",
Вы можете изменять значения регистров во времени выполнения, печатая по существующим значениям.
Кнопка [Flags] позволяет Вам рассматривать и изменять флажки на времени выполнения.
Компиляция кода Ассемблера
Напечатайте ваш код внутри текстовой области и щелкните кнопку [Compile]. Вас спросят, где сохранить откомпилированный файл. После завершения компиляции вы можете щелкнуть кнопку [Emulate] для загрузки откомпилированного файла в эмулятор.
Директивы, определяющие тип исполнимого файла:
#MAKE_COM#
#MAKE_BIN#
#MAKE_BOOT#
#MAKE_EXE#
Вы можете вставить эти директивы в исходный код для определения нужного вам типа исполнимого файла. В том случае, если компилятор не найдет ни одной из этих директив, он спросит у вас тип файла перед его созданием.
Описание типов исполнимых файлов:
#MAKE_COM# - самый старый и самый простой формат исполнимого файла. Такие файлы загружаются с префиксом 100h (256 байтов). Выберите СОМ Template из меню New, если вы планируете компилировать COM-файл. Директива компилятора ORG 100h должна быть добавлена перед кодом. Выполнение всегда начинается с первого байта файла. Поддерживается командной строкой DOS и Windows.
#MAKE_EXE# - более "продвинутый" формат исполнимого файла. Не ограничены размер и количество сегментов. Сегмент стека должен быть определен в программе. Вы можете выбрать EXE Template из меню New для создания простой ЕХЕ-программы с определенными сегментмами Данных, Стека и Кода. Точка входа (где начинается выполнение) определяется программистом. Поддерживается командной строкой DOS и Windows.
#MAKE_BIN# - простой исполнимый файл. Вы можете определить значения всех регистров, сегмент и смещение для области памяти, куда этот файл будет загружен. Если загрузить файл "MY. BIN" в эмулятор, он будет виден для файла - "MY. BINF" и загрузится файл "MY. BIN" в местоположение, определенное в файле "MY. BINF". Регистры также установятся с учетом информации из этого файла (откройте этот файл в редакторе для изменения или изучения). В том случае, если эмулятор не найдет файл "MY. BINF", будет использоваться текущие значения регистров и файл "MY. BIN" загрузится в текущий CS: IP.
Выполнение начинается со значения в CS: IP.
Этот тип файла уникален для Emu8086.
Файл ". BINF создается автоматически компилятором, если он находит директиву #MAKE_BIN#.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! если файл ". binf" существует, то он будет перезаписан!
Значения должны быть шестнадцатиричными! Если эти значения не определены, то они устанавливаются по умолчанию:
LOAD_SEGMENT = 0100 LOAD_OFFSET = 0000 CS = ES = SS = DS = 0100 IP = 0000 Если LOAD_SEGMENT и LOAD_OFFSET не определены, то используются значения CS и IP, и наоборот.
Если значение Load to offset не равно нулю (0000), то ORG???? h должна быть добавлена в файл. BIN, где???? h - это смещение для загрузки. Это должно быть сделано для того, чтобы компилятор мог вычислить правильные адреса.
#MAKE_BOOT# - эта директива копирует первую дорожку дискеты (загрузочный сектор).
Вы можете записать загрузочный сектор виртуального дисковода (FLOPPY_0) через меню эмулятора:
[Virtual Drive] - > [Write 512 bytes at 7C00 to Boot Sector] Сначала вы должны откомпилировать ". boot"-файл, а затем загрузить его в эмулятор (см. "micro-os_loader. asm" и "micro-os_kernel. asm" в разделе "Samples").
Затем выберите в меню [Virtual Drive] - > [Boot from Floppy], чтобы загрузить эмулятор с виртуального дисковода.
Затем, если вам любопытно, вы можете записать виртуальную дискету на реальную дискету и загрузить с нее ваш компьютер. Я рекомендую использовать "RawWrite for Windows" с: http://uranus. it. swin.edu. au/~jn/linux/rawwrite. htm (учтите, что "micro-os_loader. asm" не использует MS-DOS-совместимый загрузочный сектор, так что лучше использовать чистую дискету, хотя она должна быть отформатирована IBM (MS-DOS)).
Директива компилятора ORG 7C00h должна быть добавлена перед кодом, если компьютер начинает загружаться с первой дорожки дискеты в адрес 0000: 7C00.
Размер. BOOT-файла должен быть менее 512 байтов (ограничен размером сектора дискеты).
Выполнение всегда начинается с первого байта файла. Этот тип файла уникален для эмулятора Emu8086.
Обработка ошибок
Компилятор выводит отчет об ошибках в отдельном окне:
MOV DS, 100 - это недопустимая команда, потому что в сегментный регистр нельзя устанавливать непосредственное значение - должны использоваться регистры общего назначения:
MOV AX, 100 MOV DS, AX MOV AL, 300 - это недопустимая команда, т.к регистр AL имеет только 8 битов, и его максимальное значение 255 (или 11111111b), а минимальное - 128.
Компилятор делает несколько проходов перед генерацией правильного машинного кода. Если он находит ошибку и не выполняет требуемое количество проходов, он может выдать неправильное сообщение об ошибке. Например:
#make_COM#
ORG 100h
MOV AX, 0
MOV CX, 5
m1: INC AX
LOOP m1; это не настоящая ошибка!
MOV AL, 0FFFFh; ошибка здесь.
RET
Список генерируемых ошибок:
(7) Condition Jump out of range (Условие перехода за пределами диапазона) !: LOOP m1 (9) Wrong parameters (Неправильнве параметры): MOV AL, 0FFFFh (9) Operands do not match (Операнды не соответствуют): Second operand is over 8 bits (Второй операнд более 8 битов) ! Первое сообщение (7) - неправильное. Компилятор не закончил вычисление смещений для меток, поэтому он думает, что смещение метки m1 - это 0000. Этот адрес лежит за пределами диапазона, т.к мы начинаем со смещения 100h.
Внесите исправления в эту строку: MOV AL, 0FFFFh (AL не может содержать значение 0FFFFh). Это устранит обе ошибки! Например:
#make_COM#
ORG 100h
MOV AX, 0
MOV CX, 5
m1: INC AX
LOOP m1; тот же самый код без ошибки!
MOV AL, 0FFh; все!
RET
При сохранении компилируемого файла, компилятор также сохраняет 2 других файла, которые используются эмулятором для отображения фактического исходного кода при его исполнении и выборе соответствующей строки.
asm - этот файл содержит оригинальный исходный код, который был использован для создания исполнимого файла.
debug - этот файл содержит информацию, которая позволяет эмулятору выбирать строки оригинального исходного кода во время выполнения машинного кода.
symbol - Таблица символов. Она содержит информацию, которая позволяет отображать окно "Variables" (Переменные). Это текстовый файл, так что вы можете посмотреть его из текстового редактора.
binf - этот файл содержит информацию, которая используется эмулятором для загрузки BIN-файла в указанное местоположение, и установки значений регистров предшествующих выполнению (создается только в том случае, если исполнимый файл - это BIN-файл).
Редактор исходного кода
Использование мыши Редактор поддерживает следующие действия мыши:
Горячие клавиши редактора:
Допустимые правила синтаксиса выражений для поиска и замены
Если появятся проблемы с редактором исходного кода, вы можете вручную скопировать файл "cmax20. ocx" из каталога, где установлена программа, в папку Windows\System или Windows\System32, заменив существующую версию этого файла (после этого может потребоваться перезагрузка компьютера
Ассемблер
Что такое ассемблер? Ассемблер - это программа, преобразовывающая исходный текст программы, написанной на языке ассемблера, в машинный код. Дополнительно ассемблер может создавать листинг программы с номерами строк, адресами переменных, операторами исходного языка и таблицей перекрестных ссылок символов и переменных, используемых в программе. Совместно с ассемблером используется программа, называемая компоновщиком (linker) или редактором связей (linkage editor). Она объединяет отдельные файлы, созданные ассемблером, в единую исполняемую программу. В блок базовых программ входит также отладчик (debugger) позволяющий программисту пошагово выполнять программу, проверять и изменять содержимое памяти.
Какие типы программ мы будем создавать? Мы будем писать два основных типа программ, которые перечислены ниже.
16-разрядные программы для реального режима адресации. Эти программы предназначены для выполнения в системе MS DOS либо в среде эмулятора DOS под Linux. Большинство примеров из этой книги можно адаптировать для выполнения в реальном режиме адресации. О программировании для реального режима адресации речь пойдет в многочисленных примечаниях книги. Кроме того, две главы полностью посвящены выводу текстовой и графической информации на экран монитора в режиме MS DOS.
32-разрядные программы для защищенного режима. Эти программы предназначены для запуска в окне текстового терминала (консоли) вереде операционной системы Microsoft Windows. С их помощью вы сможете отобразить на экране монитора как текстовые, так и графические данные.
Как язык ассемблера связан с машинным кодом? Во-первых, машинный код - это набор чисел, которые интерпретируются центральным процессором компьютера и определяют выполняемые им действия. Например, все процессоры Intel семейства IA-32 имеют совместимый между собой машинный код. Машинный код состоит исключительно из двоичных чисел. Во-вторых, язык ассемблера состоит из набора операторов, понятных человеку. Каждый оператор начинается с короткого мнемонического обозначения выполняемых процессором действий, например ADD (сложить), MOV (переслать), SUB (вычесть) или CALL (вызвать). Язык ассемблера однозначно связан с машинным кодом. Это значит, что каждый оператор языка ассемблера соответствует одной команде машинного кода.
Какое отношение имеет язык ассемблера к языкам высокого уровня, таким как C++ или Java? Языки высокого уровня, такие как C++ или Java, не имеют однозначного соответствия с языком ассемблера и, следовательно, с машинным кодом. Например, один оператор языка C++ транслируется в несколько операторов языка ассемблера или несколько машинных команд. Давайте посмотрим, как происходит процесс трансляции оператора языка C++ в машинный код. Поскольку анализировать двоичный машинный код очень трудно, вместо него мы рассмотрим эквивалентные операторы языка ассемблера. В приведенном ниже операторе языка C++ выполняются две арифметические операции и полученный результат присваивается переменной. Предположим, что существуют целочисленные переменные X и Y:
X = (У + 4) 3;
В результате трансляции получится приведенный ниже набор ассемблерных команд. Обратите внимание, что одному оператору языка высокого уровня соответствует несколько команд языка ассемблера, так как последний однозначно связан с машинным кодом:
mov еах, У; Загрузить значение переменной Y в регистр ЕАХ
add eax,4; Прибавить число 4 к регистру ЕАХ
mov ebx,3; Загрузить число 3 в регистр ЕВХ
imul ebx; Умножить содержимое регистра ЕАХ на содержимое ЕВХ
mov Х, еах; Переслать содержимое регистра ЕАХ в переменную X
С точки зрения программиста регистры - это обычные переменные, которым присвоены стандартные имена, находящиеся внутри центрального процессора. Обычно регистры используются в качестве одного из операндов при выполнении команд процессором.
С помощью этого примера мы вовсе не хотели показать, что язык C++ "лучше" или что он мощнее языка ассемблера. Нашей целью было продемонстрировать, как один оператор языка высокого уровня порождает несколько команд языка ассемблера. Как вы уже знаете, язык ассемблера однозначно связан с машинным кодом. Последний состоит из набора чисел, с помощью которых закодированы выполняемые процессором действия.
Являются ли программы на языке ассемблера переносимыми? Важным отличием языка ассемблера от языков высокого уровня является то, что написанные на нем программы не являются переносимыми. Говорят, что язык программирования является переносимым {portable), если написанные на нем программы можно скомпилировать и запустить на разных компьютерных платформах. Например, программы, написанные на языке C++, Moiyr быть скомпилированы и запушены практически на любом компьютере и п любой операционной системе при условии, что в них не используются вызовы библиотечных функций, характерные для конкретной операционной системы. Основным отличием языка Java является то, что написанные на нем программы после компиляции могут выполняться в любой компьютерной системе, для которой существует реализация виртуальной машины Java.
Учитывая изложенные выше моменты, язык ассемблера не может быть переносимым по определению, поскольку он тесно связан с архитектурой процессоров определенного семейства. Таким образом, на сегодняшний день существует несколько совершенно разных языков ассемблера. Каждый из них привязан либо к конкретному семейству процессоров, либо к конкретной архитектуре компьютера. Среди них можно выделить семейство процессоров Motorola 68x00, Intel IA-32, SUN Sparc, VAX и IBM-370. Команды в языке ассемблера соответствуют командам конкретного процессора. Например, язык ассемблера, рассмотренный в этой книге, предназначен для программирования только процессоров Intel, принадлежащих семейству 1А-32.
Зачем изучать язык ассемблера? А если взять хорошую книгу, в которой описана архитектура конкретного компьютера и структура его процессора? Неужели она не заменит это описание программирования на языке ассемблера?
Я уверен, что вы связаны с написанием программ для встраиваемых компьютерных систем. Подобные программы обычно пишут на языках С, Java или ассемблере, после чего полученный машинный код записывают в запоминающее устройство (постоянное или перепрограммируемое) микроконтроллера. Затем сам микроконтроллер устанавливают в управляемое им устройство. В качестве примера встраиваемых устройств можно привести системы питания и зажигания автомобилей, системы управления кондиционерами, охранные системы, системы управления полетами, электронные записные книжки, модемы, принтеры и другие "умные" устройства, содержащие встроенный микропроцессор.
В большинстве специализированных игровых приставок к программам предъявляются довольно жесткие требования к объему используемой в них памяти и к быстродействию самих программ. Все это требует высокой степени оптимизации этих программ как по скорости, так и по используемой ими памяти. Поэтому программисты, занимающиеся написанием кода для таких приставок, должны учитывать особенности их аппаратного обеспечения. В подобных ситуациях они часто в качестве средства разработки выбирают язык ассемблера, поскольку он позволяет им получить полный контроль над процессом создания машинного кода.
Для прикладного программиста язык ассемблера поможет преодолеть ограничения, накладываемые используемым ими языком высокого уровня в плане выполнения определенных типов операций. Например, в языке Microsoft Visual Basic обработка строковых данных выполняется крайне неэффективно. Поэтому для выполнения операций со строками, такими как шифрование данных и обработка битовых строк, программисты обычно используют подпрограммы, написанные на языке C++ или ассемблере и размешенные в DLL (Dynamic Link Libraries, или динамически загружаемые библиотеки).
Если вы связаны с разработкой специализированного оборудования, то наверняка вам придется написать драйвер устройства, управляющий работой того оборудования, которое выпускает ваша фирма. Драйверы устройств (device drivers) - это низкоуровневые системные программы, напрямую взаимодействующие с обслуживаемыми ими устройствами. В задачу драйвера входит преобразование обобщенных запросов, посылаемых операционной системой на конкретное устройство, в последовательность низкоуровневых команд, характерных для данного конкретного устройства. Например, производители принтеров комплектуют каждое выпускаемое ими устройство отдельными драйверами для каждой из поддерживаемых операционных систем, таких как Microsoft Windows, Mac OS, Linux и др.
Существуют ли какие-либо правила в языке ассемблера? Да, конечно, в языке ассемблера приняты несколько правил, обусловленные внутренней физической структурой самого процессора и его системой команд. Например, два операнда, используемые в одной команде, должны иметь одинаковый размер. Тем не менее, в языке ассемблера гораздо меньше правил, чем, например, вС++.
В программах на языке ассемблера можно легко обойти любые ограничения, принятые в языках высокого уровня. Например, в языке C++ не разрешается присваивать значение указателя одного типа указателю другого типа. Как правило, в этом ограничении нет ничего плохого, поскольку оно позволяет избежать логических ошибок в программах.
Опытный программист может найти способ, как преодолеть это ограничение, однако полученный в результате код будет слишком сложным. В отличие от C++, язык ассемблера не накладывает никаких ограничений относительно указателей. Здесь операции присваивания значений указателям целиком и полностью определяются программистом.
Естественно, что цена такой свободы чрезвычайно высока: программист тратит очень много времени на отладку ассемблерных программ на уровне машинного кода.
Лабораторная работа № 1
Ознакомление с работой эмулятора Emu8086
Цель работы: ознакомление со структурой учебной микроЭВМ (эмулятора Emu8086), органами управления и режимами ее работы.
1. Краткие теоретические сведения
1.1 Структура ассемблерной программы
Каждый язык программирования имеет свои особенности. Язык ассемблера - не исключение. Традиционно первая программа выводит приветственное сообщение на экран ‘Hello World’.
В отличие от многих современных языков программирования в ассемблерной программе каждая команда располагается на ОТДЕЛЬНОЙ СТРОКЕ. Нельзя разместить несколько команд на одной строке. Не принято, также, разбивать одну команду на несколько строк.
Язык ассемблера является РЕГИСТРОНЕЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ.Т. е. в большинстве случаев нет разницы между большими и малыми буквами. Команда может быть ДИРЕКТИВОЙ - указанием транслятору. Они выполняются в процессе превращения программы в машинный код. Многие директивы начинаются с точки. Для удобства чтения программы они обычно пишутся БОЛЬШИМИ БУКВАМИ. Кроме директив еще бывают ИНСТРУКЦИИ - команды процессору. Именно они и будут составлять машинный код программы.
Нужно отметить, что понятие "машинного кода" очень условно. Часто оно обозначает просто содержимое выполняемого файла, хранящего кроме собственно машинных команд еще и данные. В нашем случае это будет текст выводимого сообщения "Hello".
1.2 Особенности создания ассемблерной программы в среде DOS средствами TASM и MASM
Язык ассемблера является самым низкоуровневым языком программирования.Т. е. он ближе любых других приближен к архитектуре ЭВМ и ее аппаратным возможностям, позволяя получить к ним полный доступ. В отличие от языков высокого уровня (ЯВУ) ассемблерная программа содержит только тот код, который ВВЕЛ ПРОГРАММИСТ. Никаких дополнительных "обвязок". Вся ответственность за "логичность" кода ПОЛНОСТЬЮ лежит на узких плечах ПРОГРАММИСТА.
Простой пример. Обычно подпрограммы заканчиваются командой возврата. Если ее не задать явно, транслятор все равно добавит ее в конец подпрограммы. Ассемблерная подпрограмма без команды возврата НЕ ВЕРНЕТСЯ в точку вызова, а будет выполнять код, следующий за подпрограммой, как-будто он является ее продолжением. Еще пример. Можно попробовать "выполнить" данные вместо кода. Часто это лишено смысла. Но если программист это сделает, транслятор промолчит. Язык ассемблера позволяет делать все! Тут нет НИКАКИХ ограничений. Но с другой стороны это часто является источником ошибок.
Эти особенности приводят к тому, что ассемблерные программы часто "подвешивают" компьютер, особенно у начинающих программистов.
Выделим три разновидности "зависания" по способу борьбы с ним.
Простое - для выхода из него достаточно нажать Ctrl+Break или Ctrl+C (сначала нажимается клавиша Ctrl и, НЕ ОТПУСКАЯ ее, нажимается вторая клавиша - C или Break; отпускаются в обратном порядке). Программа при этом аварийно завершается выходом в DOS.
Мягкое - машина не реагирует на Ctrl+Break, но клавиатура "дышит".Т. е. при нажатии на клавиши, типа NumLock, моргают соответствующие светодиоды. В этом случае машину нужно будет перегрузить, нажав Ctrl+Alt+Del. В среде Windows нужно просто "убить" сеанс, закрыв окно.
Жесткое - машина никак не реагирует на клавиатуру и не воспринимает комбинацию Ctrl+Alt+Del. В этом случае поможет аппаратный сброс при помощи кнопки "Reset", расположенной на передней панели системного блока. Не нужно ВЫКЛЮЧАТЬ и включать ЭВМ. Вы как будущие разработчики аппаратуры должны знать, что она выходит из строя в основном при включении и выключении.
1.3 Процесс обработки программы на языке ассемблера
Из-за своей специфики, а также по традиции, для программирования на языке ассемблера нет никаких сред-оболочек типа Turbo C, Turbo Pascal и т.д. Тут приходится пользоваться "утилитами командных строк", как 30 лет назад. Весь процесс технического создания ассемблерной программы можно разбить на 4 шага (исключены этапы создания алгоритма, выбора структур данных и т.д.).
Набор программы в текстовом редакторе и сохранение ее в отдельном файле. Каждый файл имеет имя и тип, называемый иногда расширением. Тип в основном используется для определения назначения файла. Например, программа на C имеет тип C, на Pascal - PAS, на языке ассемблера - ASM.
Обработка текста программы транслятором. На этом этапе текст превращается в машинный код, называемый объектным. Кроме того, есть возможность получить листинг программы, содержащий кроме текста программы различную дополнительную информацию и таблицы, созданные транслятором. Тип объектного файла - OBJ, файла листинга - LST. Этот этап называется ТРАНСЛЯЦИЕЙ.
Обработка полученного объектного кода компоновщиком. Тут программа "привязывается" к конкретным условиям выполнения на ЭВМ. Полученный машинный код называется выполняемым. Кроме того, обычно получается карта загрузки программы в ОЗУ. Выполняемый файл имеет тип EXE, карта загрузки - MAP. Этот этап называется КОМПОНОВКОЙ или ЛИНКОВКОЙ.
Запуск программы. Если программа работает не совсем корректно, перед этим может присутствовать этап ОТЛАДКИ программы при помощи специальной программы - отладчика. При нахождении ошибки приходится проводить коррекцию программы, возвращаясь к шагу 1. Таким образом, процесс создания ассемблерной программы можно изобразить в виде следующей схемы. Конечной целью, напомним, является работоспособный выполняемый файл HELLO. EXE.
1.4 Особенности создания ассемблерной программы в среде эмулятора EMU8086
Этот программный продукт содержит все необходимое для создания программы на языке Assembler.
Пакет Emu8086 сочетает в себе продвинутый текстовый редактор, assembler, disassembler, эмулятор программного обеспечения (Виртуальную машину) с пошаговым отладчиком, примеры.
В процессе выполнения программы мы можем наблюдать программные регистры, флаги и память, АЛУ показывает работу центрального процессора.
Встроенная виртуальная машина полностью блокирует обращение программы к реальным аппаратным средствам ЭВМ, накопителям памяти, это делает процесс отладки намного более легкой
1.5 Правила оформления ассемблерных программ
При наборе программ на языке ассемблера придерживайтесь следующих правил:
директивы набирайте большими буквами, инструкции - малыми;
пишите текст широко - не скупердяйничайте;
не выходите за край экрана, т.е. не делайте текст шире 80 знаков - его не удобно будет редактировать и печатать;
для отступов пользуйтесь табуляцией (клавиша TAB);
блоки комментариев задавайте с одинаковым отступом. Оптимальной считается такая строка:
<TAB><TAB>mov<TAB>ax,<пробел>bx< (1-3) TAB>; <пробел>текст комментария
Количество табуляций перед комментарием определяется длиной аргументов команды и может быть от 1 до 3. По мере знакомства с синтаксисом языка будут приводиться дополнительные правила.
2. Задание для выполнения
2.1 Запустить эмулятор EMU8086.
2.2 Пользуясь правилами оформления ассемблерных программ, исправьте слова "Please Register." на любые понравившиеся (Не забудьте заключить их в апострофы).
2.3 Запустите приложение, нажав кнопку ‘Emulate’ или клавишу F5.
2.4 Запустите полученный код на выполнение, используя кнопку “RUN” или нажмите функциональную клавишу F9.
2.5 Откомпилируйте программу. Вернитесь в главное окно формы, предварительно закрыв все открытые окна, далее нажмите кнопку “Compile”.
2.6 Полученный com-файл запустите во встроенной командной строке WINDOWS 98 на выполнение или запустите сеанс dos в total commander’e.
2.7 Поэкспериментируйте с другими примерами которые открываются при нажатие клавиши “Samples” в главном окне эмулятора.
2.8 Ознакомитесь со встроенной в эмулятор EMU8086 справкой. В ней содержится вся необходимая информация для работы с программой, азы написания программ на языке assembler и др.
3. Контрольные вопросы
3.1 Каковы основные отличия ассемблерных программ от ЯВУ?
3.2 Какова структура ассемблерной программы?
3.3 В чем отличие инструкции от директивы?
3.4 Каковы правила оформления программ на языке ассемблера?
3.5 Каковы этапы получения выполняемого файла?
3.6. Для чего нужен этап отладки программы?
3.7. Опишите основные моменты создания исполняемого файла и эмуляции работы программы?
3.8. Каковы шаги технического создания ассемблерной программы в программах TASM и MASM?
3.9 Основные возможности эмулятора EMU8086?
3.10 Методы борьбы с зависанием в DOS’e?
Лабораторная работа № 2
РАЗРАБОТКА ПЕРВОЙ ПРОГРАММЫ НА ЯЗЫКЕ АССЕМБЛЕРА
Цель работы: Знакомство со структурой ассемблерной программы, создание первой программы на языке ассемблера.
Структура ассемблерной программы
Чтобы программа выполнилась любой ОС, она должна быть скомпилирована в исполнимый файл. Основные два формата исполнимых файлов в DOS - СОМ и ЕХЕ.
Файлы типа СОМ содержат только скомпилированный код без какой-либо дополнительной информации о программе Весь код, данные и стек такой полагаются в одном сегменте и не могут превышать 64 Кб.
| . model tiny | |
| . code | |
| org 100h | |
| begin: | |
| mov ah, 9 | |
| mov dx,offset message | |
| int 21h | |
| ret | |
| message db "Привет", 0dh, 0ah, '$' | |
| end begin |
Рассмотрим исходный текст программы, чтобы понять, как она работает.
Первая строка определяет модель памяти TINY, в которой сегменты кода, данных и стека объединены. Эта модель предназначена для создания файлов типа СОМ.
В DOS для формирования адреса используется сегмент и смещение. Для формирования адреса строки "ПРИВЕТ" используется пара регистров DS (сегмент) и DX (смещение). При загрузке *.com-программы в память, все сегментные регистры принимают значение равное тому сегменту, в который загрузилась наша программа (в т. ч. и DS). Поэтому нет необходимости загружать в DS сегмент строки (он уже загружен).
Директива. CODE начинает сегмент кода, который в нашем случае также должен содержать и данные.
ORG 100h устанавливает значение программного счетчика (IP) в 100h, потому что при загрузке СОМ-файла в память DOS занимает первые 256 байт (100h) блоком данных PSP и располагает код программы только после этого блока. Все программы, которые компилируются в файлы типа СОМ, должны начинаться с этой директивы.
Метка BEGIN: располагается перед первой командой в программе и будет использоваться в директиве END (Begin - англ. начало; end - конец), чтобы указать, с какой команды начинается программа.
Вообще вместо слова BEGIN можно было бы использовать что-нибудь другое. Например, START:. В таком случае, нам пришлось бы и завершать программу END START.
Строки (5) - (7) выводят на экран сообщение “ПРИВЕТ”.
Рассмотрим вкратце о регистрах процессора.
Регистр процессора - это специально отведенная память для хранения какого-нибудь числа.
Например:
Если мы хотим сложить два числа, то в математике запишем так:
A=5
B=8
C=A+B.
A, B и C - это своего рода регистры (если говорить о компьютере), в которых могут хранится некоторые данные. А=5 можно прочитать как: Присваиваем А число 5.
Для присвоения регистру какого-нибудь значения, в Ассемблере существует оператор mov (от англ. move - загрузить). Команда MOV АН,9 помещает число 9 в регистр АН - номер функции DOS "вывод строки".
Команда MOV DX, OFFSET MESSAGE помещает в регистр DX смещение метки MESSAGE относительно начала сегмента данных, который в нашем случае совпадает с сегментом кода.
OFFSET (по-английски - это смещение). Когда, при ассемблировании, Ассемблер дойдет до этой строки, он заменит OFFSET MESSAGE на АДРЕС (смещение) этой строки в памяти. Если мы запишем OFFSET MESSAGE (хотя, правильнее будет MOV DX, WORD OFFSET MESSAGE), то в DX загрузится не адрес (смещение), а первые два символа нашей строки (в данном случае "Пр"). Так как DX - шестнадцатиразрядный регистр, в него можно загрузить только два байта (один символ всегда один байт).
Команда INT 21H вызывает системную функцию DOS (int от англ. interrupt - прерывание). Можно заменить строку INT 21H на INT 33, программа будет работать корректно. Однако в Ассемблере принято указывать номер прерывания в шестнадцатеричной системе.
Прерывание MS-DOS - это своего рода подпрограмма (часть MS-DOS), которая находится постоянно в памяти и может вызываться в любое время из любой программы.
Эта команда - основное средство взаимодействия программ с операционной системой. В примере вызывается функция DOS номер 9 - вывести строку на экран. Эта функция выводит строку от начала, адрес которого задается в регистрах DS: DX, до первого встречного символа $. При запуске СОМ-файла регистр DS автоматически загружается сегментным адресом программы, а регистр DX был подготовлен предыдущей командой.
Рассмотрим вышесказанное на примере (мелким шрифтом выделим примечания):
Программа сложения двух чисел
Начало программы
A=5 в переменную A заносим значение 5
B=8 в переменную B значение 8
Вызов подпрограммы Сложение
теперь С равно 13
A=10 тоже самое, только другие числа
B=25
Вызов подпрограммы Сложение
теперь С равно 35
Конец Программы
…
Подпрограмма Сложение
C=A+B
Возврат из подпрограммы возвращаемся в то место, откуда вызывали
Конец подпрограммы
В данном примере мы дважды вызвали подпрограмму Сложение, которая сложила два числа, переданные ей в переменных A и B. Результат помещается в переменную С. Когда вызывается подпрограмма, компьютер запоминает с какого места она была вызвана, а затем, когда закончила работу подпрограмма, компьютер возвращается в то место, откуда она вызывалась. Т.о. можно вызывать подпрограммы неопределенное количество раз с любого места.
Команда RET пользуется обычно для возвращения из процедуры. DOS вызывается COM-программы так, что команда RET корректно завершает программу.
DOS при вызове СОМ-файла помещает в стек сегментный адрес программы и ноль, так что RET передает управление на нулевой адрес текущего сегмента, то есть на первый байт PSP. Там находится код команды INT 20H, которая и используется для возвращения управления в DOS. Можно сразу заканчивать программу командой INT 20h, хотя это длиннее на 1 байт.
Следующая строка примера определяет строку данных, содержащую текст “ПРИВЕТ" управляющий символ ASCII возврат каретки с кодом ODh, управляющий символ ASCII перевод строки с кодом 0Ah и символ $ завершающий строку (если мы его уберем, то 21h прерывание продолжит вывод до тех пор, пока не встретится где-нибудь в памяти символ $, на экране мы увидим “мусор). Первое слово (message - сообщение) - название сообщения. Оно может быть любым (например, mess или string и пр).
Управляющие символы (ODh и 0Ah) переводят курсор на первую позицию следующей строки.
Директива END завершает программу, одновременно указывая, с какой метки должно начинаться ее выполнение.
В качестве дополнительного примера создадим еще одну строку, которую назовем message1. Затем, начиная со строки (9) вставим следующие команды и скомпилируем программу заново.
| 9 | mov dx,offset message1 |
| 10 | int 21h |
| 11 | int 20h |
| 12 | message db "Привет", 0dh, 0ah, '$' |
| 13 | message1 db "Группа", 0dh, 0ah, '$' |
| 14 | end begin |
2. Задание для выполнения
2.1 Запустить эмулятор EMU8086.
2.2 Пользуясь правилами оформления ассемблерных программ, наберите код, приведенный в примере 1, запустите код на выполнение.
2.3 Откомпилируйте пример №2;
2.4 Вернитесь в главное окно формы, предварительно закрыв все открытые окна, далее нажмите кнопку “Compile".
2.5 Полученный com-файл запустите в сеансе dos.
2.6 Создайте на языка Pascal программу выводящую на экран слово “Привет" и сравните размеры получаемых файлов (Pascal и Assembler).
3. Контрольные вопросы
3.1 Характеристика структуры файла типа *.com?
3.2 Какова структура ассемблерной программы?
3.3 С какой целью в код программы на ассемблере для DOS вводится строка ORG 100h?
3.4 Назначение команды MOV?
3.5 Прерывания 21h и 20h. Назначение?
3.6 Сущность и целесообразность использования команды RET вместо прерывания 20h?
3.6. Символ ‘$’ методика применения?
3.7. Связка “BEGIN: - END BEGIN". Правила применения?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
СТРУКТУРА ИСПОЛНИМЫХ ФАЙЛОВ ТИПА *. EXE.
ПРОСТЫЕ АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ДЕЙСТВИЯ НА ЯЗЫКЕ АССЕМБЛЕРА
Цель работы: Изучение принципов составления простейших*. exe программ. Изучение приемов работы с простейшими операторами арифметических действий.
Краткие теоретические сведения (программа типа *. ЕХЕ).
Файлы типа ЕХЕ содержат заголовок, в котором описывается размер файла, требуемый объем памяти, список команд в программе, использующих абсолютные адреса, которые зависят от расположения программы в памяти, и т.д. ЕХЕ-файл может иметь любой размер. Формат ЕХЕ также используется для исполнимых файлов в различных версиях DOS-расширителей и Windows, но со значительными изменениями.
Операционная система DOS не использует расширения для определения типа файла. Первые два байта заголовка ЕХЕ-файла - символы "MZ" или "ZM", и если файл начинается с этих символов и длиннее некоторого порогового значения, разного для разных версий DOS, он загружается как ЕХЕ, если нет - как СОМ.
ЕХЕ-программы немного сложнее в исполнении, но для них отсутствует ограничение размера в 64 килобайта, так что все достаточно большие программы используют именно этот формат. Конечно, ассемблер позволяет уместить и в 64 килобайтах весьма сложные и большие алгоритмы, а все данные хранить в отдельных файлах, но ограничение размера все равно очень серьезно, и даже чисто ассемблерные программы могут с ним сталкиваться.
Простой пример ЕХЕ-файла:
| . model small | ; сегмент стека размером в 256 байт |
| . stack 100h | ; сегмент стека размером в 256 байт |
| . code | ; сегмент кода, который содержит и данные. |
| Begin: | ; метка начала кода программы |
| mov ax,@data; | ; сегментный адрес строки message помещается в DS |
| mov ds,ax | |
| mov dx,offset string | помещает в регистр DX смещение метки String относительно начала сегмента данных |
| mov ah,9 | ; помещаем номер функции DOS "вывод строки (9)" в регистр АН. |
| int 21h | ; функция DOS "вывод строки" |
| mov ax,4C00h | ; завершение программы типа - exe |
| int 21h | ; функция DOS "завершить программу" |
| . data | ; начало сегмента данных |
| string db "Privet", 0Dh,0Ah,'$' | ; cтрока с содержащая выводимые данные. |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
В примере определяются три сегмента - сегмент стека директивой. STACK размером в 256 байт, сегмент кода, начинающийся с директивы. CODE, и сегмент данных, начинающийся с. DATA. При запуске ЕХE-программы регистр DS уже не содержит адреса сегмента со строкой string (он указывает на сегмент, содержащий блок данных PSP), а для вызова используемой функции DOS этот регистр должен иметь сегментный адрес строки. Команда MOV AX,@DATA загружает в АХ сегментный адрес группы сегментов данных @DATA, a MOV DS,AX копирует его в DS. Программы типа ЕХЕ должны завершаться системным вызовом DOS 4Ch: в регистр АН помещается значение 4Ch, в регистр AL помещается код возврата (в данном примере код возврата 0 и регистры АН и AL загружаются одной командой MOV AX,4C00h), после чего вызывается прерывание 21h.
Простые арифметические операторы.
Арифметические команды любого микропроцессора привлекают к себе наибольшее внимание. Каждый заинтересован в выполнении арифметических вычислений, и именно эти команды проделывают такую работу. Хотя их немного, они выполняют большинство преобразований данных, а микропроцессоре. В реальных же условиях арифметические команды занимают лишь малую часть всех исполняемых команд.
2.1 Сложение.
Команда ADD (Addition - сложение (гл. to add - сложить)) осуществляет сложение первого и второго операндов. Исходное значение первого операнда (приемника) теряется, замещаясь результатом сложения. Второй операнд не изменяется. В качестве первого операнда команды ADD можно указывать регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти, в качестве второго - регистр (кроме сегментного), ячейку памяти или непосредственное значение, однако не допускается определять оба операнда одновременно как ячейки памяти. Операнды могут быть байтами или словами и представлять числа со знаком или без знака. Команду ADD можно использовать для сложения как обычных целых чисел, так и двоично-десятичных (с использованием регистра АХ для хранения результата). Команда воздействует на флаги OF, SF, ZF, AF, PF и CF.
| Команда | Назначение | Процессор |
| ADD приемник, источник | Сложение | 8086 |
Примеры:
mov al,10 - --> загружаем в регистр AL число 10
add al,15 - --> al = 25; al - приемник, 15 - источник
mov ax,25000 - --> загружаем в регистр AX число 25000
add ax,10000 - --> ax = 35000; ax - приемник, 10000 - источник
mov cx, 200 - --> загружаем в регистр CX число 200
mov bx,760 - --> а в регистр BX - 760
add cx,bx - --> cx = 960, bx = 760 (bx не меняется); cx - приемник, bx - источник
2.2 Вычитание.
Команда SUB (Subtraction - вычитание) вычитает второй операнд (источник) из первого (приемника) и помещает результат на место первого операнда. Исходное значение первого операнда (уменьшаемое) теряется. Таким образом, если команду вычитания записать в общем виде
SUB операнд1, операнд2
то ее действие можно условно изобразить следующим образом:
операнд1 - операнд2 - > операнд1
В качестве первого операнда можно указывать регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти, в качестве второго - регистр (кроме сегментного), ячейку памяти или непосредственное значение, однако не допускается определять оба операнда одновременно как ячейки памяти. Операнды могут быть байтами или словами и представлять числа со знаком или без знака. Команда воздействует на флаги OF, SF, ZF, AF, PF и CF.
| Команда | Назначение | Процессор |
| SUB приемник, источник | Вычитание | 8086 |
Примеры:
mov al,10
sub al,7 - --> al = 3; al - приемник, 7 - источник
mov ax,25000
sub ax,10000 - --> ax = 15000; ax - приемник, 10000 - источник
mov cx,100
mov bx,15
sub cx,bx - --> cx = 85, bx = 15 (bx не меняется); cx - приемник, bx - источник
2.3 Инкремент (увеличение на 1).
Команда INC (Increment - инкремент) прибавляет 1 к операнду, в качестве которого можно указывать регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти размером как в байт, так и в слово.
Не допускается использовать в качестве операнда непосредственное значение. Операнд интерпретируется как число без знака. Команда воздействует на флаги OF, SF, ZF, AF и PF. Команда не воздействует на флаг CF; если требуется воздействие на этот флаг, необходимо использовать команду Add Op,l.
Команда INC (Increment - инкремент) увеличивает на единицу регистр или значение операнда в памяти.
Она эквивалентна команде ADD источник, 1 только выполняется гораздо быстрее.
| Команда | Назначение | Процессор |
| INC приемник | Увеличение на единицу | 8086 |
Примеры:
mov al,15
inc al - --> теперь AL = 16 (эквивалентна add al,1)
mov dh,39h
inc dh - --> DH = 3Ah (эквивалентна add dh,1)
mov cl,4Fh
inc cl - --> CL = 50h (эквивалентна add cl,1)
2.4 Декремент (уменьшение на 1).
Команда DEC (Decrement - декремент) вычитает 1 из операнда, в качестве которого можно указывать регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти размером как в байт, так и в слово. Не допускается использовать в качестве операнда непосредственное значение. Операнд интерпретируется как число без знака. Команда воздействует на флаги OF, SF, ZF, AF и PF.
Она эквивалентна команде SUB источник, 1 только выполняется гораздо быстрее.
| Команда | Назначение | Процессор |
| INC приемник | Увеличение на единицу | 8086 |
Примеры:
mov al,15
dec al - --> теперь AL = 14 (эквивалентна sub al,1)
mov dh,39h
dec dh - --> DH = 38h (эквивалентна sub dh,1)
mov cl,4Fh
dec cl - --> CL = 4Dh (эквивалентна sub cl,1)
3. Задание для выполнения.
3.1 Запустить эмулятор EMU8086.
3.2 Получите задание у преподавателя (один из пяти вариантов табл. №1) и, пользуясь правилами оформления ассемблерных программ, напишите программы расчета значения A (два-три варианта).
2.3 Программу ассемблируйте в файл типа *. exe;
3. Контрольные вопросы
3.1 Структура файлов типа *. exe?
3.2 Структурные отличия файлов *. exe от *.com в операционной среде DOS?
3.3 Команда add основное назначение?
3.4 Команда sub основное назначение?
3.5 Команда inc основное назначение?
3.6. Команда dec основное назначение?
Табл. №1
| № вар. | Расчетная формула | B | C | D |
| A=B+C-D | 1 | 35 | 23 | |
| A=B+C+D | 65 | 1 | 1 | |
| A=C-D+B | 1 | 33 | 1 | |
| A=D+A-B | 18 | 1 | 88 | |
| A= B-C+D | 45 | 10 | 1 |
По согласованию с преподавателем можно изменить как расчетную формулу, так и значения коэффициентов (B, C, D).
Лабораторная работа № 3
СПОСОБЫ АДРЕСАЦИИ НА ЯЗЫКЕ АССЕМБЛЕРА
Цель работы: Изучить основные способы адресации.
Способы адресации.
Способом, или режимом адресации называют процедуру нахождения операнда для выполняемой команды. Если команда использует два операнда, то для каждого из них должен быть задан способ адресации, причем режимы адресации первого и второго операнда могут, как совпадать, так и различаться. Операнды команды могут находиться в разных местах: непосредственно в составе кода команды, в каком-либо регистре, в ячейке памяти; в последнем случае существует несколько возможностей указания его адреса. Строго говоря, способы адресации являются элементом архитектуры процессора, отражая заложенные в нем возможности поиска операндов. С другой стороны, различные способы адресации определенным образом обозначаются в языке ассемблера и являются разделом языка.
В программах, написанных на языке ассемблера термин "операнд" применим к обозначению тех физических объектов, с которыми имеет дело процессор при выполнении машинной команды и, говоря об операндах команд языка, понимают в действительности операнды машинных команд. По отношению к командам ассемблера используется термин "параметры".
В архитектуре современных 32-разрядных процессоров Intel предусмотрены довольно изощренные способы адресации; в МП 86 способов адресации меньше. Мы в настоящей лабораторной работе ознакомимся с режимами адресации, используемые в МП 86.
Различают следующие режимы адресации:
регистровый;
непосредственный;
прямой;
регистровый косвенный (базовый или индексный);
регистровый косвенный со смещением (базовый или индексный);
базово-индексный;
базовый индексный со смещением.
1.1 Регистровый режим
Значение операнда-источника предварительно запоминается в одном из встроенных регистров микропроцессора.
Сам регистр становится эффективным адресом. Операнд (байт или слово) находится в регистре. Этот способ применим ко всем программно-адресуемым регистрам процессора:
| inc CX | ; Увеличение на 1 содержимого CX |
| push DS | ; Сегментный адрес сохраняется в стеке |
| xchg BX,BP | ; Регистры BX и BP обмениваются содержимым |
| mov ES,AX | ; Содержимое AX пересылается в ES |
1.2 Непосредственный режим
Непосредственная адресация. Операнд (байт или слово) указывается в команде и после трансляции поступает в код команды; он может иметь любой смысл (число, адрес, код ASCII), а также быть представлен в виде символического обозначения.
| mov АН, 40h | ; Число 40h загружается в АН |
| mov AL,'*' | ; Код ASCII символа "*' загружается в AL |
| int 21h | ; Команда прерывания с аргументом 21h |
| limit equ 528 | ; Число 528 получает обозначение limit |
| mov CX,limit | ; Число, обозначенное limit, загружается в СХ |
Команда mov, использованная в последнем предложении, имеет два операнда; первый операнд определяется с помощью регистровой адресации, второй - с помощью непосредственной.
Важным применением непосредственной адресации является пересылка относительных адресов (смещений), для этого используется описатель offset (смещение):
; Сегмент данных
string db “Privet"; Строка символов
; Сегмент команд
mov DX,offset string; Адрес строки засылается в DX
1.3 Прямой режим.
Адресуется память; адрес ячейки памяти (слова или байта) указывается в команде (обычно в символической форме) и поступает в код команды:
; Сегмент данных
meml dw 0; Слово памяти содержит 0
mem2 db 230; Байт памяти содержит 230
; Сегмент команд
inc meml; Содержимое слова meml увеличивается на 1
mov DX, meml; Содержимое слова с именем menu загружается в DX
mov AL,mem2; Содержимое байта с именем mem2 загружается в АL
Сравнивая этот пример с предыдущим, мы видим, что указание в команде имени ячейки памяти обозначает, что операндом является содержимое этой ячейки; указание имени ячейки с описателем offset - что операндом является адрес ячейки.
Прямая адресация памяти на первой взгляд, кажется, простой и наглядной. Если мы хотим обратиться, например, к ячейке meml, мы просто указываем ее имя в программе. В действительности, однако, дело обстоит сложнее. Адрес любой ячейки состоит из двух компонентов: сегментного адреса и смещения. Обозначения meml и mem2 в предыдущем примере, являются смещениями. Сегментные же адреса хранятся в сегментных регистрах. Однако сегментных регистров четыре: DS, ES, CS и SS. Каким образом процессор узнает, из какого регистра взять сегментный адрес, и как сообщить ему об этом в программе?
Процессор различает группу кодов, носящих название префиксов. Имеется несколько групп префиксов: повторения, размера адреса, размера операнда, замены сегмента. Здесь нас будут интересовать префиксы замены сегмента.
Команды процессора, обращающиеся к памяти, могут в качестве первого байта своего кода содержать префикс замены сегмента, с помощью которого процессор определяет, из какого сегментного регистра взять сегментный адрес. Для сегментного регистра ES код префикса составляет 26h, для SS - 361i, для CS - 2Eh. Если префикс отсутствует, сегментный адрес берется из регистра DS (хотя для него тоже предусмотрен свой префикс).
В приведенном примере, по умолчанию, все данные адресуются через сегментный регистр DS, так что вместо inc meml можно было написать inc DS: mem. В случае замены сегментного регистра его обязательно нужно указывать явно:
inc ES: mem1
inc CS: mem2
Обращение к ячейке памяти по известному абсолютному адресу осуществляется следующим образом:
| mov AL,DS: [17h] | Загрузка в AL содержимого ячейки со смещением 17h в сегменте, определяемом содержимым DS |
1.4 Регистровый косвенный (базовый и индексный).
Адресуется память (байт или слово). Относительный адрес ячейки памяти находится в регистре, обозначение которого заключается в прямые скобки. В МП 86 косвенная адресация допустима только через регистры ВХ, ВР, SI и DI. При использовании регистров ВХ или ВР адресацию называют базовой, при использовании регистров SI или DI - индексной.
Если косвенная адресация осуществляется через один из регистров ВХ, SI или DI, то подразумевается сегмент, адресуемый через DS, поэтому при адресации через этот регистр обозначение DS: можно опустить:
mov es: [bx],'1' ――――→ mov [bx],'1'
Кстати, этот фрагмент немного эффективнее предыдущего в смысле расходования памяти. Из-за отсутствия в коде последней команды префикса замены сегмента он занимает на 1 байт меньше места.
Регистры ВХ, SI и DI в данном применении совершенно равнозначны, и с одинаковым успехом можно воспользоваться любым из них:
Не так обстоит дело с регистром ВР. Этот регистр специально предназначен для работы со стеком, и при адресации через этот регистр в режимах косвенной адресации подразумевается сегмент стека; другими словами, в качестве сегментного регистра по умолчанию используется регистр SS.
Обычно косвенная адресация к стеку используется в тех случаях, когда необходимо обратиться к данным, содержащимся в стеке, без изъятия их оттуда (например, если к эти данные приходится считывать неоднократно).
Обозначение этого способа адресации:
| [BX] | (подразумевается DS: [BX]) |
| [BP] | (подразумевается SS: [BP]) |
| [SI] | (подразумевается DS: [SI]) |
| [DI] | (подразумевается DS: [DI]) |
Использование базовой адресации, на первый взгляд, снижает эффективность программы, так как требует дополнительной операции - загрузки в базовый регистр требуемого адреса. Однако команда с базовой адресацией занимает меньше места в памяти (так как в нее не входит адрес ячейки) и выполняется быстрее команды с прямой адресацией (из-за того, что команда короче, процессору требуется меньше времени на ее считывание из памяти). Поэтому базовая адресация эффективна в тех случаях, когда по заданному адресу приходится обращаться многократно, особенно, в цикле. Выигрыш оказывается тем больше, чем большее число, раз происходит обращение по указанному адресу. С другой стороны, возможности этого режима адресации невелики, и на практике чаще используют более сложные способы.
Примеры:
| mov SI, offset string | ; В SI загружается относительный адрес ячейки string |
| mov AX, [SI] | ; Содержимое ячейки string загружается в AX |
| inc [SI] | ; Увеличиваться содержимое ячейки string |
| mov BX, [SI] | ; Новое содержимое ячейки string загружается в BX |
| mov DI, SI | ; Относительный адрес ячейки string копируется в DI |
1.5 Регистровый косвенный режим со смещением (базовый и индексный).
Адресуется память (байт или слово). Относительный адрес операнда определяется, как сумма содержимого регистра BX, BP, SI или DI и указанной в команде константы, иногда называемой смещением. Смещение может быть числом или адресом. Так же, как и в случае базовой адресации, при использовании регистров BX, SI и DI подразумевается сегмент, адресуемый через DS, а при использовании ВР подразумевается сегмент стека и, соответственно, регистр SS.
смещение = {SP, BP, DI, SI, BX} + смещение из команды
Иногда можно встретиться с альтернативными обозначениями того же способа адресации, которые допускает ассемблер. Вместо, например, 4 [ВХ] можно с таким же успехом написать [ВХ+4], 4+ [ВХ] или [ВХ] +4. Такая неоднозначность языка ничего, кроме путаницы, не приносит, однако ее надо иметь в виду, так как с этими обозначениями можно столкнуться, например, рассматривая текст деассемблированной программы.
Рассмотрим теперь пример использования базовой адресации со смещением при обращении к стеку:
смещение = {SP, BP, DI, SI, BX} + смещение из команды
Здесь квадратные скобки [] - это тоже оператор. Он вычисляет адрес как сумму того, что находится внутри скобок с тем, что находится снаружи.
array db 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60; Пусть в сегменте данных определен массив:
Последовательность команд:
mov BX,5
mov AL,array [5] ; загрузит в AL элемент массива с индексом 5, то есть 50.
Тот же результат будет получен и в таких последовательностях команд:
mov BX,offset array
mov AL,5 [BX]
или
mov AL, [BX] +5
mov AL, [BX+5]
1.6 Базово-индексный режим
Адресуется память (байт или слово). Относительный адрес операнда определяется, как сумма содержимого следующих пар регистров:
| смещение [BX] [SI] | (подразумевается DS: смещение [BX] [SI]) |
| смещение [BX] [DI] | (подразумевается DS: смещение [BX] [DI]) |
| смещение [BP] [SI] | (подразумевается SS: смещение [BP] [SI]) |
| смещение [BP] [DI] | (подразумевается SS: смещение [BP] [DI]) |
Во всех этих случаях можно также писать:
| смещение [BX+SI] |
| [смещение +BX+SI] |
| [BX+SI] +смещение |
Это чрезвычайно распространенный способ адресации, особенно, при работе с массивами. В нем используются два регистра, при этом одним из них должен быть базовый (ВХ или ВР), а другим - индексный (SI или DI). Как правило, в одном из регистров находится адрес массива, а в другом - индекс в нем, при этом совершенно безразлично, в каком что.
1.7 Базово-индексная адресация со смещением.
Адресуется память (байт или слово). Относительный адрес операнда определяется как сумма содержимого двух регистров и смещения.
Это способ адресации является развитием предыдущего. В нем используются те же пары регистров, но полученный с их помощью результирующий адрес можно еще сместить на значение указанной в команде константы. Как и в случае базово-индексной адресации, константа может представлять собой индекс (и тогда в одном из регистров должен содержаться базовый адрес памяти), но может быть и базовым адресом. В последнем случае регистры могут использоваться для хранения составляющих индекса.
Приведем формальный пример рассматриваемого режима адресации.
Пусть в сегменте данных определен массив из 24 байт
syms db 'ЙЦУКЕНГШЩЗХЪ'
db 'йцукенгшщзхъ'
Последовательность команд
mov BX,12mov SI,6
mov DL,syms [BX] [SI] ; загрузит в регистр DL элемент с индексом 6 из второго ряда, то есть код ASCII буквы г
Тот же результат будет получен и в таком варианте:
mov BX,offset syms
mov SI,6
mov DL,12 [BX] [SI]
2. Порядок выполнения работы:
1. С помощью редактора эмулятора EMU 8086 напишите программу, исходный текст которой приводится в листинге №1:
2. Создайте исполняемый файл типа MZ.
3. Изучите структуру программы, также изучите структуру сегмента данных программы: найдите в нем все переменные, определенные в тексте программы.
4. Переделайте программу с использованием упрощенных директив сегментации так, чтобы получить исполняемый файл типа.com и сравните размеры программ.
5. Выполните первые 5 шагов программы, анализируя и записывая состояние регистров на каждом шаге.
6. Занесите в СХ 00FFh. Определите по способу адресации ячейку памяти в сегменте, где произойдут изменения, записать ее адрес.
7. Выполните дальнейшие шаги программы, анализируя возможные способы адресации.
8. Подготовьте отчет, который должен содержать тексты программ, адреса сегментных регистров и записи адресов ячеек памяти против соответствующих команд, а также запись содержимого этих ячеек.
9. В отчете должны содержаться ответы на следующие вопросы.
3. Контрольные вопросы
Как переслать содержимое X в Y?
Чем отличаются команды
MOV [si], cx
и
MOV si, cx?
К какому способу адресации относится команда MOV dx, offset message?
Какие сегменты используются при следующих вариантах адресации: [BX] [SI], [BX] [DI], [BP] [SI], [BP] [DI] ?
5. Что произойдет при выполнении инструкции
MOV AL, DS: 17h?
Чем эта команда отличается от следующей:
MOV AL, DS: [17h] ?
6. Пусть в сегменте данных определен массив
Array db 0,15,22,31,44,45,62,67,76,99
Что окажется в регистре AL после выполнения команд:
MOV BX, 5
MOV AL, array [BX] ?
7. Какой это способ адресации (пример вопроса 6)?
8. Укажите, какие инструкции в программе (листинг №1), созданной в данной лабораторной работе, относятся к инструкциям:
с непосредственным;
косвенным режимом адресации?
9. Укажите способ записи обращения напрямую к ячейке памяти по известному абсолютному адресу?
10. Префиксы, Виды префиксов. Префиксы замены сегмента?
11. Перечислите регистры косвенной и базовой адресации. Опишите отличия?
12. Сущность эффективности базовой адресации в сравнении с прямой?
Листинг №1.
TITLE MOVE2 MOVE2 SEGMENT 'CODE' ASSUME CS: MOVE2, DS: DATA MYPROC PROC OUTPROC:
MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AH,BH MOV AH,X MOV CH,3 MOV AX,3 MOV AX,Y MOV [SI],CX MOV [BP],CX MOV [SI],258 MOV [BP+516],1027 MOV BYTE PTR X,255 MOV BYTE PTR [DI+515],4 MOV WORD PTR [DI+515],4 MOV [DI+BP+515],258 MOV AX, [SI+BX+258] MOV AH,4CH INT 21H MYPROC ENDP MOVE2 ENDS DATA SEGMENT X DB 1 Y DW 2 DATA ENDS END MYPROC
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5,6
ВЫВОД НА ЭКРАН В ТЕКСТОВОМ РЕЖИМЕ
Цель работы: Ознакомится с основными средствами вывода текстовых данных на экран посредством средств операционной системы DOS, средствами BIOS и средствами непосредственного (прямого) отображением в видеобуфер.
Средства DOS.
1.1 Функция DOS 02h.
Функция DOS 02h - Записать символ в STDOUT с проверкой на Ctrl-Break
| Ввод: | АН = 02h DL = ASCII-код символа |
| Вывод: | Никакого, согласно документации, но на самом деле: AL = код последнего записанного символа (равен DL, кроме случая, когда DL = 09h (табуляция), тогда в AL возвращается 20h). |
Эта функция при выводе на экран обрабатывает некоторые управляющие символы - вывод символа BEL (07h) приводит к звуковому сигналу, символ BS (08h) приводит к движению курсора влево на одну позицию, символ НТ (09h) заменяется на несколько пробелов, символ LF (0Ah) опускает курсор на одну позицию вниз, и CR (0Dh) приводит к переходу на начало текущей строки.
Если в ходе работы этой функции была нажата комбинация клавиш Ctrl-Break, вызывается прерывание 23h, которое по умолчанию осуществляет выход из программы.
Простой пример работы функции DOS 02h.
Пример № 1.1
| . model tiny | ; модель памяти в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov dl,< ASCII-код символа > | ; заносим в регистр dl - любой ASCII-код символа |
| mov ah,2 | ; номер функции DOS "вывод символа" |
| int 21h | ; вызов DOS |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
Эта программа, выводит на экран любой ASCII-символ, в установленную позицию курсора.
Все функции DOS вывода на экран используют устройство STDOUT, стандартный вывод. Это позволяет перенаправлять вывод программы в файл или на стандартный ввод другой программы. Например, если откомпилировать приведен пример (создать файл cod.com) и написать в командной строке
cod.com > cod. out
то на экран ничего выдано не будет, а в текущем каталоге появится файл cod. out, содержащий ASCII-код символа.
Функция DOS 06h.
Функция DOS 06h - Записать символ в STDOUT без проверки на Ctrl-Break
| Ввод: | АН = 06h DL = ASCII-код символа (кроме FFh) |
| Вывод: | Никакого, согласно документации, но на самом деле: AL = код записанного символа (копия DL) |
Эта функция не обрабатывает управляющие символы (CR, LF, HT и BS выполняют свои функции при выводе на экран, но сохраняются при перенаправлении вывода в файл) и не проверяет нажатие Ctrl-Break.
Заменим в примере № 1.1 MOV АН,2 на MOV АН,6 и перекомпилируем этот пример. Работу откомпилированного примера смотрим в операционной системе MS-DOS.
Функция DOS 09h
Функция DOS 09h - Записать строку в STDOUT с проверкой на Ctrl-Break
| Ввод: | АН = 09h DS: DX = адрес строки, заканчивающейся символом $ (24h) |
| Вывод: | Никакого, согласно документации, но на самом деле: AL = 24h (код последнего символа) |
Действие этой функции полностью аналогично действию функции 02h, но выводится не один символ, а целая строка (смотри лабораторную работу №2).
1.4 Функция DOS 40h
Функция DOS 40h - Записать в файл или устройство
| Ввод: | АН = 40h ВХ = 1 для STDOUT или 2 для STDERR DS: DX = адрес начала строки СХ = длина строки |
| Вывод: | CF = 0, АХ = число записанных байт |
Эта функция предназначена для записи в файл, но, если в регистр ВХ поместить число 1, функция 40h будет выводить данные на STDOUT, а если ВХ = 2 - на устройство STDERR. STDERR всегда выводит данные на экран и не перенаправляется в файлы. На этой функции основаны используемые в С функции стандартного вывода - фактически функция С fputs () просто вызывает это прерывание, помещая свой первый аргумент в ВХ, адрес строки (второй аргумент) - в DS: DX и длину - в СХ.
Простой пример работы функции DOS 40h.
Пример № 1.2
| . model tiny | ; модель памяти в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov ah,40h | ; номер функции DOS |
| mov bx,2 | ; указываем устройство STDERR |
| mov dx,offset message | ; DS: DX - адрес строки |
| mov cx,25 | ; CX - длина строки |
| int 21h | ; вызов DOS |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| message db "This function can print $" | ; cтрока с содержащая выводимые данные. |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
Если скомпилировать этот пример и запустить ее командой
dosout.com > dosout. out
то сообщение появится на экране, а файл dosout2. out окажется пустым.
Прерывание INT 29H
INT 29h: Быстрый вывод символа на экран
| Ввод: | AL = ASCII-код символа |
Простой пример работы прерывания INT 29 h.
Пример № 1.3
| . model tiny | ; модель памяти в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov ax, < ASCII-код символа > | ; заносим в регистр ax - любой ASCII-код символа |
| int 29h | ; вызов прерывания DOS - вызов символа; |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
В большинстве случаев INT 29h просто немедленно вызывает функцию BIOS "вывод символа на экран в режиме телетайпа", так что никаких преимуществ, кроме экономии байт при написании как можно более коротких программ, она не имеет.
2. Средства BIOS
Функции DOS вывода на экран позволяют перенаправить вывод в файл, но не позволяют вывести текст в любую позицию экрана и не позволяют изменить цвет текста. DOS предполагает, что для более тонкой работы с экраном программы должны использоваться видеофункции BIOS. BIOS - обеспечивает доступ к некоторым устройствам, в частности к видеоадаптеру. Все функции видеосервиса BIOS вызываются через прерывание 10h.
2.1 Выбор видеорежима
BIOS предоставляет возможность переключения экрана в различные текстовые и графические режимы. Режимы отличаются друг от друга разрешением (для графических) и количеством строк и столбцов (для текстовых), а также количеством возможных цветов.
2.1.1 Стандартные видеорежимы
INT 10h, АН = 00 - Установить видеорежим
| Ввод: | AL = номер режима в младших 7 битах |
| Вывод: | Обычно никакого, но некоторые BIOS (Phoenix и AMI) помещают в AL 30Н для текстовых режимов и 20h для графических |
Пример работы.
Пример № 2.1
| . model tiny | ; модель памяти в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov ah,00 | ; устанавливаем видеорежим |
| mov al,5 | ; устанавливаем номер режима |
| int 10h | ; вызов прерывания DOS - вызов видеосервиса; |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
Вызов этой функции приводит к тому, что экран переводится в выбранный режим. Если старший бит AL не установлен в 1, экран очищается. Номера текстовых режимов - 0, 1, 2, 3 и 7.0 и 1 - 16-цветные режимы 40x25 (с 25 строками по 40 символов в строке), 2 и 3 - 16-цветные режимы 80x25, 7 - монохромный режим 80x25. Существует еще много текстовых режимов с более высоким разрешением (80x43, 80x60, 132x50 и т.д.), но их номера для вызова через эту функцию различны для разных видеоадаптеров (например, режим 61h - 132x50 для Cirrus 5320 и 132x29 для Genoa 6400). Однако, если видеоадаптер поддерживает стандарт VESA BIOS Extention, в режимы с высоким разрешением можно переключаться, используя функцию 4Fh.
2.1.2 SuperVGA-видеорежим
INT 10h, АН = 4Fh, AL = 02 - Установить SuperVGA-видеорежим
| Ввод: | ВХ = номер режима в младших 13 битах |
| Вывод: | AL = 4Fh, если эта функция поддерживается АН = 0, если переключение произошло успешно АН = 1, если произошла ошибка |
Если бит 15 регистра ВХ установлен в 1, видеопамять не очищается. Текстовые режимы, которые можно вызвать с использованием этой функции: 80x60 (режим 108h), 132x25 (109h), 132x43 (10Ah), 132x50 (10Bh), 132x60 (10Ch).
Видеорежим, используемый в DOS по умолчанию, - текстовый режим 3.
2.2 Управление положением курсора
2.2.1 Устанавливаем положение курсора
INT 10h, АН = 02 - Установить положение курсора
| Ввод: | АН = 02 ВН = номер страницы DH = строка DL = столбец |
Пример работы.
Пример № 2.2.1
| . model tiny | ; модель памяти, в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov ah,02 | ; устанавливаем положение курсора |
| mov bh,0 | ; устанавливаем номер страницы |
| mov dh,12 | ; строка 12 |
| mov dl,29 | ; столбец 29 |
| int 10h | ; прерывания DOS - установить положение курсора в точку 12,29 |
| mov ax, < ASCII-код символа > | ; заносим в регистр ax - любой ASCII-код символа |
| int 29h | ; вызов прерывания DOS - вызов символа; |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
С помощью этой функции можно установить курсор в любую позицию экрана, и дальнейший вывод текста будет происходить из этой позиции. Отсчет номера строки и столбца ведется от верхнего левого угла экрана (символ в левой верхней позиции имеет координаты 0,0). Номера страниц 0 - 3 (для режимов 2 и 3) и 0 - 7 (для режимов 1 и 2) соответствуют области памяти, содержимое которой в данный момент отображается на экране. Можно вывести текст в неактивную в настоящий момент страницу, а затем переключиться на нее, чтобы изображение изменилось мгновенно.
2.2.2 Считываем положение и размер курсора
INТ 10h, АН = 03 - Считать положение и размер курсора
| Ввод: | АН = 03 ВН = номер страницы |
| Вывод: | DH, DL = строка и столбец текущей позиции курсора СН, CL = первая и последняя строки курсора |
Возвращает текущее состояние курсора на выбранной странице (каждая страница использует собственный независимый курсор).
2.3 Вывод символов на экран
Каждый символ на экране описывается двумя байтами - ASCII-кодом символа и байтом атрибута, указывающим цвет символа и фона, а также является ли символ мигающим.
Атрибут символа:
Бит 7: символ мигает (по умолчанию) или фон яркого цвета (если его действие было переопределено видеофункцией 10h).
Биты 6 - 4: цвет фона. Бит 3: символ яркого цвета (по умолчанию) или фон мигает (если его действие было переопределено видеофункцией 11h).
Биты 2 - 0: цвет символа.
Цвета кодируются в битах, как показано в таблице №2.3 .
Таблица №2.3 Атрибуты символов
| Обычный цвет | Яркий цвет | |
| 000b | черный | темно-серый |
| 001b | синий | светло-синий |
| 010b | зеленый | светло-зеленый |
| 011b | голубой | светло-голубой |
| 100b | красный | светло-красный |
| 101b | пурпурный | светло-пурпурный |
| 110b | коричневый | желтый |
| 111b | светло-серый | белый |
2.3.1 Считываем символ и атрибут символа в текущей позиции курсора.
INT 10h, АН = 08 - Считать символ и атрибут символа в текущей позиции курсора
| Ввод: | АН = 08 ВН = номер страницы |
| Вывод: | АН = атрибут символа AL = ASCII-код символа |
2.3.1 Выводим символ с заданным атрибутом на экран
INT 10h, АН = 09 - Вывести символ с заданным атрибутом на экран
| Ввод: | АН = 09 ВН = номер страницы AL = ASCII-код символа BL = атрибут символа СХ = число повторений символа |
С помощью этой функции можно вывести на экран любой символ, включая даже символы CR и LF, которые обычно интерпретируются как конец строки. В графических режимах СХ не должен превышать число позиций, оставшееся до правого края экрана.
Пример работы.
Пример № 2.2.1
| . model tiny | ; модель памяти, в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov ah,09 | ; помещаем номер функции DOS "вывод строки (9)" в регистр АН. |
| mov bh,0 | ; устанавливаем номер страницы |
| mov al, < ASCII-код символа > | ; строка 12; заносим в регистр al - любой ASCII-код символа |
| mov bl, 00011111b | ; атрибут символа (белый на голубом) |
| mov cx,555 | ; устанавливаем в счетчик кол-во выводимых символов |
| int 10h | ; вызов прерывания DOS - вызов символа; |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
2.3.2 Выводим символ с текущим атрибутом на экран
INT 10h, АН = 0Ah - Вывести
| Ввод: | АН = 0Ah ВН = номер страницы AL = ASCII-код символа СХ = число повторений символа |
Эта функция также выводит любой символ на экран, но в качестве атрибута символа используется атрибут, который имел символ, находившийся ранее в этой позиции.
2.3.3 Выводим символ в режиме телетайпа
INT 10h, АН = 0Eh - Вывести символ в режиме телетайпа
| Ввод: | АН = 0Eh ВН = номер страницы AL = ASCII-код символа |
Символы CR (0Dh), LF (0Ah), BEL (7) интерпретируются как управляющие символы. Если текст при записи выходит за пределы нижней строки, экран прокручивается вверх. В качестве атрибута используется атрибут символа, находившегося в этой позиции.
2.3.4 Выводим строку символов с заданными атрибутами
INT 10h, AH = 13h - Вывести строку символов с заданными атрибутами
| Ввод: | АН = 13h AL = режим вывода: Бит 0 - переместить курсор в конец строки после вывода бит 1 - строка содержит не только символы, но также и атрибуты, так что каждый символ описывается двумя байтами: ASCII-код и атрибут биты 2 - 7 зарезервированы СХ = длина строки (только число символов) BL = атрибут, если строка содержит только символы DH,DL = строка и столбец, начиная с которых будет выводиться строки ES: BP = адрес начала строки в памяти |
Функция 13h выводит на экран строку символов, интерпретируя управляющие символы CR (0Dh), LF (0Ah), BS (08) и BEL (07). Если строка подготовлена в формате символ, атрибут - гораздо быстрее просто скопировать ее в видеопамять.
Функции BIOS удобны для переключения и настройки видеорежимов, но часто оказывается, что вывод текста на экран гораздо быстрее и проще выполнять просто копированием изображения в видеопамять.
3. Прямая работа с видеопамятью
Все, что изображено на мониторе - и графика, и текст, одновременно присутствует в памяти, встроенной в видеоадаптер. Для того чтобы изображение появилось на мониторе, оно должно быть записано в память видеоадаптера. Для этого отводится специальная область памяти, начинающаяся с абсолютного адреса 0B800h: 0000h (для текстовых режимов) и заканчивающаяся на 0B800h: FFFFh. Все, что программы пишут в эту область памяти, немедленно пересылается в память видеоадаптера. В текстовых режимах для хранения каждого изображенного символа используются два байта: байт с ASCII-кодом символа и байт с его атрибутом, так что по адресу 0B800h: 0000h лежит байт с кодом символа, находящимся в верхнем левом углу экрана; по адресу 0B800h: 0001h лежит атрибут этого символа; по адресу 0B800h: 0002h лежит код второго символа в верхней строке экрана и т.д.
Таким образом, любая программа может вывести текст на экран, простой командой пересылки данных, не прибегая ни к каким специальным функциям DOS или BIOS.
Пример работ с видеопамятью.
Пример № 3.1
| . model tiny | ; модель памяти, в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov ax,0003h | ; видеорежим 3 (очистка экрана) |
| int 10h | ; прерывание DOS - очистка экрана; |
| mov ax,0B800h | ; загружаем в сегментный регистр ES число 0B800h |
| mov es,ax | |
| mov di,0 | ; загружаем в регистр DI нуль |
| mov ah,31 | ; заносим в регистр ah - атрибут символа |
| mov al, < ASCII-код символа > | заносим в регистр al - любой ASCII-код символа |
| mov es: [di],ax | ; заносим по адресу 0B800: 0000h атрибут и ASCII-код символа |
| mov ah,10h | ; вызываем функцию 10h - чтобы можно было остановить программу до нажатия любой клавиши |
| int 16h | ; вызываем прерывание 16h - сервис работы с клавиатурой BIOS |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
При подготовке данных для копирования в видеопамять в этой программе в строках (7) и (8) загружаем в сегментный регистр ES число 0B800h, которое соответствует сегменту дисплея в текстовом режиме. В строке (9) загружаем в регистр DI нуль. Это будет смещение относительно сегмента 0B800h. В строках (10) и (11) в регистр AH заносится атрибут символа (31 - ярко-белый символ на синем фоне) и в AL - ASCII-код символа (01 - рожица) соответственно.
В строке (12) заносим по адресу 0B800: 0000h (т.е. первый символ в первой строке дисплея - верхний левый угол) атрибут и ASCII-код символа (31 и 01 соответственно).
4. Задание для выполнения.
4.1 С помощью редактора эмулятора EMU 8086 напишите программы примеры, которых приведены в данной лабораторной работе.
4.2 Создайте файлы типа MZ и *.com.
4.3 Изучите структуру откомпилированных программ.
4.4 Получите задание у преподавателя (один из пяти вариантов табл. №1) напишите программу вывода на экран строки ‘Hello’.
4.5 Напишите программу работы переключения SuperVGA-видеорежимов (согласно вариантов табл. №2)
4.6 Подготовьте отчет, который должен содержать тексты программ, а также укажите описание работы команд программ.
4.7 В отчете должны содержаться ответы на следующие вопросы.
5. Контрольные вопросы
5.1 Перечислите функции вывода на экран средствами операционной системы DOS?
5.2 Принцип работы функции DOS 02h?
5.3 Укажите основные управляющие символы вывода на экран?
5.4 Каким образом осуществить вывод программы в файл?
5.5 Укажите отличие функции DOS 02h от 06h?
5.6 Прерывание int 29h. Преимущества использования?
5.7 С помощью каких функций можно установить нужный видеорежим (текстовый, цветной, монохромный)?
5.8 Отметьте основные моменты установки super VGA-видеорежимов?
5.9 Укажите функции и прерывания управления положением курсора.
5.10 Перечислите функции считывания положения и размера курсора?
5.11 Вывод символов на экран средствами BIOS. Функции?
5.12 Прямая работа с видеопамятью. Принципы работы с видеопамятью?
5.13 Укажите преимущества вывода на экран с помощью непосредственной работы с видеопамятью?
5.14 Область памяти видеоадаптера?
5.15 Укажите код третьего символа в верхней строке экрана для работы с видеопамятью?
5.16 Если в примере № 1.2 длину строку указать большую, чем указанная что в данном случае будет выводиться на экрана
Табл. №1
| № вар. | Функция вывода (DOS) | Функция вывода (BIOS) | Видеопамять |
| 02h | Ah=02h | ‘Hello’ | |
| 06h | Ah=08h | ||
| 09h | Ah=09h | ||
| 40h | Ah=0Ah | ||
| 29h | Ah=13h |
Примечание: В примерах, в которых возможно задание различных параметров вывода (цвет символа, фона; номер строки, столбца, страницы и т.д.) выводите на экран слово "hello" с параметрами отличными от стандартных.
Табл. №2
| № вар. | SuperVGA-видеорежим |
| 108h | |
| 109h | |
| 10Ah | |
| 10Bh | |
| 10Ch |
Лабораторная работа № 4
КОМАНДЫ ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ
Цель работы: ознакомиться с работой команд логических операций: and, or, xor, test, not и реализацией их работы на практике.
Краткие теоретические сведения.
Логические операции являются важным элементом в проектировании микросхем и имеют много общего в логике программирования. Команды AND, OR, XOR и TEST - являются командами логических операций. Эти команды используются для сброса и установки бит и для арифметических операций в коде ASCII. Все эти команды обрабатывают один байт или одно слово в регистре или в памяти, и устанавливают флаги CF, OF, PF, SF, ZF.
Команда AND.
Команда AND (Логическое И) осуществляет логическое (побитовое) умножение первого операнда на второй. Исходное значение первого операнда (приемника) теряется, замещаясь результатом умножения. В качестве первого операнда команды and можно указывать регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти, в качестве второго - регистр (кроме сегментного), ячейку памяти или непосредственное значение, однако не допускается определять оба операнда одновременно как ячейки памяти. Операнды могут быть байтами или словами. Команда воздействует на флаги SF, ZF и PF.
Правила побитового умножения:
| Первый операнд-бит 0101 | Бит результата 0001 |
| Второй операнд-бит 0011 |
Пример 1
mov AX,0FFEh
and AX,5555h; AX=0554h
Пример 2
mov ax,00101001b
add ax,11110111b ; ax=00100001b
Команда OR
Команда OR (Логическое ВКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ) выполняет операцию логического (побитового) сложения двух операндов. Результат замещает первый операнд (приемник); второй операнд (источник) не изменяется. В качестве первого операнда можно указывать регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти, в качестве второго - регистр (кроме сегментного), ячейку памяти или непосредственное значение, однако не допускается определять оба операнда одновременно как ячейки памяти. Операнды команды OR могут быть байтами или словами. Команда воздействует на флаги OF, SF, ZF, PF и CF, при этом флаги CF и OF всегда сбрасываются в 0.
Правила побитового сложения:
| Первый операнд-бит 0101 | Бит результата 0111 |
| Второй операнд-бит 0011 |
Пример 1
mov AX,000Fh
mov BX,00F0h
or AX,BX; AX=00FFh, BX=00F0h
Пример 2
mov AX,00101001b
mov BX,11110111b
or AX,BX ; mov dx,11111111b
Пример 3
mov AX,000Fh
or AX,8001h ; AX=800Fh
Команда XOR.
Команда ХОR (Логическое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ) выполняет операцию логического (побитового) ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ над своими двумя операндами. Результат операции замещает первый операнд; второй операнд не изменяется. Каждый бит результата устанавливается в 1, если соответствующие биты операндов различны, и сбрасывается в 0, если соответствующие биты операндов совпадают.
В качестве первого операнда команды ХОR можно указывать регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти, в качестве второго - регистр (кроме сегментного), ячейку памяти или непосредственное значение, однако не допускается определять оба операнда одновременно как ячейки памяти. Операнды могут быть байтами или словами. Команда воздействует на флаги OF, SF, ZF, PF и CF, причем флаги OF и CF всегда сбрасываются, а остальные флаги устанавливаются в зависимости от результата.
Правила побитового исключающего или:
| Первый операнд-бит 0101 | Бит результата 0110 |
| Второй операнд-бит 0011 |
Пример 1
mov AX,0Fh
хог AX,0FFFFh; AX=FFF0h
Пример 2
mov AX,00101001b
mov BX,11110111b
xor ax,bx; 11011110b
Пример 3
mov SI,0AAAAh
mov BX,5555h
xor SI,BX ; SI=FFFFh,BX=5555h
Пример 4
хог ВХ, ВХ ; Обнуление ВХ
Команда TEST.
Команда TEST (Логическое сравнение) выполняет операцию логического умножения И над двумя операндами и, в зависимости от результата, устанавливает флаги SF, ZF и PF. Флаги OF и CF сбрасываются, a AF имеет неопределенное значение. Состояние флагов можно затем проанализировать командами условных переходов. Команда TEST не изменяет ни один из операндов.
В качестве первого операнда команды TEST можно указывать регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти, в качестве второго - регистр (кроме сегментного), ячейку памяти или непосредственное значение, однако не допускается определять оба операнда одновременно как ячейки памяти. Операнды могут быть байтами или словами и представлять числа со знаком или без знака.
Правила побитового умножения:
| Первый операнд-бит 0101 | Бит результата 0001 |
| Второй операнд-бит 0011 |
Флаг SF устанавливается в 1, если в результате выполнения команды образовалось число с установленным знаковым битом.
Флаг ZF устанавливается в 1, если в результате выполнения команды образовалось число, состоящее из одних двоичных нулей.
Флаг PF устанавливается в 1, если в результате выполнения команды образовалось число с четным количеством двоичных единиц в его битах.
Пример 1
test AX,1
jne label2: ; Переход, если бит 0 в АХ установлен
je label1: ; Переход, если бит 0 в АХ сброшен
Пример №1.4.1.1
| . model tiny | ; модель памяти в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov СX,<число1 > | ; загружаем в CX число1 <любое число1> |
| mov BX,<число2> | ; загружаем в BX число2 <любое число2> |
| test cx,bx | ; логически сравниваем числа в регистрах cx с bx |
| jne label2 | ; если одно из значений не равно 0 то переходим на метку label2 |
| je label1 | ; если одно из значений равно 0 то переходим на метку label1 |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" (не выполняется) |
| label1: | ; начало блока метки Label1 |
| mov ah,9 | ; помещаем номер функции DOS "вывод строки (9)" в регистр АН. |
| mov dx,offset string | помещает в регистр DX смещение метки String относительно начала сегмента данных |
| int 21h | ; функция DOS "вывод строки" |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| String db 'одно из чисел равно 0$' | ; cтрока с содержащая выводимые данные. |
| label2: | ; начало блока метки Label2 |
| mov ah,9 | ; помещаем номер функции DOS "вывод строки (9)" в регистр АН. |
| mov dx,offset string1 | помещает в регистр DX смещение метки String1 относительно начала сегмента данных |
| int 21h | ; функция DOS "вывод строки" |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| string1 db 'не равны 0$' | ; cтрока с содержащая выводимые данные. |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
Данный пример сравнивает два значения (строка (6)), если одно из двух значений равно нулю тогда переходим на метку label1 (строка (10)) далее выполняются команды, следующие после этой метки, в случае если одно из двух значений равно нулю тогда переходим на метку label2
Пример 2
test SI,8
jne bityes ; Переход, если бит 3 в SI установлен
je bitno ; Переход, если бит 0 в АХ сброшен
Пример 3
test DX,0FFFFh
jz null ; Переход, если DX=0
jnz smth; Переход, если DX не 0
Команда NOT.
Команда NOT (NOT Инверсия, дополнение до 1, логическое отрицание) выполняет инверсию битов указанного операнда, заменяя 0 на 1 и наоборот. В качестве операнда можно указывать регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти размером как в байт, так и в слово. Не допускается использовать в качестве операнда непосредственное значение. Команда не воздействует на флаги процессора.
Правила побитовой инверсии:
| Операнд-бит 0 1 | Бит результата 1 0 |
Пример 1
mov AX,0FFFFh
not AX; AX=0000h
Пример 2
mov SI,5551h
not SI; SI=AAAEh
Характерные примеры работы команд логических операций.
Для следующих несвязанных примеров, предположим, что:
AL содержит 1100 0101
BH содержит 0101 1100:
1. AND AL,BH; Устанавливает в AL 0100 0100
2. OR BH,AL; Устанавливает в BH 1101 1101
3. XOR AL,AL; Устанавливает в AL 0000 0000
4. AND AL,00; Устанавливает в AL 0000 0000
5. AND AL,0FH; Устанавливает в AL 0000 0101
6. OR CL,CL; Устанавливает флаги SF и ZF
Примеры 3 и 4 демонстрируют способ очистки регистра.
В примере 5 обнуляются левые четыре бита регистра AL.
Можно применить команду OR для следующих целей:
1. OR CX,CX; Проверка CX на нуль
JZ; Переход, если нуль
2. OR CX,CX; Проверка знака в CX
JS; Переход, если отрицательно
3. Задание для выполнения.
Запустить эмулятор EMU8086.
Пользуясь правилами оформления ассемблерных программ, наберите код примера №1.4.1.1, запустите код на выполнение.
Проанализируйте работу кода примера №1.4.1.1
С помощью справки эмулятора EMU8086 выясните работу команд (jne, je, js, jz)
Получите задание у преподавателя (один из четырех вариантов (команды (and, or, xor, test, not))) и, пользуясь правилами оформления ассемблерных программ, напишите три программы характеризующие (показывающие) работу их с числами (двоичной, десятеричной, шестнадцатеричной систем счисления) согласно перечислению приведенных примеров.
Результаты работы продемонстрируйте преподавателю.
4. Контрольные вопросы
4.1 Назначение команд логических операций?
4.2 Команда and основное назначение?
4.3 Команда or основное назначение?
4.4 Команда xor основное назначение?
4.5 Команда test основное назначение?
4.6 Команда not основное назначение?
4.7 Альтернативная работа команд (test, xor, and)?
4.8 Допустим что будит
4.9 В чем заключается работа связки команд jne, je?
4.10 В чем заключается работа связки команд js, jz?
4.11 Что произойдет, если в примере №1.4.1.1 мы изменим строку (8) на следующую (jne label1)?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
ОЗНАКОМЛЕНИЕ С РАБОТОЙ ЦИКЛОВ
Цель работы: ознакомиться со структурой и реализацией циклов в программе.
Краткие теоретические сведения.
Циклы, позволяющие выполнить некоторый участок программы многократно, в любом языке являются одной из наиболее употребительных конструкций. В системе команд МП 86 циклы реализуются, главным образом, с помощью команды loop (петля), хотя имеются и другие способы организации циклов. В большинстве случаях число шагов в цикле определяется содержимым регистра СХ, поэтому максимальное число шагов составляет 64 К.
Организация циклических переходов, как на языках высокого уровня, так и на языке assembler представляет собой замечательное средство, позволяющее значительно снизить код исполняемой программы.
В общем виде любой цикл записывается в ассемблере как условный переход.
Организация цикла с помощью команды LOOP (Первый способ).
Команда loop (анг. петля) выполняет декремент содержимого регистра СХ (счетчик), и если оно не равно 0, осуществляет переход на указанную метку вперед или назад в том же программном сегменте в диапазоне - 128... + 127 байт. Обычно метка помещается перед первым предложением тела цикла, а команда loop является последней командой цикла. Содержимое регистра СХ рассматривается как целое число без знака, поэтому максимальное число повторений группы включенных в цикл команд составляет 65536 (если перед входом в цикл СХ=0). Команда не воздействует на флаги процессора.
| Команда | Назначение | Процессор |
| LOOP метка | Организация циклов | 8086 |
Простейший пример организации циклического перехода (со счетчиком в регистре cx) на языке Assembler:
| . model tiny | ; модель памяти, в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит и данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov cx,10 | ; загружаем в (регистр-счетчик) CX количество повторов (отсчет будет идти от 10 до 0) |
| Label1: | ; создаем метку (Label - метка). |
| mov ah,9 | ; помещаем номер функции DOS "вывод строки (9)" в регистр АН. |
| mov dx,offset String | помещает в регистр DX смещение метки String относительно начала сегмента данных |
| int 21h | ; функция DOS "вывод строки" |
| loop Label1 | ; оператор loop уменьшает на единицу CX и, если он не равен нулю, переходит на метку Label1 (строка 6) |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| string db 'privet $' | ; cтрока с содержащая выводимые данные. |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
В строке (5) загружаем в CX количество повторов (отсчет будет идти от 10 до 0). В строке (6) создаем метку (Label - метка). Далее (строки (7) - (9)) выводим сообщение. И в строке (10) оператор loop уменьшает на единицу CX и, если он не равен нулю, переходит на метку Label1 (строка (6)). Таким образом, строка будет выведена на экран десять раз. Когда программа перейдет на строку (11), регистр CX будет равен нулю.
Организация цикла с помощью команды JMP (Второй способ).
Команда jmp передает управление в указанную точку того же или другого программного сегмента. Адрес возврата не сохраняется. Команда не воздействует на флаги процессора.
Команда jmp имеет пять разновидностей:
переход прямой короткий (в пределах - 128... + 127 байтов);
переход прямой ближний (в пределах текущего программного сегмента);
переход прямой дальний (в другой программный сегмент);
переход косвенный ближний;
переход косвенный дальний.
Все разновидности переходов имеют одну и ту же мнемонику jmp, хотя и различающиеся коды операций. Во многих случаях транслятор может определить вид перехода по контексту, в тех же случаях, когда это невозможно, следует использовать атрибутные операторы (short - прямой короткий переход; near ptr - прямой ближний переход; far ptr - прямой дальний переход; word ptr - косвенный ближний переход; dword ptr - косвенный дальний переход).
| Команда | Назначение | Процессор |
| JMP метка | Безусловный переход | 8086 |
| . model tiny | ; модель памяти, в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| label1: | ; создаем метку |
| mov ah,9 | ; помещаем номер функции DOS "вывод строки (9)" в регистр АН. |
| mov dx,offset String | помещает в регистр DX смещение метки String относительно начала сегмента данных |
| int 21h | ; функция DOS "вывод строки" |
| jmp Label1 | ; переход на строку с меткой Label1 |
| add cx,12 | ; прибавить к значению регистра cx число 12 (данная команда не выполняется) |
| dec cx | ; уменьшить значение регистра cx на 1 (данная команда не выполняется) |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| string db "PRIVET",13,10,'$' | ; cтрока с содержащая выводимые данные. |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
В результате работы программы будет зациклен блок строк (6) - (10) (Вывод строки PRIVET многочисленное количество раз) Строки (10) - (11).
Организация цикла с помощью команд DEC и JNZ (Третий способ).
С помощь этих операторов можно создавать циклы, которые будут работать быстрее оператора Loop. Комбинированная работа команд DEC и JNZ уменьшает содержимое регистра CX на 1 и выполняет переход на метку, если в CX не равен нулю.
Команда DEC, кроме того, устанавливает флаг нуля во флаговом регистре в состояние 0 или 1. Команда JNZ затем проверяет эту установку.
Аналогично командам JMP и LOOP операнд в команде JNZ содержит значение расстояния между концом команды JNZ и адресом перехода (Label1), которое прибавляется к командному указателю. Это расстояние должно быть в пределах от - 128 до +127 байт.
Следующий пример будет работать так же, как и Пример №1.1, только быстрее.
| . model tiny | ; модель памяти, в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov cx,10 | ; загружаем в (регистр-счетчик) CX количество повторов (отсчет будет идти от 10 до 0) |
| Label1: | ; создаем метку (Label - метка). |
| mov ah,9 | ; помещаем номер функции DOS "вывод строки (9)" в регистр АН. |
| mov dx,offset String | помещает в регистр DX смещение метки String относительно начала сегмента данных |
| int 21h | ; функция DOS "вывод строки" |
| dec cx | ; оператор DEC уменьшает на единицу CX и, если он не равен нулю, переходит на метку Label1 |
| jnz Label1 | ; условный переход на строку с меткой Label1 |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| string db 'priver ',13,10, '$' | ; cтрока с содержащая выводимые данные |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
2. Программа для практики.
Напишем программу, выводящую на экран все ASCII-символы (16 строк по 16 символов в строке).
| . model tiny | ; модель памяти в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov cx,256 | ; задаем значение счетчика (256 символов) |
| mov dl,0 | ; первый символ - с кодом 00 |
| mov ah,2 | ; номер функции DOS "вывод символа" |
| cloop: int 21h | ; вызов DOS |
| inc dl | ; увеличение DL на 1 - следующий символ |
| test dl,0Fh | ; если DL не кратен 16 |
| jnz continue_loop; | ; продолжить цикл, |
| push dx | ; иначе: сохранить текущий символ |
| mov dl,0Dh | ; вывести CR |
| int 21h | ; вызов DOS |
| mov dl,0Ah | ; вывести LF |
| int 21h | ; вызов DOS |
| pop dx | ; восстановить текущий символ |
| continue_loop: | ; метка |
| loop cloop | ; продолжить цикл |
| ret | ; завершение СОМ-файла |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
Здесь с помощью команды LOOP оформляется цикл, выполняющийся 256 раз (значение регистра СХ в начале цикла). Регистр DL содержит код символа, который равен нулю в начале цикла и увеличивается каждый раз на 1 командой INC DL. Если значение DL сразу после увеличения на 1 кратно 16, оно временно сохраняется в стеке и на экран выводятся символы CR и LF, выполняющие переход на начало новой строки. Проверка выполняется командой TEST DL,0Fh - результат операции AND над DL и 0Fh будет нулем, только если младшие четыре бита DL равны нулю, что и соответствует кратности шестнадцати.
3. Содержание отчета.
3.1 Титульный лист.
3.2 Индивидуальный вариант задания.
3.3 Тестовые наборы данных и предполагаемые результаты.
3.4 Текст программы до отладки.
3.5 Список ошибок, обнаруженных при отладке.
3.6. Результаты выполнения тестов.
3.7. Распечатка листинга компиляции отлаженной программы с указанием работы каждой строки.
4. Задание для выполнения.
4.1 Выполните все примеры, что содержатся в описании данной лабораторной работы.
4.2 Проанализируйте работу программы примера для практики.
4.3 Изучить условия организации циклических переходов на языке Ассемблера.
4.4 Напишите программу, выводящую на экран слово "!!!!!!!!!! Hello!!!!!!!!!!" используя команды циклических переходов (3 варианта).
4.5 Получите задание у преподавателя (один из пяти вариантов табл. №1) и, пользуясь правилами оформления ассемблерных программ, создайте программу, выводящую на экран слово, D число раз.
4.6 Программу ассемблируйте в файл типа *.com или *. exe (на выбор);
5. Контрольные вопросы
5.1 Организация цикла с помощью команды loop?
5.2 Значимость регистра cx?
5.3 Максимальное число повторений команд цикла определяемого регистром сх?
5.4 Организация цикла с помощью команды jmp?
5.5. Разновидности команды jmp?
5.6. Организация цикла с помощью команд dec и jnz?
Табл. №1
| № вар. | Выводимые данные | Формула расчета | А | B | С |
| Циклический переход | D=A+B+C | 101 | 345 | 121 | |
| Hello world | D=A-B+C | 578 | 152 | 149 | |
| Good Bye | D=A+B-C | 333 | 223 | 16 | |
| Группа | D=A-B+C | 1502 | 834 | 1 | |
| Лабораторная работа | D=A-B-C | 1056 | 33 | 125 |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9
СПОСОБЫ И МЕТОДЫ ВЫВОДА ЧИСЕЛ
Цель работы: Освоить методы вывода чисел в двоичном, шестнадцатеричном и десятичном коде.
1. Вывод двоичного кода числа, записанного в регистр DH.
Методика выполнения.
Нужно последовательно проанализировать биты числа. В данной работе ограничимся байтом, который будем хранить в DH. Если бит нулевой (сброшен), то нужно вывести '0', если установлен, то '1'.
Алгоритм решения задачи:
проанализировать значение одного бита;
вывести значение бита;
перейти к следующему биту. И так 8 раз (БАЙТ!) - ЦИКЛ
Анализ бита: При анализе значения программисты обычно используют команду TEST, но в данной лабораторной работе мы будет использовать следующую команду SHL
Команда SHL осуществляет сдвиг влево всех битов операнда. Старший бит операнда поступает в флаг CF. Если команда записана в формате
SHL операнд, 1
сдвиг осуществляется на 1 бит. В младший бит операнда загружается 0. Если команда записана в формате
SHL операнд,CL
сдвиг осуществляется на число битов, указанное в регистре-счетчике CL, при этом в процессе последовательных сдвигов старшие биты операнда, пройдя через флаг CF, теряются, а младшие заполняются нулями
В качестве операнда команды SHL можно указывать любой регистр (кроме сегментного) или ячейку памяти размером, как в байт, так и в слово. Не допускается использовать в качестве операнда непосредственное значение.
Каждый сдвиг влево эквивалентен умножению знакового числа на 2, поэтому команду SHL удобно использовать для возведения операнда в степень 2.
Команда воздействует на флаги OF, SF, ZF, PF и CF.
Прореагировать на значение флага можно с помощью команды
JNC <метка>
Осуществляется переход на метку, если флаг CF равен нулю, иначе выполняется команда, непосредственно идущая после команды.
Пример №1.1
| . model tiny | ; модель памяти, в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov DH,<55> | ; заносим в регистр dh - любой ASCII-код символа |
| mov AH,2 | ; помещаем номер функции DOS "вывод строки (2)" в регистр АН. |
| mov CX,8 | ; инициализация переменной цикла |
| @1: mov DL,'0' | ; заносим в DL код символа '0' |
| shl DH, 1 | ; сдвиг на 1 бит |
| jnc @2 | ; переход, если '0' |
| inc DL | ; используем тот факт, что код символа '1' на единицу больше кода символа '0' |
| @2: int 21h | ; вызов прерывания DOS - вызов символа; |
| LOOP @1 | ; переходим на метку @1 |
| int 21h | ; вызов прерывания DOS - вызов символа; |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
Замечание: в описанном способе анализа значение исходного числа теряется. Иначе следует использовать команду ROL, но 8 раз для байта.
2. Вывод значения байта в шестнадцатеричной системе счисления
2.1 Методика выполнения.
Алгоритм решения задачи:
Допустим, что байт, значение которого нужно вывести, находится в регистре DH, и имеется таблица символов "0123456789ABCDEF". Байт состоит из двух шестнадцатеричных цифр. С учетом этого задачу можно решить так: нужно вывести на экран два символа из этой таблицы. Сначала - символ с номером, равным старшему полубайту числа, а потом с номером, равным младшему полубайту.
Для решения задачи нужно решить две небольшие проблемы:
Записать в AL символ с нужным номером. Воспользуемся регистровым косвенным режимом адресации со смещением. Для этого значение каждого полубайта следует записывать в BX;
Записать в BX значение полубайта.
Простейший способ решения задачи.
Пример №2.1
| . model tiny | ; модель памяти, в которой сегменты кода, данных и стека объединены. |
| . code | ; сегмент кода, который содержит данные. |
| org 100h | ; начало СОМ-файла |
| begin: | ; метка начала кода программы |
| mov dh, 10 | ; заносим в регистр dh число 10 |
| mov bl, dh | ; заносим в регистр bl число 10 |
| xor bh, bh | ; Обнуление вх |
| and bl, 0F0h | ; осуществляем логическое (побитовое) умножение dh на 0f0h. |
| shr bl, 4 | ; сдвиг в право на 4 бита |
| mov al, table [bx] | ; заносим в регистр al значение строки данных |
| int 29h | ; вызов прерывания DOS - вызов символа |
| mov bl, dh | ; заносим в регистр bl значение регистра dh |
| and bl, 0Fh | ; осуществляем логическое (побитовое) умножение dh на 0fh. |
| mov al, table [bx] | ; заносим в регистр al значение строки данных |
| int 29h | ; вызов прерывания DOS - вызов символа; |
| mov al, 13 | ; заносим в регистр al число 13 |
| int 29h | ; вызов прерывания DOS - вызов символа; |
| mov al, 10 | ; заносим в регистр al число 10 |
| int 29h | ; вызов прерывания DOS - вызов символа |
| ret | ; функция DOS "завершить программу" |
| table db '0123456789ABCDEF' | ; cтрока с содержащая выводимые данные. |
| end begin | ; метка окончания кода программы |
Дата: 2019-05-28, просмотров: 1510.
