Лабораторная работа 1 Создание программы на языке Ассемблера
 Скачать 29.99 Kb.
|
|
Лабораторная работа №1 «Создание программы на языке Ассемблера» Целью лабораторной работы является получение знаний о структуре и основных правилах записи программ на языке Ассемблера для ЭВМ типа IBM PC, а также приобретение практических навыков по составлению простейших программ на языке Ассемблера, их выполнению и отладке. Теоретическая часть Программы на языке Ассемблера представляют собой последовательность операторов, описывающих выполняемые операции. Операторы в свою очередь подразделяются на команды и директивы (или псевдооператоры, псевдокоманды). Каждая команда порождает одну или несколько команд в машинных кодах. Директивы не порождают машинных команд, а лишь информируют транслятор с языка Ассемблера об определенных действиях. Формат команды языка Ассемблера в общем случае содержит до 4-х полей: [метка:] команда [поле операндов] [;комментарий] Обязательным является только поле команды. По крайней мере, один пробел между полями обязателен. Максимальная длина строки - 132 символа. Метка используется для указания адреса команды и служит для присвоения символического имени первому байту области памяти, в котором будет записан машинный эквивалент команды. Метки могут содержать: - буквы от A до Z, причем Ассемблер не делает разницы между строчными и прописными буквами; - цифры от 0 до 9; - спец.символы: '?', '.'(только первый символ), '@'(коммерческое эт), '$', '_'. Первым символом в метке должна быть буква или специальный символ. Максимальная длина метки - 31 символ. Поле команды содержит имя команды, например, MOV - команда пересылки, ADD - команда сложения и другие. Операнды определяют: - начальные значения данных; - элементы, над которыми выполняется действие. Пример: MOV AX, 5; команда MOV заносит в регистр AX значение 5. В поле операнда, если оно присутствует, может быть один или два операнда. Между собой операнды отделяются запятой. В командах с двумя операндами первый представляет собой приемник, а второй - источник. Источник никогда не изменяется, приемник изменяется почти всегда. Комментарий начинается с символа ';' в любом месте программы. Все символы справа от символа ';' до конца строки воспринимаются Ассемблером как комментарий. Директивы могут иметь до 4-х полей: [метка] директива [операнд] [;комментарий] Наиболее употребительные директивы можно разделить на две группы: директивы данных и директивы управления листингом. Директивы данных в свою очередь делятся на пять групп: - директивы определения идентификаторов; - директивы определения данных; - директивы внешних ссылок; - директивы определения сегмента/процедуры; Существует две директивы определения идентификаторов: EQU и '='. EQU присваивает имя выражению постоянно, а '=' - временно и его можно переопределить. Существуют следующие директивы определения данных: - DB - определить байт; - DD - определить двойное слово; - DW - определить слово; - DT - определить 10 байт. Обычно DB и DW резервируют память под переменные, а DD и DT - под адреса. В любом случае можно указать начальное значение или знак '?' только для резервирования памяти. Операция DUP позволяет повторять одно и тоже значение несколько раз. Пример: PEREM DB 4 DUP(?); директива резервирует четыре байта в памяти под переменную PEREM. Если перечислять значения переменной через запятую, то тем самым определяется таблица данных. Пример: TABL DW 3,4,5 ; директива выделяет область памяти с именем TABL длиной три слова ;и заносит в первое слово значение 3, во второе значение 4, в третье слово - значение 5. Директивы определения сегмента делят исходную программу на сегменты. В программе на языке Ассемблера возможно 4 вида сегментов: - сегмент данных; - сегмент стека; - сегмент команд; - дополнительный сегмент. По крайней мере один сегмент - сегмент команд - должен присутствовать в каждой программе. Существует две директивы определения сегмента: SEGMENT и ENDS, а также директива ASSUME, которая устанавливает для Ассемблера соответствие между конкретными сегментами и сегментными pегистpами. Пример: DATASG SEGMENT PARA 'DATA' ;директива определяет начало сегмента с именем DATASG, а ;директива DATASG ENDS ;конец этого сегмента. Директива ASSUME CS:CODESG,DS:DATASG указывает Ассемблеру, что сегмент CODESG будет адресоваться с помощью сегментного регистра CS, а сегмент DATASG - с помощью сегментного регистра DS. Директивы PROC и ENDP определяют начало и конец процедуры. Процедура может иметь атрибут дистанции NEAR или FAR. Процедура с атрибутом NEAR может быть вызвана только из того сегмента команд, в котором она определена, а процедура с атрибутом FAR может быть вызвана и из другого сегмента команд. Например, директива FUN PROC NEAR определяет начало процедуры FUN с атрибутом дистанции NEAR, а директива FUN ENDP конец этой процедуры. Программа на Ассемблере имеет атрибут FAR. Директивы внешних ссылок PUBLIC и EXTRN делают возможным использование переменных и процедур, определенных в разных файлах. Директива управления трансляцией END отмечает конец исходного модуля, обязательно присутствует в каждом модуле. Директивы управления листингом PAGE и TITLE могут быть использованы для определения формата вывода распечаток программ и выдачи заголовков. Таким образом, типовая структура программы на языке Ассемблера для ЭВМ типа IBM PC выглядит следующим образом: TITLE ;заголовок программы PAGE 60,132 ; определение сегмента стека STACKSG SEGMENT PARA STACK 'STACK' DB 64 DUP(?) ; область стека, не менее 32 слов STACKSG ENDS ; конец сегмента стека DATASG SEGMENT PARA 'DATA' ; определение сегмента данных ; здесь можно поместить, если необходимо, директивы определения DATASG ENDS ;конец сегмента данных ; Определение сегмента команд (основная программа) CODESG SEGMENT PARA 'CODE' ASSUME CS:CODESG, DS:DATASG, SS:STACKSG ENTRY PROC FAR ; Инициализировать программу PUSH DS ; сохранить в стеке адрес возврата SUB AX,AX ; обнулить регистр AX PUSH AX ; занести в стек нулевое смещение для адреса возврата ; Инициализировать адрес сегмента данных MOV AX,DATASG ; занести адрес сегмента MOV DS,AX ; данных в регистр DS ; Программа ... POP AX; POP DS; восстановили регистры AX и DS RET ; вернутся в MS-DOS ENTRY ENDP CODESG ENDS END ENTRY В данном фрагменте показана группа команд PUSH DS ... MOV DS,AX, которая является стандартной для программ на Ассемблере и обеспечивает возврат управления в MS-DOS после выполнения программы. Команда RET обеспечивает выход из программы и передачу управления MS-DOS. Практическая часть В отличие от языков программирования высокого уровня, язык Ассемблера поставляется без среды разработки программ. Поэтому разработчику приходится самостоятельно контролировать весь процесс создания программы, который включает в себя следующие этапы: Постановка задачи (точное и подробное описание функциональности будущей программы, а также описание всех входных и выходных данных и способа их передачи программе); Разработка алгоритма программы (построение блок-схемы, текстовое или математическое описание решения); Формализация алгоритма (запись алгоритма на языке программирования). Создание текстового файла программы с расширением .asm (например, my.asm). Отсутствие среды разработки позволяет программисту самостоятельно выбрать текстовый редактор для написания кода программы. Для этой цели подойдет любой текстовый редактор с нумерацией строк, например Блокнот или редактор, встроенный в оболочку FAR-менеджер. Трансляция программы. Трансляция - процесс перевода программы из текстового вида в машинный код. При использовании транслятора фирмы Borland необходимо выполнить команду: tasm my.asm . т.е. запускаем транслятор tasm и передаем с командной строки имя файла, содержащего программу. Если программа имеет синтаксические ошибки, транслятор выдаст сообщение об ошибке с указанием номера строки и описанием для каждой ошибки (нужно вернуться на этап №3 и исправить синтаксические ошибки). В случае успешной трансляции будет создан файл, содержащий объектный код программы my.obj, который ещё не является исполняемым модулем. Компоновка программы. Компоновка - создание из файла объектного кода исполняемого модуля. tlink my.obj В качестве параметра компоновщик tlink принимает имя файла содержащего объектный код программы (в нашем случае - my.obj). В случае успешной компоновки будет создан исполняемый модуль my.exe Запуск и тестирование исполняемого модуля программы. На данном этапе необходимо проверить, соответствует ли написанная программа постановке задачи, выполненной на этапе №1. Неправильная работа программы говорит об алгоритмической ошибке (семантическая ошибка), поэтому для успешного её устранения следует вернуться на этап разработки алгоритма (этап №2). Написание программы на языке ассемблера Постановка задачи. Написать программу, которая выводит на экран строчку "Привет!". Разработка алгоритма программы. Алгоритм линейный, разработки не требует. Формализация (запись) алгоритма В текстовом редакторе создаем файл privet.asm и записываем в него следующий код (без номеров строк) : Вариант 1:
Компиляция программы tasm privet.asm Компоновка программы tlink privet.obj Запуск и тестирование privet.exe Переход на новую строку Для организации перехода на новую строку достаточно вывести на экран символы перевода строки и возврата каретки (CR/LF). Эти символы имеют коды 10 и 13. Если в нашей программе необходимо после вывода строки перейти на новую, то для этого достаточно переписать вторую строку программы: mes2 db 'Выводим строку и переходим на новую...', 10, 13, '$' Переход на новую строку можно выполнить и до вывода сообщения на экран: mes3 db 10, 13, 'Выводим с новой строки...$' Вариант 2:
Задание Написать программу, которая выводит одно под другим следующие сообщения: Привет! Меня зовут ФИО студента! Я изучаю Ассемблер! Сравните и проанализируйте исходные тексты программ Вариант 1 и Вариант 2. Контрольные вопросы Перечислите, из каких структурных компонентов состоит программа на языке Ассемблера. Как выполняются трансляция и компоновка программы на Ассемблере. Каким образом в ассемблере объявляются константы и переменные? От чего зависит размер поля, отводимого под размещаемые данные? С какой целью используется служебное слово DUP? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||