Разработка виртуальных лабораторных работ средствами эмулятора Emu8086 (стр. 6 из 21)

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