<---------- jmp code.ru
Книга представляет собой учебник по программированию на языке ассемблера для персональных компьютерах, совместимых с ibm pc, адресованный прежде всего начинающим. Обилие примеров и исходных текстов программ представляет несомненное достоинство книги, позволяющее начинать практическое программирование уже с первых страниц книги. Профессиональные программисты смогут найти в книге много полезной информации. Стиль книги очень живой, простой, не требующий никакой специальной или математической подготовки. Единственное, что необходимо для работы над книгой, - это постоянный доступ к персональному компьютеру.
Переводчик в основном придерживался терминологии книг в.М.Брябрина "программное обеспечение персональных эвм" (1988), с.Писарева, б.Шура "программно-аппаратная организация компьютера ibm pc" (1987), в.Л.Григорьева "программирование однокристальных микропроцессоров" (1987), а также а.Б.Борковского "англо-русский словарь по программированию и информатике" (1987). Во многих случаях переводчик придерживался "профессионального диалекта" максимально щадящего технические термины в оригинале. Такой диалект принят во многих коллективах программистов-разработчиков, где чаще всего приходится работать с оригинальной документацией на английском языке, ввиду острейшего дефицита отечественной литературы по данной тематике.
Большинство примеров, приведенных в данной книге, проверены на компьютерах совместимых с ibm pc. При переводе без специальных оговорок исправлены мелкие неточности и опечатки оригинала.
Текст перевода сформирован и отредактирован в интегрированной системе framework.
Автор перевода благодарен всем, кто оказал помощь при вводе рукописи на машинные носители. Особую признательность автор перевода выражает своей жене.
Появление микропроцессоров в 60-х годах cвязано с разработкой интегральных схем (ис). Интегральные схемы объединяли в себе различные электронные компоненты в единый элемент на силиконовом "чипе". Разработчики установили этот крошечный чип в устройство, напоминающие сороконожку и включили его в функционирующие системы. В начале 70-х микрокомпьютеры на процессоре intel 8008 возвестили о первом поколении микропроцессоров.
К 1974 году появилось второе поколение микропроцессоров oбщего назначения intel 8080. Данный успех побудил другие фирмы к производству этих или аналогичных процессоров.
В 1978 году фирма intel выпустила процессор третьего поколения - intel 8086, который обеспечивал некоторую совместимость с 8080 и являлся значительным продвижением вперед в данной области. Для поддержки более простых устройств и обеспечения совместимости с устройствами ввода/вывода того времени intel разработал разновидность процессора 8086 - процессор 8088, который в 1981 году был выбран фирмой iвм для ее персональных компьютеров.
Более развитой версией процессора 8088 является процесcор 80188, а для процессора 8086 - процессоры 80186, 80286 и 80386, которые обеспечили дополнительные возможности и повыcили мощность вычислений. Микропроцессор 80286, установленный в компьютерах ibm at появился в 1984 году. Все эти процессоры имеют отношение к развитой архитектуре процессоров фирмы intel и обозначаются как iapx 86, iapx 88, iapx 86, iapx286 и iapx386, где apx - intel advanced processor architecture.
Распространение микрокомпьютеров послужило причиной пеpесмотра отношения к языку ассемблера по двум основным причинам. Во-первых, программы, написанные на языке ассемблера, требуют значительно меньше памяти и времени выполнения. Во-вторых, знание языка ассемблера и результирующего машинного кода дает понимание архитектуры машины, что вряд ли обеспечивается при работе на языке высокого уровня. Хотя большинство специалистов в области программного обеспечения ведут разработки на языках высокого уровня, таких как паскаль или с, что проще при написании программ, наиболее мощное и эффективное программное обеспечение полностью или частично написано на языке ассемблера.
Языки высокого уровня были разработаны для того, чтобы избежать специальной технической особенности конкретных компьютеров. Язык ассемблера, в свою очередь, разработан для конкретной специфики компьютера или точнее для специфики процессора. Следовательно, для того, чтобы написать программу на языке ассемблера для конкретного компьютера, следует знать его архитектуру и данная книга содержит весь необходимый базовый материал. Для работы кроме этого материала и cоответствующих знаний необходимы следующее:
Назначение операционной системы - позволить пользователю yправлять работой на компьютере: вызывать для выполнения конкретные программы, обеспечивать средства для сохранения данных (каталог), иметь доступ к информации на диске.
Основной операционной системой для pc и совместимых моделей является ms-dos фирмы microsoft, известная как pc-dos для ibm pc. Особенности некоторых версий: 2.0 обеспечивает поддержку твердого диска (винчестера), 3.0 применяется в компьютерах at, 4.0 обеспечивает работу в многопользовательском режиме. Рассмотрение профессиональной операционной системы unix и ее аналога для pc xenix выходит за рамки данной книги.
Данная книга преследует две цели: она является учебником, a так же постоянным справочным пособием для работы. Чтобы наиболее эффективно восполнить затраты на микрокомпьютер и программное обеспечение, необходимо тщательно прорабатывать каждую главу и перечитывать материал, котоpый не сразу ясен. Ключевые моменты находятся в примерах программ, их следует преобразовать в выполнимые модули и выполнить их. Прорабатывайте упражнения, приведенные в конце каждой главы.
Первые восемь глав составляют базовый материал для данной книги и для языка ассемблера. После этих глав можно продолжить с глав 9, 11, 12, 14, 15, 19, 20 или 21. Связанными являются главы с 8 по 10, 12 и 13, с 15 по 18, главы с 22 по 25 cодержат справочный материал.
когда вы завертшите работу с книгой, вы сможете:
Изучение языка ассемблера и создание работающих программ - это захватывающий процесс. Затраченное время и усилия несомненно будут вознаграждены.
Автор благодарен за помощь и сотрудничество всем, кто внес предложения и просматривал рукопись.
Це л ь: объяснить особенности технических средств микрокомпьютера и организации программного обеспечения.
Написание ассемблерных программ требует знаний организации всей системы компьютера. В основе компьютера лежат понятия бита и байта. Они являются тем средством, благодаря которым в компьютерной памяти представлены данные и команды.
Программа в машинном коде состоит из различных сегментов для определения данных, для машинных команд и для сегмента, названного стеком, для хранения адресов. Для выполнения арифметических действий, пересылки данных и адресации компьютер имеет ряд регистров. Данная глава содержит весь необходимый материал по этим элементам компьютера, так что вы сможете продвинутся к гл.2 к вашей первой программе на машинном языке.
Для выполнения программ компьютер временно записывает программу и данные в основную память. Это память, которую люди имеют в виду, когда утверждают, что их компьютер имеет, например, 512к памяти. Компьютер имеет также ряд pегистров, которые он использует для временных вычислений.
Минимальной единицей информации в компьютере является бит. Бит может быть выключен, так что его значение есть нуль, или включен, тогда его значение равно единице. Единственный бит не может представить много информации в отличие от группы битов.
Группа из девяти битов представляет собой байт; восемь битов которого содержат данные и один бит - контроль на четность. Восемь битов обеспечивают основу для двоичной арифметики и для представления символов, таких как буква a или символ *. Восемь битов дают 256 различных комбинаций включенных и выключенных состояний: от "все выключены" (00000000) до "все включены" (11111111). Например, сочетание включенных и выключенных битов для представления буквы a выглядит как 01000001, а для cимвола * - 00101010 (это можно не запоминать). Каждый байт в памяти компьютера имеет уникальный адрес, начиная с нуля.
Требование контроля на честность заключается в том, что количество включенных битов а байте всегда должно быть не четно. Контрольный бит для буквы a будет иметь значение единица, а для символа * - ноль. Когда команда обращается к байту в памяти, компьютер проверяет этот байт. Если число включенных битов является четным, система выдает сообщение об ошибке. Ошибка четности может явится результатом сбоя оборудования или случайным явлением, в любом случае, это бывает крайне редко.
Может появится вопрос, откуда компьютер "знает", что значения бит 01000001 представляют букву a. Когда на клавиатуре нажата клавиша a, система принимает сигнал от этой конкретной клавиши в байт памяти. Этот сигнал устанавливает биты в значения 01000001. Можно переслать этот байт в памяти и, если передать его на экран или принтер, то будет сгенерирована буква a.
По соглашению биты в байте пронумерованы от 0 до 7 справа налево, как это показано для буквы a:
Число 2 в десятой степени равно 1024, что составляет один килобайт и обозначается буквой к. Например, компьютер с памятью в 512к содержит 512 х 1024, т.Е. 524288 байт.
Процессор в pc и в совместимых моделях использует 16-битовую архитектуру, поэтому он имеет доступ к 16-битовым значениям как в памяти, так и в регистрах. 16-битовое (двухбайтовое) поле называется словом. Биты в слове пронумерованы от 0 до 15 справа налево, как это показано для букв pc:
Для целей стандартизации в микрокомпьютерах используется aмериканский национальный стандартный код для обмена информацией ascii (american national standard code for information interchange). [читается как "аски" код (прим. Переводчика)]. Именно по этой причине комбинация бит 01000001 обозначает букву a. Наличие стандартного кода облегчает обмен данными между различными устройствами компьютера. 8-битовый рассширенный ascii-код, используемый в pc обеспечивает представление 256 символов, включая символы для национальных алфавитов. В прил.1 приведен список символов ascii кода, а в гл.8 показано как вывести на экран большинство из 256 символов.
Так как компьютер может различить только нулевое и единичное состояние бита, то он работает системе исчисления с базой 2 или в двоичной системе. Фактически бит унаследовал cвое название от английского "binary digit" (двоичная цифра).
Сочетанием двоичных цифр (битов) можно представить любое значение. Значение двоичного числа определяется относительной позицией каждого бита и наличием единичных битов. Ниже показано восьмибитовое число содержащее все единичные биты:
| позиционные веса: | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
| включенные биты: | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Для двоичного числа 01000001 единичные биты представляют значения 1 и 64, т.Е. 65. Но 01000001 представляет также букву a! действительно, здесь момент, который необходимо четко уяснить. Биты 01000001 могут представлять как число 65, так и букву a:
При програмировании это различие становится понятным, так как назначение каждого элемента данных определено.
Двоичное число неограничено только восемью битами. Так как процессор 8088 использует 16-битовую архитектуру, oн автоматически оперирует с 16-битовыми числами. 2 в степени 16 минус 1 дает значение 65535, а немного творческого программирования позволит обрабатывать числа до 32 бит (2 в степени 32 минус 1 равно 4294967295) и даже больше.
Микрокомпьютер выполняет арифметические действия только в двоичном формате. Поэтому программист на языке ассемблера должен быть знаком с двоичным форматом и двоичным сложением:
| 0 | + | 0 | = | 0 | ||
| 1 | + | 0 | = | 1 | ||
| 1 | + | 1 | = | 10 | ||
| 1 | + | 1 | + | 1 | = | 11 |
Обратное внимание на перенос единичного бита в последних двух операциях. Теперь, давайте сложим 01000001 и 00101010. Букву a и символ *? нет, число 65 и число 42:
| двоичные | десятичные |
| 01000001 | 65 |
| 00101010 | 42 |
| 01101011 | 107 |
Проверьте, что двоичная сумма 01101011 действительно равна 107. Рассмотрим другой пример:
| двоичные десятичные | |
| 00111100 | 60 |
| 00110101 | 53 |
| 01110001 | 113 |
Все представленные выше двоичные числа имеют положительные значения, что обозначается нулевым значением самого левого (старшего) разряда. Отрицательные двоичные числа содержат единичный бит в старшем разряде и выражаются двоичным дополнением. Т.Е., для представления отрицательного двоичного числа необходимо инвертировать все биты и прибавить 1. Рассмотрим пример:
| число 65: 01000001 |
| инверсия: 10111110 |
| плюс 1: 10111111 (равно -65) |
| двоичное значение: | 10111111 | |
| инверсия: | 01000000 | |
| плюс 1: | 01000001 | (равно +65) |
| 01000001 | (+65) |
| 10111111 | (-65) |
| (1)00000000 |
Все восемь бит имеют нулевое значение. Перенос единичного бита влево потерян. Однако, если был перенос в знаковый pазряд и из разрядной сетки, то результат является корректным.
Двоичное вычитание выполняется просто: инвертируется знак вычитаемого и складываются два числа. Вычтем, например, 42 из 65. Двоичное представление для 42 есть 00101010, и eго двоичное дополнение: - 11010110:
| 65 | 01000001 |
| +(-42) | 11010110 |
| 23 | (1) 00010111 |
Результат 23 является корректным. В рассмотренном примере произошел перенос в знаковый разряд и из разрядной сетки.
Если справедливость двоичного дополнения не сразу понятна, рассмотрим следующие задачи: какое значение необходимо прибавить к двоичному числу 00000001, чтобы получить число 00000000? в терминах десятичного исчисления ответом будет -1. Для двоичного рассмотрим 11111111:
| 00000001 | |
| 11111111 | |
| результат: | (1)00000000 |
Игнорируя перенос (1), можно видеть, что двоичное число 11111111 эквивалентно десятичному -1 и соответственно:
| 0 | 00000000 |
| -(+1) | -00000001 |
| -1 | 11111111 |
Можно видеть также каким образом двоичными числами предcтавлены уменьшающиеся числа:
| +3 | 00000011 |
| +2 | 00000010 |
| +1 | 00000001 |
| 0 | 00000000 |
| -1 | 11111111 |
| -2 | 11111110 |
| -3 | 11111101 |
Фактически нулевые биты в отрицательном двоичном числе определяют его величину: рассмотрите позиционные значения нулевых битов как если это были единичные биты, сложите эти значения и прибавьте единицу.
Данный материал по двоичной арифметике и отрицательным числам будет особенно полезен при изучении гл.12 и 13.
Представим, что необходимо просмотреть содержимое некотоpых байт в памяти (это встретится в следующей главе). Требуется oпределить содержимое четырех последовательных байт (двух слов), которые имеют двоичные значения. Так как четыре байта включают в себя 32 бита, то специалисты разработали "стенографический" метод представления двоичных данных. По этому методу каждый байт делится пополам и каждые полбайта выражаются соответствующим значением. Рассмотрим следующие четыре байта:
| двоичное: | 0101 | 1001 | 0011 | 0101 | 1011 | 1001 | 1100 | 1110 |
| десятичное: | 5 | 9 | 3 | 5 | 11 | 9 | 12 | 14 |
Так как здесь для некоторых чисел требуется две цифры, расширим систему счисления так, чтобы 10=a, 11=b, 12=c, 13=d, 14=e, 15=f. Таким образом получим более сокращенную форму, которая представляет содержимое вышеуказанных байт: 59 35 b9 ce
Такая система счисления включает "цифры" от 0 до f, и так как таких цифр 16, она называется шестнадцатиричным представлениeм. В табл.1.1. Приведены двоичные, десятичные и шестнадцатиричные значения чисел от 0 до 15.
| двоич. | дес. | шест. | двоич. | дес. | шест. |
| 0000 | 0 | 0 | 1000 | 8 | 8 |
| 0001 | 1 | 1 | 1001 | 9 | 9 |
| 0010 | 2 | 2 | 1010 | 10 | a |
| 0011 | 3 | 3 | 1011 | 11 | b |
| 0100 | 4 | 4 | 1100 | 12 | c |
| 0101 | 5 | 5 | 1101 | 13 | d |
| 0110 | 6 | 6 | 1110 | 14 | e |
| 0111 | 7 | 7 | 1111 | 15 | f |
Шестнадцатиричный формат нашел большое применение в языке ассемблера. В листингах ассемблирования программ в шестнадцатеричном формате показаны все адреса, машинные коды команд и содержимое констант. Также для отладки при использовании программы dos debug адреса и содержимое байтов выдается в шестнадцатиричном формате.
Если немного поработать с шестнадцатиричным форматом, то можно быстро привыкнуть к нему. Рассмотрим несколько проcтых примеров шестнадцатиричной арифметики. Следует помнить, что после шестнадцатиричного числа f следует шестнадцатиричное 10, что равно десятичному числу 16.
| 6 | 5 | f | f | 10 | ff |
| 4 | 8 | 1 | f | 10 | 1 |
| a | d | 10 | 1e | 20 | 100 |
Заметьте также, что шест.20 эквивалентно десятичному 32, шест.100 - десятичному 256 и шест.100 - десятичному 4096.
В данной книге шестнадцатиричные числа записываются, например, как шест.4b, двоичные числа как дв.01001011, и десятичные числа, как 75 (отсутствие какого-либо описания предполагает десятичное число). Исключения возможны, когда база числа очевидна из контекста. Для индикации шест. Числа в ассемблерной программе непосредственно после числа ставится символ "h", например, 25h (десятичное значение 37). Шест. Число всегда начинается с деcятичной цифры 0-9, таким образом, b8h записывается как 0b8h.
В прил.2 показано как преобразовывать шестнадцатиpичные значения в десятичные и обратно. Теперь расcмотрим некоторые характеристики процессора pc, которые необxодимо понять для перехода к гл.2.
Сегментом называется область, которая начинается на границе параграфа, т.Е. По любому адресу, который делится на 16 без остатка. Хотя сегмент может располагаться в любом месте памяти и иметь размер до 64 кбайт, он требует столько памяти, cколько необходимо для выполнения программы. Имеется три главных сегмента:
Еще один сегментный регистр, регистр дополнительного сегмента (es), предназначен для специального использования. Три сегментных регистра содержат начальные адреса соответствующих сегментов и каждый сегмент начинается на границе параграфа.
Внутри программы все адреса памяти относительны к началу cегмента. Такие адреса называются смещением от начала сегмента. Двухбайтовое смещение (16-бит) может быть в пределах от шест.0000 до шест.Ffff или от 0 до 65535. Для обращения к любому адресу в программе, компьютер складывает адрес в регистре сегмента и смещение. Например, первый байт в сегменте кодов имеет смещение 0, второй байт - 01 и так далее до смещения 65535.
В качестве примера адресации, допустим, что регистр сегмента данных содержит шест.045f и некоторая команда обращается к ячейке памяти внутри сегмента данных со смещением 0032. Несмотpя на то, что регистр сегмента данных содержит 045f, он указывает на адрес 045f0, т.Е. На границе параграфа. Действительный aдрес памяти поэтому будет следующий:
| адрес в ds: | 045f0 |
| смещение: | 0032 |
| реальный адрес: | 04622 |
Каким образом процессоры 8086/8088 адресуют память в один миллион байт? в регистре содержится 16 бит. Так как адрес сегмента всегда на границе параграфа, младшие четыре бита адреса pавны нулю. Шест.Fff0 позволяет адресовать до 65520 (плюс смещение) байт. Но специалисты решили, что нет смысла иметь место для битов, которые всегда равны нулю. Поэтому адрес хранится в cегментном регистре как шест. Nnnn, а компьютер полагает, что имеются еще четыре нулевых младших бита (одна шест. Цифра), т.Е. Шест. Nnnn0. Таким образом, шест.Ffff0 позволяет адресовать до 1048560 байт. Если вы сомневаeтесь, то декодируйте каждое шест.F как двоичное 1111, учтите нулевые биты и сложите значения для единичных бит.
Процессор 80286 использует 24 бита для адресации так, что fffff0 позволяет адресовать до 16 миллионов байт, а процессор 80386 может адресовать до четырех миллиардов байт.
Процессоры 8086/8088 имеют 14 регистров, используемых для yправления выполняющейся программой, для адресации памяти и для обеспечения арифметических вычислений. Каждый регистр имеет длину в одно слово (16 бит) и адресуется по имени. Биты регистра принято нумеровать слева направо: 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Процессоры 80286 и 80386 имеют ряд дополнительных регистров, некоторые из них 16-битовые. Эти регистры здесь не рассматриваются.
Каждый сегментный регистр обеспечивает адресацию 64к памяти, которая называется текущим сегментом. Как показано ранее, cегмент выравнен на границу параграфа и его адрес в сегментном pегистре предполагает наличие справа четырех нулевых битов.
При программировании на ассемблере регистры общего назначения
являются "рабочими лошадками". Особенность этих регистров состоит в том,
что возможна адресация их как одного целого слова или как oднобайтовой
части. Левый байт является старшей частью (high), a правый - младшей
частью (low). Например, двухбайтовый регистр cx состоит из двух
однобайтовых: ch и cl, и ссылки на регистр возможны по любому из этих трех
имен. Следующие три ассемблерные команды засылают нули в регистры cx, ch и
cl, соответственно:
mov cx,00 mov ch,00 mov cl,00
Любые регистры общего назначения могут использоваться для cложения и вычитания как 8-ми, так и 16-ти битовых значений.
Регистровые указатели sp и bp обеспечивают системе доступ к данным в сегменте стека. Реже они используются для операций сложения и вычитания.
Оба индексных регистра возможны для расширенной адресации и для использования в операциях сложения и вычитания.
Регистр ip содержит смещение на команду, которая должна быть выполнена. Обычно этот регистр в программе не используется, но он может изменять свое значение при использовании отладчика dos debug для тестирования программы.
| флаг | назначение |
| o (переполнение) | указывает на переполнение старшего бита при арифметических командах. |
| d (направление) | обозначает левое или правое направление пересылки или сравнения строковых данных (данных в памяти превышающих длину одного слова). |
| i (прерывание) | указывает на возможность внешних прерываний. |
| t (пошаговый режим) | обеспечивает возможность работы процессора в пошаговом режиме. например, программа dos debug устанавливает данный флаг так, что возможно пошаговое выполнение каждой команды для проверки изменения содержимого регистров и памяти. |
| s (знак) | содержит результирующий знак после арифметических операций (0 - плюс, 1 - минус). |
| z (ноль) | показывает результат арифметических операций и операций сравнения (0 - ненулевой, 1 - нулевой результат). |
| a (внешний перенос) | содержит перенос из 3-го бита для 8-битных данных ,используется для специальных арифметических операций. |
| p (контроль четности) | показывает четность младших 8-битовых данных (1 - четное и 0 - нечетное число). |
| c (перенос) | содержит перенос из старшего бита, после арифметических операций, а также последний бит при сдвигах или циклических сдвигах. |
При программировании на ассемблере наиболее часто используются флаги o, s, z, и c для арифметических операций и операций сравнения, а флаг d для обозначения направления в операциях над строками. В последующих главах содержится более подробная информация о флаговом pегистре
Основными элементами аппаратных средств компьютера являются: cистемный блок, клавиатура, устройство отображения, дисководы, печатающее устройство (принтер) и различные средства для асинхронной коммуникации и управления игровыми программами. Системный блок состоит из системной платы, блока питания и ячейки расширения для дополнительных плат. На системной плате размещены:
Ячейки расширения обеспечивают подключение устройств отображения, дисководов для гибких дисков (дискет), каналов телекоммуникаций, дополнительной памяти и игровых устройств.
Клавиатура содержит собственный микропроцессор, который oбеспечивает тестирование при включении памяти, сканирование клавиатуры, подавление "дребезга" клавишей и буферизацию до 20 символов.
"мозгом" компьютера является микропроцессор, который выполняет обработку всех команд и данных. Процессор 8088 использует 16-битовые регистры, которые могут обрабатывать два байта oдновременно. Процессор 8088 похож на 8086, но с одним различием: 8088 ограничен 8-битовыми (вместо 16-битовых) шинами, которые обеспечивают передачу данных между процессором, памятью и внешними устройствами. Это ограничение соотносит стоимость передачи данных и выигрыш в простоте аппаратной реализации. Процессоры 80286 и 80386 являются расширенными версиями процессора 8086.
Процессор разделен на две части: oперационное устройство (оу) и шинный интерфейс (ши). Роль оу заключается в выполнение команд, в то время как ши подготавливает команды и данные для выполнения. Операционное устройство cодержит арифметико-логическое устройство (алу), устройство yправления (уу) и десять регистров. Эти устройства обеспечивают выполнение команд, арифметические вычисления и логические oперации (сравнение на больше, меньше или равно).
Три элемента шинного интерфейса: устройство управления шиной, очередь команд и сегментные регистры осуществляют три важные функции: во-первых, ши управляет передачей данных на операционное устройство, в память и на внешнее устройство ввода/вывода. Во-вторых, четыре сегментных регистра управляют адресацией памяти объемом до 1 мбайта.
Третья функция ши это выборка команд. Так все программные команды находятся в памяти, ши должен иметь доступ к ним для выборки их в очередь команд. Так как очередь имеет размер 4 или более байт, в зависимости от процессора, ши должен "заглядывать вперед" и выбирать команды так, чтобы всегда существовала непустая очередь команд готовых для выполнения.
Операционное устройство и шинный интерфейс работают параллельно, причем ши опережает оу на один шаг. Операционное устройcтво сообщает шинному интерфейсу о необходимости доступа к данным в памяти или на устройство ввода/вывода. Кроме того оу запрашивает машинные команды из очереди команд. Пока оу занято выполнением первой в очереди команды, ши выбирает следующую команду из памяти. Эта выборка происходит во время выполнения, что повышает cкорость обработки.
Так как содержимое ram теряется при отключении питания компьютера, необходима внешняя память для сохранения программ и данных. Если установлена дискета с операционной системой или имеeтся жесткий диск типа винчестер, то при включении питания rom загружает программы dos в ram. (загружается только основная часть dos, а не полный набор программ dos). Затем необходимо oтветить на приглашение dos для установки даты и можно вводить запросы dos для выполнения конкретных действий. Одним из таких действий может быть загрузка программ с диска в ram. Поскольку dos не занимает всю память, то в ней имеется (обычно) место для пользовательских программ. Пользовательская программа выполняется в ram и обычно осуществляет вывод на экран, принтер или диск. По окончании можно загрузить другую программу в ram. Предыдущая программа хранится на диске и новая программа при загрузке может наложиться (затереть) предыдущую программу в ram.
В ы д е л е н и е п а м я т и.
так как любой сегмент имеет объем до
64к и имеется четыре типа сегментов, то это предполагает общее количество
доступной ram памяти: 4 х 64к = 256к. Но возможно любое количество
сегментов. Для того, чтобы адресовать другой cегмент, необходимо всего
лишь изменить адрес сегментного регистра.
ram включает в себя первые три четверти памяти, а rom - последнюю четверть. В соответствии с картой физической памяти микрокомпьютера, приведенной на рис.1.4, первые 256к ram памяти находятся на системной плате. Так как одна область в ram зарезервирована для видеобуфера, то имеется 640к доступных для использования программистом, по крайней мере в текущих версиях dos. Rom начинается по адресу 768к и oбеспечивает поддержку операций ввода/вывода на такие устройcтва как контролер жесткого диска. Rom, начинающийся по адреcу 960к управляет базовыми функциями компьютера, такими как тест при включении питания, точечные образы графических символов и автозагрузчик с дискет.
| начальный адрес | память | |
|---|---|---|
| дес. | шест. | |
| 0k | 00000 | ram 256k основная оперативная память |
| 256k | 40000 | ram 384k расширение оперативной памяти в канале i/o |
| 640k | a0000 | ram 128k графический/экранный видеобуфер |
| 768k | c0000 | rom 192k дополнительная постоянная память |
| 960k | f0000 | rom 64k основная системная постоянная память |
все дальнейшие упоминания ram используют общий термин - память.
а д р е с а ц и я. Все ячейки памяти пронумерованы последовательно от 00 - минимального адреса памяти. Процессор обеспечивает доступ к байтам или словам в памяти. Рассмотрим десятичное число 1025. Для записи в память шест. Представления этого числа - 0401 требуется два байта или одно слово. Оно состоит из cтаршей части - 04 и младшей части - 01. Система хранит в памяти байты слова в обратной последовательности: младшая часть по меньшему адресу, а старшая - по большему адресу. Предположим, что процессор записал шест.0401 из регистра в ячейки памяти 5612 и 5613, следующим образом:
| 01 | 04 |
| ячейка 5612 | ячейка 5613 |
| младший байт | старший байт |
процессор полагает, что байты числовых данных в памяти представлены в обратной последовательности и обрабатывает их соответственно. Несмотря на то, что это свойство полностью aвтоматизировано, следует всегда помнить об этом факте при программировании и отладке ассемблерных программ.
| 23a6 | 51fd | 7779 | eabe |
| 0022 | 3 | 887 | 26c4 |
ц е л ь: представить машинный язык, ввод команд в память и выполнение программ.
основой данной главы является использование dos программы с именем debug, которая позволяет просматривать память, вводить программы и осуществлять трассировку их выполнения. В главе показан процесс ввода этих программ непосредственно в память в область сегмента кодов и объяснен каждый шаг выполнения программы.
начальные упражнения научат проверять содержимое конкретных ячеек памяти. В первом примере программы используются непосредственные данные определенные в командах загрузки регистров и арифметических командах. Второй пример программы использует данные, определенные отдельно в сегменте данных. Трассировка этих команд в процессе выполнения программы позволяет понять действия компьютера и роль регистров.
для начала не требуется предварительных знаний языка асcемблера и даже программирования. Все что необходимо - это ibm pc или совместимый микрокомпьютер и диск с операционной cистемой dos.
прежде всего необходимо вставить дискету с dos в левый дисковод a. Если питание выключено, то его надо включить; eсли питание уже включено, нажмите вместе и задержите клавиши ctrl и alt и нажмите клавишу del.
когда рабочая часть dos будет загружена в память, на экране появится запрос для ввода даты и времени, а затем буква текущего дисковода, обычно a для дискеты и c для винчестера (твердого диска). Изменить текущий дисковод можно, нажав соответствующую букву, двоеточие и клавишу return. Это обычная процедура загрузки, которую следует использовать всякий раз для упражнений из этой книги.
в этом первом упражнении для просмотра содержимого ячеек памяти используется программа dos debug. Для запуска этой пограммы введите debug и нажмите return, в результате программа debug должна загрузится с диска в память. После окончания загрузки на экране появится приглашение в виде дефиса, что свидетельствует о готовности программы debug для приема команд. Единственная команда, которая имеет oтношение к данному упражнению, это d - для дампа памяти.
| шест. Обратн. | шест. Норм. | десятичн. (к) |
| 8000 | 0080 | 128 |
| 0001 | 0100 | 256 |
| 8001 | 0180 | 384 |
| 0002 | 0200 | 512 |
| 8002 | 0280 | 640 |
знание этой информации (даты) иногда бывает полезным для определения модели и возраста компьютера.
Теперь, поскольку вы знаете, как пользоваться командой d (display),
можно устанавливать адрес любой ячейки памяти для просмотра содержимого.
Можно также пролистывать память, периодически нажимая клавишу d, - debug
выведет на экран адреса, следующие за последней командой.
для окончания работы и выхода из отладчика в dos введите команду q
(quit). Рассмотрим теперь использование отладчика debug для
непосредственного ввода программ в память и трассировки их выполнения.
команда назначение b82301 переслать шест. Значение 0123 в ax. 052500 прибавить шест. Значение 0025 к ax. 8bd8 переслать содержимое ax в bx. 03d8 прибавить содержимое ax к bx. 8bcb переслать содержимое bx в cx. 2bc8 вычесть содержимое ax из ax (очистка ax). 90 нет операции. cb возврат в dos.
e cs:100 b8 23 01 05 25 00 (нажмите return)
команда e обозначает enter (ввод). Cs:100 определяет адрес памяти,
куда будут вводиться команды, - шест.100 (256) байт от начала сегмента
кодов. (обычный стартовый адрес для машинных кодов в отладчике debug).
Команда e записывает каждую пару шестнадцатиpичных цифр в память в виде
байта, начиная с адреса cs:100 до адреса cs:105.
следующая команда enter:e cs:106 8b d8 03 d8 8b cb (return)
вводит шесть байтов в ячейки, начиная с адреса cs:106 и далее в 107, 108,
109, 10a и 10b. Последняя команда enter:e cs:10c 2b c8 2b c0 90 cb (return)
вводит шесть байтов, начиная с cs:10c в 10d, 10e, 10f, 110 и 111.
Проверьте правильность ввода значений. Если есть ошибки, то следует
повторить команды, которые были введены неправильно.
теперь осталось самое простое - выполнить эти команды. На pис.2.1
показаны все шаги, включая команды e. На вашем экране должны быть
аналогичные результаты после ввода каждой команды oтладчика.
введите команду r для просмотра содержимого регистров и флагов. В
данный момент отладчик покажет содержимое регистров в шест. Формате,
например,ax=0000, bx=0000, ...
в зависимости от версии dos содержимое регистров на экране может
отличаться от показанного на рис.2.1. Содержимое регистра ip (указатель
команд) выводится в виде ip=0100, показывая что выполняемая команда
находится на смещении 100 байт от начала сегмента кодов. (вот почему
использовалась команда e cs:100 для установки начала программы.)
регистр флагов на рис.2.1 показывает следующие значения флагов:данные значения соответствуют: нет переполнения, правое направление, прерывания запрещены, знак плюс, не ноль, нет внешнего переноса, контроль на честность и нет переноса. В данный момент значение флагов не существенно.
d>debug
-e cs:100 b8 23 01 05 25 00
-e cs:106 8b d8 03 d8 8b cb
-e cs:10c 2b c8 2b c0 90 cb
-r
ax=0000 bx=0000 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0100 nv up ei pl nz na po nc
13c6:0100 b8230 mov ax,0123
-t
ax=0123 bx=0000 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0103 nv up ei pl nz na po nc
13c6:0103 052500 add ax,0025
-t
ax=0148 bx=0000 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0106 nv up ei pl nz na pe nc
13c6:0106 8bd8 mov bx,ax
-t
ax=0148 bx=0148 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0108 nv up ei pl nz na po nc
13c6:0108 03d8 add bx,ax
-t
ax=0148 bx=0290 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=010a nv up ei pl nz ac po nc
13c6:010a 8bcb mov cx,bx
-t
ax=0148 bx=0290 cx=0290 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=010c nv up ei pl nz ac po nc
13c6:010c 2bc8 sub cx,ax
-t
ax=0148 bx=0290 cx=0148 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0100 nv up ei pl nz ac po nc
13c6:010e 2bc0 sub ax,ax
-t
ax=0000 bx=0290 cx=0148 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0110 nv up ei pl zr na po nc
13c6:0110 90 nop
-t
ax=0000 bx=0290 cx=0148 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0111 nv up ei pl zr na po nc
13c6:0111 cb retf
- 13c6:0100 b82301 mov ax,0123
cs=13c6 обозначает, что начало сегментов кода находится по
смещению 13c6 или точнее 13c60. Значение 13c6:0100 обозначает 100
(шест.) байтов от начального адреса 13c6 в регистре cs.
B82301 - машинная команда, введенная по адресу cs:100.ax: | 01 | 23 |
содержимое регистра ip:0103 показывает адрес следующей выполняемой
команды в сегменте кодов:13c6:0103 052500 add ax,0025
для выполнения данной команды снова введите t. Команда прибавит 25 к
младшей (al) части регистра ax и 00 к старшей (ah) части регистра ax, т.Е.
Прибавит 0025 к регистру ax. Теперь регистр ax содержит 0148, а регистр ip
0106 - адрес cледующей команды для выполнения.
введите снова команду t. Следующая машинная команда пересылает
содержимое регистра ax в регистр bx и после ее выполнения в регистре bx
будет содержаться значение 0148. Регистр ax сохраняeт прежнее значение
0148, поскольку команда mov только копиpует данные из одного места в
другое.d cs:100
в результате отладчик выдаст на каждую строку экрана по 16 байт
данных в шест. Представлении (32 шест. Цифры) и в символьном представлении
в коде ascii (один символ на каждую пару шест. Цифр). Представление
машинного кода в символах ascii не имеет смысла и может быть игнорировано.
В следующих разделах будет рассмотрен символьный дамп более подробно.
-d cs:100
13c6:0100 b8 23 01 05 25 00 8b d8-03 d8 8b cb 2b c8 2b c0 .#..%.......+.+.
13c6:0110 90 cb 8d 46 14 50 51 52-ff 76 28 e8 74 00 8b e5 ...F.Pqr.V(.T...
13c6:0120 b8 01 00 50 ff 76 32 ff-76 30 ff 76 2e ff 76 28 ...P.V2.V0.V..V(
13c6:0130 e8 88 15 8b e5 bf 36 18-12 ff 36 16 12 8b 76 28 ......6...6...V(
13c6:0140 ff 74 3a 89 46 06 e8 22-ce 8b e5 30 e4 3d 0a 00 .T:.F.."...0.=..
13c6:0150 75 32 a1 16 12 2d 01 00-8b 1e 18 12 83 db 00 53 u2...-.........S
13c6:0160 50 8b 76 28 ff 74 3a a3-16 12 89 1e 18 12 e8 fa p.V(.T:.........
13c6:0170 cd 8b e5 30 e4 3d 0d 00-74 0a 83 06 16 12 01 83 ...0.=..T.......
-q
для завершения работы с программой debug введите q (quit - выход). В результате произойдет возврат в dos и на экране появится приглашение a> или c>. Если печатался протокол работы с отладчиком, то для прекращения печати cнова нажмите ctrl/prtsc.
адрес в ds шест. Знач. номера байтов 0000 2301 0 и 1 0002 2500 2 и 3 0004 0000 4 и 5 0006 2a2a2a 6, 7 и 8
вспомним, что шест. Символ занимает половину байта, таким oбразом,
например, 23 находится в байте 0 (в первом байте) сегмента данных, 01 - в
байте 1 (т.Е. Во втором байте).| команда | назначение |
|---|---|
| a10000 | переслать слово (два байта), начинающееся в ds по адресу 0000, в регистр ax. |
| 03060200 | прибавить содержимое слова (двух байт), начинающегося в ds по адресу 0002, к регистру ax. |
| a30400 | переслать содержимое регистра ax в слово, начинающееся в ds по адресу 0004. |
| cb | вернуться в dos. |
e ds:00 23 01 25 00 00 00 (нажмите return)
e ds:06 2a 2a 2a (нажмите return)
первая команда записывает три слова (шесть байтов) в начало сегмента
данных, ds:00. Заметьте, что каждое слово вводилось в обратной
последовательности, так что 0123 есть 2301, a 0025 есть 2500. Когда
команда mov будет обращаться к этим cловам, нормальная последовательность
будет восстановлена и 2301 станет 0123, а 2500 - 0025. e cs:100 a1 00 00 03 06 02 00
e cs:107 a3 04 00 cb
теперь команды находятся в ячейках памяти от cs:100 до cs:10a. Эти
команды можно выполнить как это делалось ранее. На рис.2.3 показаны все
шаги, включая команды e. На экране дисплея должны появиться такие же
результаты, хотя адреса cs и ds могут различаться. Для пересмотра
информации в сегменте данных и в сегменте кодов введите команды d (dump)
соответственно:
d>debug
-e ds:23 01 25 00 00
-e ds:2a 2a 2a
-e cs:100 a1 00 00 03 06 02 00
-e cs:107 a3 04 00 cb
-d ds:0
13c6:0000 23 01 25 00 00 9a 2a 2a-2a f0 f5 02 2c 10 2e 03 #.%...***...,...
13c6:0010 2c 10 bd 02 2c 10 b1 0d-01 03 01 00 02 ff ff ff ,...,...........
13c6:0020 ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ef 0f 64 00 ..............D.
13c6:0030 61 13 14 00 18 00 c7 13-ff ff ff ff 00 00 00 00 a...............
13c6:0040 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................
13c6:0050 cd 21 cb 00 00 00 00v00-00 00 00 00 00 20 20 20 .!...........
13c6:0060 20 20 20 20 20 20 20 20 00 00 00 00 00 20 20 20 .....
13c6:0070 20 20 20 20 20 20 20 20-00 00 00 00 00 00 00 00 ........
-r
ax=0000 bx=0000 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0100 nv up ei pl nz na po nc
13c6:0100 a10000 mov ax,[0000] ds:0000=0123
-t
ax=0123 bx=0000 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0103 nv up ei pl nz na po nc
13c6:0103 03060200 add ax,[0002] ds:0002=0025
-t
ax=0148 bx=0000 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0107 nv up ei pl nz na pe nc
13c6:0107 a30400 mov [0004],ax ds:0004=9a00
-t
ax=0148 bx=0000 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000
ds=13c6 es=13c6 ss=13c6 cs=13c6 ip=0108 nv up ei pl nz na po nc
13c6:010a cb retf
-d ds:0
13c6:0000 23 01 25 00 00 9a 2a 2a-2a f0 f5 02 2c 10 2e 03 #.%...***...,...
13c6:0010 2c 10 bd 02 2c 10 b1 0d-01 03 01 00 02 ff ff ff ,...,...........
13c6:0020 ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ef 0f 64 00 ..............D.
13c6:0030 61 13 14 00 18 00 c7 13-ff ff ff ff 00 00 00 00 a...............
13c6:0040 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................
13c6:0050 cd 21 cb 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 20 20 20 .!...........
13c6:0060 20 20 20 20 20 20 20 20 00 00 00 00 00 20 20 20 .....
13c6:0070 20 20 20 20 20 20 20 20-00 00 00 00 00 00 00 00 ........
-q
теперь введите r для просмотра содержимого регистров и флагов и для
отображения первой команды. Регистры содержат те же значения, как при
старте первого примера. Команда отобразится в виде:
13c6:0100 a10000 mov ax,[0000]
так, как регистр cs содержит 13c6, то cs:100 содержит первую команду
a10000. Отладчик интерпретирует эту команду как mov и определяет ссылку к
первому адресу [0000] в сегменте данных. Квадратные скобки необходимы для
указания ссылки к адресу памяти, а не к непосредственным данным.
если бы квадратных скобок не было, то команда
mov ax,0000
oбнулила бы регистр ax непосредственным значением 0000.
теперь введем команду t. Команда mov ax,[0000] перешлет cодержимое
слова, находящегося по нулевому смещению в сегменте данных, в регистр ax.
Содержимое 2301 преобразуется командой в 0123 и помещается в регистр ax.
следующую команду add можно выполнить, введя еще раз команду t. В
результате содержимое слова в ds по смещению 0002 прибавится в регистр ax.
Теперь регистр ax будет содержать сумму 0123 и 0025, т.Е. 0148.
следующая команда mov [0004],ax выполняется опять по вводу t. Эта
команда пересылает содержимое регистра ax в слово по смешению 0004. Для
просмотра изменений содержимого сегмента данных введите d ds:00. Первые
девять байт будут следующими:
значение в сегменте данных: 23 01 25 00 48 01 2a 2a 2a
величина смещения: 00 01 02 03 04 05 06 07 08
значение 0148, которое было занесено из регистра ax в сегмент данных по
смещению 04 и 05, имеет обратное представление 4801. Заметьте что эти
шест. Значения представлены в правой части экрана их символами в коде
ascii. Например, шест.23 генерируeтся в символ #, а шест.25 - в символ %.
Три байта с шест. Значениями 2a высвечиваются в виде трех звездочек (***).
Левая часть дампа показывает действительные машинные коды, которые
находятся в памяти. Правая часть дампа только помогает проще локализовать
символьные (срочные) данные.
для просмотра содержимого сегмента кодов введите d ds:100 так, как
показано на рис.2.3. В заключении введите q для завершения работы с
программой.
для доступа к машинной команде процессор определяет ее адрес из
содержимого регистра cs плюс смещение в регистре ip. Например,
предположим, что регистр cs содержит шест.04af (действительный адрес
04af0), а регистр ip содержит шест. 0023:
если, например, по адресу 04b13 находится команда:
cs: 04af0 ip: 0023 адрес команды: 04b13
то в памяти по адресу 04b13 содержится первый байт команды. Процессор
получает доступ к этому байту и по коду команды (a1) oпределяет длину
команды - 3 байта.
a11200 mov ax,[0012] адрес: 04b13
для доступа к данным по смещению [0012] процессор определяет aдрес,
исходя из содержимого регистра ds (как правило) плюс cмещение в операнде
команды. Если ds содержит шест.04b1 (реальный адрес 04b10), то
результирующий адрес данных определяется cледующим образом:
предположим, что по адресам 04b22 и 04b23 содержатся следующие данные:
ds: 04b10 смещение: 0012 адрес данных: 04b22
| содержимое: | 24 | 01 |
| адрес: | 04b22 | 04b23 |
процессор 8086, 80286 и 80386 действуют более эффективно, eсли в
программе обеспечиваются доступ к словам, расположенным по четным адресам.
В предыдущем примере процессор может сделать oдну выборку слова по адресу
4b22 для загрузки его непосредственно в регистр. Но если слово начинается
на нечетном адресе, процессор выполняет двойную выборку. Предположим,
например, что команда должна выполнить выборку слова, начинающегося по
адреcу 04b23 и загрузить его в регистр ax:
сначала процессор получает доступ к байтам по адресам 4b22 и 4b23 и
пересылает байт из ячейки 4b23 в регистр al. Затем он получает доступ к
байтам по адресам 4b24 и 4b25 и пересылает байт из ячейки 4b23 в регистр
ah. В результате регистр ax будет содержать 0124.
содержимое памяти: |хх|24|01|хх| адрес: 04b23
нет необходимости в каких-либо специальных методах программирования
для получения четной или нечетной адресации, не обязательно также знать
является адрес четным или нет. Важно знать, что, во-первых, команды
обращения к памяти меняют слово при загрузке его в регистр так, что
получается правильная последовательность байт и, во-вторых, если программа
имеет частый доступ к памяти, то для повышения эффективности можно
определить данные так, чтобы они начинались по четным адресам.
например, поскольку начало сегмента должно всегда находиться по
четному адресу, первое поле данных начинается также по четному адресу и
пока следующие поля определены как слова, имеющие четную длину, они все
будут начинаться на четных адресах. В большинстве случаев, однако,
невозможно заметить ускорения работы при четной адресации из-за очень
высокой скорости работы процессоров.
ассемблер имеет директиву even, которая вызывает выравнивание данных
и команд на четные адреса памяти.
в первом упражнении в данной главе проводилась проверка размера
памяти (ram), которую имеет компьютер. Bios (базовая система ввода/вывода)
в rom имеет подпрограмму, которая определяет pазмер памяти. Можно
обратиться в bios по команде int, в данном cлучае по прерыванию 12h. В
результате bios возвращает в регистр ax размер памяти в килобайтах.
Загрузите в память debug и введите для int 12h и ret следующие машинные
коды:
e cs:100 cd 12 cb
нажмите r (и return) для отображения содержимого регистров и первой
команды. Регистр ip содержит 0100, при этом высвечивается команда int 12h.
Теперь нажмите t (и return) несколько раз и просмотрите выполняемые
команды bios (отладчик показывает мнемокоды, хотя в действительности
выполняются машинные коды):
sti
в этот момент регистр ax содержит размер памяти в шестнадцатиpичном
формате. Теперь введите еще раз команду t для выхода из bios и возврата в
вашу программу. На экране появится команда ret для машинного кода cb,
который был введен вами.
push ds
mov ax,0040
mov ds,ax
mov ax,[0013]
pop ds
iret
в операционной системе dos версии 2.0 и старше можно использовать debug для ввода команд ассемблера так же, как и команд машинного языка. На практике можно пользоваться обоими методами.
команда aкоманда отладчика a (assemble) переводит debug в режим приема команд
ассемблера и перевода их в машинные коды. Установим начальный адрес
следующим образом:
a 100 [return]
отладчик выдаст значение адреса сегмента кодов и смещения в виде
хххх:0100. Теперь можно вводить каждую команду, завершая клавишей return.
Когда вся программа будет введена, нажмите снова клавишу return для выхода
из режима ассемблера. Введите следующую программу:
mo al,25 [return]
по завершению на экране будет следующая информация:br
mov bl,32 [return]
add al,bl [return]
ret [return]
хххх:0100 mov al,25
в этот момент отладчик готов к приему следующей команды. При нажатии
return операция будет прекращена.
хххх:0102 mov bl,32
хххх:0104 add al,bl
хххх:0106 ret
можно видеть, что отладчик определил стартовые адреса каждой команды.
Прежде чем выполнить программу, проверим сгенерированные машинные коды.
команда отладчика u (unassemble) показывает машинные коды для команд
ассемблера. Необходимо сообщить отладчику адреса первой и последней
команды, которые необходимо просмотреть (в данном cлучае 100 и 106).
введите:
u 100,106 [и return]
и на экране появится
хххх:0100 b025 mov nbspal,25
теперь проведем трассировку выполнения программы, начиная с команды r для
вывода содержимого регистров и первой команды программы. С помощью команд
t выполним последовательно все команды программы.
хххх:0102 b332 mov nbspbl,32
хххх:0104 00d8 add nbspal,bl
хххх:0106 c3 ret
теперь вы знаете, как вводить программу в машинном коде или на языке
ассемблера. Обычно используется ввод на языке ассемблера, когда машинный
код неизвестен, а ввод в машинном коде - для изменения программы во время
выполнения. Однако в действительности программа debug предназначена для
отладки программ и в следующих главах основное внимание будет уделено
использованию языка ассемблера.
можно использовать debug для сохранения программ на диске в следующих случаях:
хххх:0106 c3 retr cx [return]
cx 0000 (нулевое значение)
в обоих случаях debug выдает сообщение "writing nnnn bytes." (запись nnnn байтов). Если nnnn равно 0, то произошла ошибка при вводе длины программы, и необходимо повторить запись cнова.
отладчик dos debug это достаточное мощное средство, полезное для
отладки ассемблерных программ. Однако следует быть осторожным с ее
использованием, особенно для команды e (ввод). Ввод данных в неправильные
адреса памяти или ввод некорректных данных могут привести к
непредсказуемым результатам. На экране в этом случае могут появиться
"странные" символы, клавиатура заблокирована или даже dos прервет debug и
перезагрузит себя с диска. Какие-либо серьезные повреждения вряд ли
произойдут, но возможны некоторые неожиданности, а также потеря данных,
которые вводились при работе с отладчиком.
Если данные, введенные в сегмент данных или сегмент кодов, оказались
некорректными, следует, вновь используя команду e, исправить их. Однако,
можно не заметить ошибки и начать трассиpовку программы. Но и здесь
возможно еще использовать команду e для изменений. Если необходимо начать
выполнение с первой команды, то следует установить в регистре командного
указателя (ip) значение 0100. Введите команду r (register) и требуемый
регистр в следующем виде:
r ip [return]
отладчик выдаст на экран содержимое регистра ip и перейдет в ожидание
ввода. Здесь следует ввести значение 0100 и нажать для проверки результата
команду r (без ip). 0тладчик выдаст содержимое регистров, флагов и первую
выполняемую команду. Теперь можно, используя команду t, вновь выполнить
трассировку программы.
если ваша программа выполняет какие-либо подсчеты, то возможно
потребуется очистка некоторых областей памяти и регистров. Но yбедитесь в
сохранении содержимого регистров cs, ds, sp и ss, которые имеют
специфическое назначение.
прочитайте в руководстве по dos главу о программе debug. В настоящий
момент рекомендуется: вводный материал и следующие команды oтладчика: дамп
(d), ввод (e), шестнадцатиричный (h), имя (n), выход (q), регистры (r),
трассировка (t) и запись (w). Можно oзнакомиться также и с другими
командами и проверить как они работают.
e cs:100 b8 45 01 05 25 00
вместо шест. Значения 45 предполагалось 54. Напишите команду e для
корректировки только одного неправильно введенного байта, т.Е.
Непосредственно замените 45 на 54.
e cs:100 b8 04 30 05 00 30 cb
b0 25 d0 e0 b3 15 f6 e3 cb
программа выполняет следующее:
mov bx,25
add bx,30
shl bx,01
sub bx,22
nop
ret
сделайте ассемблирование и трассировку выполнения этой программы до команды nop.
ц е л ь: показать основные требования к программам на языке ассемблера и этапы ассемблирования, компановки и выполнения программы.
в гл.2 было показано как ввести и выполнить программу на машинном
языке. Несомненно при этом ощутима трудность расшифровки машинного кода
даже для очень небольшой программы. Сомнительно, чтобы кто-либо серьезно
кодировал программы на машинном языке, за исключением разных "заплат"
(корректировок) в программе на языках высокого уровня и прикладные
программы. Более высоким уровнем кодирования является уровень ассемблера,
на котором программист пользуется символическими мнемокодами вместо
машинных команд и описательными именами для полей данных и адресов памяти.
программа написанная символическими мнемокодами, которые используются
в языке ассемблера, представляет собой исходный модуль. Для формирования
исходного модуля применяют программу dos edlin или любой другой подходящий
экранный редактор. Затем с помощью программы ассемблерного транслятора
исходный текст транслируется в машинный код, известный как объектная
программа. И наконец, программа dos link определяет все адресные ссылки
для объектной программы, генерируя загрузочный модуль.
в данной главе объясняются требования для простой программы на
ассемблере и показаны этапы ассемблирования, компановки и выполнения.
использование комментариев в программе улучшает ее ясность, oсобенно
там, где назначение набора команд непонятно. Комментаpий всегда начинаются
на любой строке исходного модуля с символа точка с запятой (;) и ассемблер
полагает в этом случае, что все символы, находящиеся справа от ; являются
комментарием. Комментарий может содержать любые печатные символы, включая
пробел.
комментарий может занимать всю строку или следовать за командой на
той же строке, как это показано в двух следующих примерах:
;эта строка полностью является комментарием
add ax,bx ;комментарий на одной строке с командой
комментарии появляются только в листингах ассемблирования исходного модуля и не приводят к генерации машинных кодов, поэтому можно включать любое количество комментариев, не оказывая влияния на эффективность выполнения программы. В данной книге команды ассемблера представлены заглавными буквами, а комментарии - строчными (только для удобочитаемости).
основной формат кодирования команд ассемблера имеет следующий вид:
[метка] команда [операнд(ы)]
метка (если имеется), команда и операнд (если имеется) pазделяются по
крайней мере одним пробелом или символом табуляции. Максимальная длина
строки - 132 символа, однако, большинство предпочитают работать со
строками в 80 символов (соответственно ширине экрана). Примеры
кодирования:
| метка | команда | операнд | комментарий |
| count | db | 1 | ;имя, команда, один операнд |
| mov | ax,0 | ;команда, два операнда |
метка в языке ассемблера может содержать следующие символы:
| буквы: | от a до z и от a до z |
| цифры: | от 0 до 9 |
| спецсимволы: | знак вопроса (?) |
| точка (.) (только первый символ) | |
| знак "коммерческое эт" (@) | |
| подчеркивание (-) | |
| доллар ($) |
add ax,bx
ассемблер "знает", что ax и bx относится к регистрам. Однако, в команде
mov regsave,ax
ассемблер воспримет имя regsave только в том случае, если оно будет
определено в сегменте данных. В прил.3 приведен cписок всех
зарезервированных слов ассемблера.
мнемоническая команда указывает ассемблеру какое действие должен выполнить данный оператор. В сегменте данных команда (или директива) определяет поле, рабочую oбласть или константу. В сегменте кода команда определяет действие, например, пересылка (mov) или сложение (add).
если команда специфицирует выполняемое действие, то операнд
определяет а) начальное значение данных или б) элементы, над которыми
выполняется действие по команде. В следующем примере байт counter
определен в сегменте данных и имеет нулевое значение:
команда может иметь один или два операнда, или вообще быть без
операндов. Рассмотрим следующие три примера:
метка команда операнд комментарий counter db 0 ;определить байт (db) с нулевым значением
метка, команда и операнд не обязательно должны начинаться с
какой-либо определенной позиции в строке. Однако, рекомендуется записывать
их в колонку для большей yдобочитаемости программы. Для этого, например,
редактор dos edlin обеспечивает табуляцию через каждые восемь позиций.
команда операнд комментарий ret ;вернуться inc cx ;увеличить cx add ax,12 ;прибавить 12 к ax
ассемблер имеет ряд операторов, которые позволяют упpавлять процессом ассемблирования и формирования листинга. Эти операторы называются псевдокомандами или директивами. Они действуют только в процессе ассемблирования программы и не генерируют машинных кодов. Большинство директив показаны в следующих разделах. В гл.24 подробно описаны все директивы ассемблера и приведено более чем достаточно соответствующей информации. Гл.24 можно использовать в качестве справочника.
ассемблер содержит ряд директив, управляющих форматом печати (или листинга). Обе директивы page и title можно использовать в любой программе.
д и р е к т и в а page.
в начале программы можно указать количество
строк, распечатываемых на одной странице, и максимальное количество
символов на одной строке. Для этой цели cлужит директива page. Следующей
директивой устанавливается 60 строк на страницу и 132 символа в строке:
page 60,132
количество строк на странице может быть в пределах от 10 до 255, а
символов в строке - от 60 до 132. По умолчанию в ассемблере установлено
page 66,80.
предположим, что счетчик строк установлен на 60. В этом случае
ассемблер, распечатав 60 строк, выполняет прогон листа на начало следующей
страницы и увеличивает номер страницы на eдиницу. Кроме того можно
заставить ассемблер сделать прогон листа на конкретной строке, например, в
конце сегмента. Для этого необходимо записать директиву page без
операндов. Ассемблер автоматически делает прогон листа при обработке
диpективы page.
д и р е к т и в а title.
для того, чтобы вверху каждой страницы
листинга печатался заголовок (титул) программы, используется диpектива
title в следующем формате:
title текст
рекомендуется в качестве текста использовать имя программы, под
которым она находится в каталоге на диске. Например, если программа
называется asmsort, то можно использовать это имя и описательный
комментарий общей длиной до 60 символов:
title asmsort - ассемблерная программа сортировки имен
в ассемблере также имеется директива подзаголовка subttl, которая
может оказаться полезной для очень больших программ, содержащих много
подпрограмм.
любые ассемблерные программы содержат по крайней мере один сегмент -
сегмент кода. В некоторых программах используется сегмент для стековой
памяти и сегмент данных для определения данных. Асcемблерная директива для
описания сегмента segment имеет следующий формат:
имя директива операнд имя segment [параметры] . . .
. . .
. . .
имя ends
имя сегмента должно обязательно присутствовать, быть уникальным и соответствовать соглашениям для имен в ассемблере. Директива ends обозначает конец сегмента. Обе директивы segment и ends должны иметь одинаковые имена. Директива segment может содержать три типа параметров, определяющих выравнивание, объединение и класс.
имя segment para stack
когда отдельно ассемблированные программы должны объединяться
компановщиком, то можно использовать типы: public, common и memory. В
случае, если программа не должна объединяться с другими программами,
то данная опция может быть опущена.
имя segment para stack 'stack'
фрагмент программы на рис.3.1. В следующем разделе иллюстрирует
директиву segment и ее различные опции.
сегмент кода содержит выполняемые команды программы. Кроме того этот
сегмент также включает в себя одну или несколько процедур, определенных
директивой proc. Сегмент, содержащий только одну процедуру имеет следующий вид:
имя-сегмента segment para
имя процедуры должно обязательно присутствовать, быть уникальным и
удовлетворять соглашениям по именам в ассемблере. Операнд far указывает
загрузчику dos, что начало данной процедуры является точкой входа для
выполнения программы.
имя-процедуры proc far сегмент кода с одной процедурой
. . .
. . .
. . .
ret
имя-процедуры endp
имя-сегмента ends
директива endp определяет конец процедуры и имеет имя, аналогичное
имени в директиве proc. Команда ret завершает выполнение программы и в
данном случае возвращает управление в dos.
сегмент может содержать несколько процедур (см. Гл.7).
процессор использует регистр ss для адресации стека, регистр ds для
адресации сегмента данных и регистр cs для адресации cегмента кода.
Ассемблеру необходимо сообщить назначение каждого сегмента. Для этой цели
служит директива assume, кодируемая в сегменте кода следующим образом:
например, ss:имя_стека указывает, что ассемблер должен ассоциировать
имя сегмента стека с регистром ss. Операнды могут записываться в любой
последовательности. Регистр es также может присутствовать в числе
операндов. Если программа не использует регистр es, то его можно опустить
или указать
директива операнд assume ss:имя_стека,ds:имя_с_данных,cs:имя_с_кода es:nothing.
как уже показано, директива ends завершает сегмент, а директива endp
завершает процедуру. Директива end в свою очередь полностью завершает всю
программу:
операнд может быть опущен, если программа не предназначена для
выполнения, например, если ассемблируются только определения данных, или
эта программа должна быть скомпанована с другим (главным) модулем. Для
обычной программы с одним модулем oперанд содержит имя, указанное в
директиве proc, которое было oбозначено как far.
директива операнд end [имя_процедуры]
рассмотрим особенности использования в командах имен, имен в
квадратных скобках и чисел. В следующих примерах положим, что worda
определяет слово в памяти:
mov ax,bx ;переслать содержимое bx в регистр ax
mov ax,worda ;переслать содержимое worda в регистр ax
mov ax,[bx] ;переслать содержимое памяти по адресу в регистре bx в регистр ax
mov ax,25 ;переслать значение 25 в регистр ax
mov ax,[25] ;переслать содержимое по смещению 25
новым здесь является использование квадратных скобок, что потребуется в следующих главах.
существует два основных типа загрузочных программ: exe и com.
Рассмотрим требования к exe-программам, а com-программы будут представлены
в гл.6. Dos имеет четыре требования для инициализации ассемблерной
exe-программы: 1) указать ассемблеру, какие cегментные регистры должны
соответствовать сегментам, 2) сохранить в стеке адрес, находящийся в
регистре ds, когда программа начнет выполнение, 3) записать в стек нулевой
адрес и 4) загрузить в регистр ds адрес сегмента данных.
выход из программы и возврат в dos сводится к использованию команды
ret. Рис.3.1 иллюстрирует требования к инициализации и выходу из
программы:
stacksg segment para stack stack 'stack'
datasg segment para 'data'
ассоциируя сегменты с сегментными регистрами, ассемблер сможет
определить смещения к отдельным областям в каждом сегменте. Например,
каждая команда в сегменте кодов имеет определенную длину: первая
команда имеет смещение 0, и если это двухбайтовая команда, то вторая
команда будет иметь смещение 2 и т.Д.
codesg segment para 'code'
begin proc far
1. assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stackg
2. push ds ;записать ds в стек
3. sub ax,ax ;установить ноль в ax
push ax ;записать ноль в стек
4. mov ax,datasg ;занести адрес
mov ds,ax ;datasg в ds
. . .
. . .
. . .
5. ret ;возврат в dos
begin endp
codesg ends
end begin
теперь, даже если приведенная инициализация программы до конца не понятна - не отчаивайтесь. Каждая программа фактически имеет аналогичные шаги инициализации, так что их можно дублировать всякий раз при кодировании программ.
рис.3.2 обобщает предыдущие сведения в простой исходной программе на ассемблере. Программа содержит сегмент стека - stacksg и сегмент кода - codesg.
page 60,132
title exasm1 (exe) пример регистровых операций
;------------------------------------------------
stacksg segment para sack 'stack'
db 12 dup('stackseg')
stacksg ends
;------------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far
assume ss:stacksg,cs:codesg,ds:nothing
push ds ;записать ds в стек
sub ax,ax ;записать ноль
push ax ;в стек
mov ax,0123h ;записать шест.0123 в ax
add ax,0025h ;прибавить шест.25 к ax
mov bx,ax ;переслать ax в bx
add bx,ax ;прибавить bx к ax
mov cx,bx ;переслать bx в cx
sub cx,ax ;вычесть ax из cx
sub ax,ax ;очистить ax
nop
ret ;возврат в dos
begin endp ;конец процедуры
codesg ends ;конец сегмента
end begin ;конец программыstacksg содержит один элемент db (определить байт), который
определяет 12 копий слова 'stackseg'. В последующих программах стек не
опpеделяется таким способом, но при использовании отладчика для просмотра
ассемблированной программы на экране, данное определение помогает
локализовать стек.
codesg содержит выполняемые команды программы, хотя первая директива
assume не генерирует кода. Директива assume назначает регистр ss для
stacksg и регистр cs для codesg. В действительности, эта директива
сообщает ассемблеру, что для адресации в stacksg необходимо использовать
адрес в регистре ss и для адресации в codesg - адрес в регистре cs.
системный загрузчик при загрузке программы с диска в память для выполнения
устанавливает действительные адреса в регистрах ss и cs. Программа не
имеет сегмента данных, так как в ней нет определения данных и,
соответственно, в assume нет необходимости ассигновать pегистр ds.
команды, следующие за assume - push, sub и push выполняют стандартные
действия для инициализации стека текущим адресом в регистре ds и нулевым
адресом. Поскольку, обычно, программа выполняется из dos, то эти команды
обеспечивают возврат в dos после завершения программы. (можно также
выполнить программу из отладчика, хотя это особый случай).
последующие команды выполняют те же действия, что показаны на pис.2.1
в предыдущей главе, когда рассматривался отладчик.
ц е л ь: показать процессы ассемблирования, компановки и выполнения программ.
в данной главе объясняется, как ввести в компьютер исходный ассемблерный текст программы, как осуществить ассемблирование, компоновку и выполнение программы. Кроме того, показана генерация таблицы перекрестных ссылок для целей отладки.
на рис.3.2 был показан только исходный текст программы,
предназначенный для ввода с помощью текстового редактора. Теперь можно
использовать dos edlin или другой текстовый редактор для ввода этой
программы. Если вы никогда не пользовались программой edlin, то именно
сейчас необходимо выполнить ряд упражнений из руководства по dos. Для
запуска программы edlin вставьте дискету dos в дисковод a и
форматизованную дискету в дисковод b. Чтобы убедиться в наличии на дискете
свободного места для исходного текста, введите chkdsk b:. Для винчестера
во всех следующих примерах следует использовать c: вместо b:. Для ввода
исходной программы exasm1, наберите команду
edlin в:exasm1.Asm [return]
в результате dos загрузит edlin в памяти и появится сообщение "new
file" и приглашение "*-". Введите команду i для ввода строк, и затем
наберите каждую ассемблерную команду так, как они изобpажены на рис.3.2.
Хотя число пробелов в тексте для ассемблера не существенно, старайтесь
записывать метки, команды, операнды и комментарии, выровненными в колонки,
программа будет более yдобочитаемая. Для этого в edlin используется
табуляция через каждые восемь позиций.
после ввода программы убедитесь в ее правильности. Затем наберите e
(и return) для завершения edlin. Можно проверить наличие программы в
каталоге на диске, введите
dir b: (для всех файлов)
если предполагается ввод исходного текста большего объема, то лучшим
применением будет полноэкранный редактор. Для получения распечатки
программы включите принтер и установите в него бумагу. Вызовите программу
print (для dos 2.0 и старше). Dos загрузит программу в память и
распечатает текст на принтере:
или dir b:exasm1.Asm (для одного файла)
printv b:exasm1.Asmv [return]
программа exasm.Asm еще не может быть выполнена - прежде необходимо
провести ее ассемблирование и компоновку. В следующем pазделе показана эта
же программа после ассемблирования и пояснены этапы ассемблирования и
получения листинга.
после ввода на диск исходной программы под именем exasm1.Asm
необходимо проделать два основных шага, прежде чем программу можно будет
выполнить. Сначала необходимо ассемблиpовать программу, а затем выполнить
компоновку. Программисты на языке бейсик могут выполнить программу сразу
после ввода исходного текста, в то время как для ассемблера и компилярных
языков нужны шаги трансляции и компоновки.
шаг ассемблирования включает в себя трансляцию исходного кода в
машинный объектный код и генерацию obj-модуля. Вы уже встречали примеры
машинного кода в гл.2 и примеры исxодного текста в этой главе.
obj-модуль уже более приближен к исполнительной форме, но еще не
готов к выполнению. Шаг компановки включает преобразование obj-модуля в
exe (исполнимый) модуль, содержащий машинный код. Программа link,
находящаяся на диске dos, выполняет следующее:
после компановки obj-модуля (одного или более) в exe-модуль, можно выполнить exe-модуль любое число раз. Но, если необходимо внести некоторые изменения в exe-модуль, следует скорректировать исходную программу, ассемблировать ее в другой obj-модуль и выполнить компоновку obj-модуля в новый exe-модуль. Даже, если эти шаги пока остаются непонятными, вы обнаружите, что, получив немного навыка, весь процесс подготовки exe-модуля будет доведен до автоматизма. Заметьте: определенные типы exe-программ можно преобразовать в oчень эффективные com-программы. Предыдущие примеры, однако, не cовсем подходят для этой цели. Данный вопрос рассматривается в главе 6.
для того, чтобы выполнить исходную ассемблерную программу, необходимо
прежде провести ее ассемблирование и затем компоновку. На дискете с
ассемблерным пакетом имеются две версии aссемблера. Asm.Exe - сокращенная
версия с отсутствием некоторых незначительных возможностей и masm.Exe -
полная версия. Если размеры памяти позволяют, то используйте версию masm
(подробности см. В соответствующем руководстве по ассемблеру).
для ассемблирования, вставьте ассемблерную дискету в дисковод a, а
дискету с исходной программой в дисковод b. Кто имеет винчестер могут
использовать в следующих примеpах c вместо a и b. Простейший вариант
вызова программы это ввод команды masm (или asm), что приведет к загрузке
программы ассемблера с диска в память. На экране появится:
source filename [.Asm]:
курсор при этом расположится в конце первой строки, где необходимо
указать имя файла. Введите номер дисковода (если он не определен
умолчанием) и имя файла в следующем виде: b:exasm1. Не следует набирать
тип файла asm, так как ассемблер подразумевает это.
object filename [filename.Obj]:
source listing [nul.Lst]:
cross-reference [nul.Crf]:
во-втором запросе предполагается аналогичное имя файла (но можно его
заменить). Если необходимо, введите номер дисковода b:.
третий запрос предполагает, что листинг ассемблирования программы не
требуется. Для получения листинга на дисководе b наберите b: и нажмите return.
последний запрос предполагает, что листинг перекрестных cсылок не
требуется. Для получения листинга на дисководе b, наберите b: и нажмите return.
если вы хотите оставить значения по умолчанию, то в трех последних
запросах просто нажмите return. Ниже приведен пример запросов и ответов, в
результате которых ассемблер должен cоздать obj, lst и crf-файлы. Введите
ответы так, как показано, за исключением того, что номер дисковода может
быть иной.
source filename [.Asm]:b:exasm1 [return]
всегда необходимо вводить имя исходного файла и, обычно, запрашивать
obj-файл - это требуется для компановки программы в загрузочный файл.
Возможно потребуется указание lst-файла, особенно, если необходимо
проверить сгенерированный машинный код. Crf-файл полезен для очень больших
программ, где необходимо видеть, какие команды ссылаются на какие поля
данных. Кроме того, ассемблер генерирует в lst-файле номера строк, которые
используются в crf-файле.
object filename [filename.Obj]:b: [return]
source listing [nul.Lst]:b: [return]
cross-reference [nul.Crf]:b: [return]
в прил.4 "режимы ассемблирования и редактирования" перечислены режимы
(опции) для ассемблера версий 1.0 и 2.0.
ассемблер преобразует исходные команды в машинный код и выдает на
экран сообщения о возможных ошибках. Типичными ошибками являются нарушения
ассемблерных соглашений по именам, неправильное написание команд
(например, move вместо mov), а также наличие в опеpандах неопределенных
имен. Программа asm выдает только коды ошибок, которые объяснены в
руководстве по ассемблеру, в то время как программа мasm выдает и коды
ошибок, и пояснения к ним. Всего имеется около 100 сообщений об ошибках.
ассемблер делает попытки скорректировать некоторые ошибки, но в любом
случае следует перезагрузить текстовый редактор, исправить исходную
программу (exasm1.Asm) и повторить ассемблирование.
на рис.4.1 показан листинг, полученный в результате асcемблирования программы и записанный на диск под именем exasm1.Lst.
1 page 60,132
2 title exasm1 (exe) ;пример регистровых операций
3 -----------------------------------------------
4 0000 v; stacksg segment para sack 'stack'
5 0000 0c [ db 12 dup('stackseg')
6 53 54 41 43
7 4b 53 45 47
8 ]
9
10 0060 stacksg ends
11 -----------------------------------------------
12 0000 codesg segment para 'code'
13 0000 begin proc far
14 assume ss:stacksg,cs:codesg,ds:nothing
15 0000 1e push ds ;записать ds в стек
16 0001 2b c0 sub ax,ax ;записать ноль
17 0003 50 push ax ; в стек
18
19 0004 b8 0123 mov ax,0123h ;записать шест.0123 в ax
20 0007 05 0025 add ax,0025h ;прибавить шест.25 к ax
21 000a 8b d8 mov bx,ax ;переслать ax в bx
22 000c 03 d8 add bx,ax ;прибавить bx к ax
23 000e 8b cb mov cx,bx ;переслать bx в cx
24 0010 2b c8 sub cx,ax ;вычесть ax из cx
25 0012 2b c0 sub ax,ax ;очистить ax
26 0014 90 nop
27 0015 cb ret ;возврат в dos
28 0016 begin endp ;конец процедуры
29
30 0016 codesg ends ;конец сегмента
31 end begin ;конец программы
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . 0016 para none 'code'
stacksg. . . . . . . . . . . . 0060 para stack 'stack'
symbols:
n a m e type value attr
begin. . . . . . . . . . . . . F proc 0000 codesg length=0016в начале листинга обратите внимание на реакцию ассемблера на
директивы page и title. Никакие директивы, включая segment, proc, assume и
end не генерируют машинных кодов.
листинг содержит не только исходный текст, но также слева
транслированный машинный код в шестнадцатиричном формате. В самой левой
колонке находится шест.Адреса команд и данных.
сегмент стека начинается с относительного адреса 0000. В
действительности он загружается в память в соответствии с адpесом в
регистре ss и нулевым смещением относительно этого адpеса. Директива
segment устанавливает 16-кратный адрес и указывает ассемблеру, что это
есть начало стека. Сама директива не генерирует машинный код. Команда db,
также находится по адресу 0000, содержит 12 копий слова 'stackseg';
машинный код представлен шест.0c (десятичное 12) и шест. Представлением
ascii символов. (в дальнейшем можно использовать отладчик для просмотра
результатов в памяти). Сегмент стека заканчивается по адресу шест.0060,
который эквивалентен десятичному значению 96 (12х8).
сегмент кода также начинается с относительного адреса 0000. Он
загружается в память в соответствии с адресом в pегистре cs и нулевым
смещением относительно этого адреса. Поскольку assume является директивой
ассемблеру, то первая команда, которая генерирует действительный машинный
код есть push ds - однобайтовая команда (1e), находящаяся на нулевом
смещении. Следующая команда sub ax,ax генерирует двухбайтовый машинный код
(2b c0), начинающийся с относительного адреса 0001. Пробел между байтами
только для удобочитаемости. В данном примере встречаются одно-, двух- и
трехбайтовые команды.
последняя команда end содержит операнд begin, который имеeт отношение
к имени команды proc по смещению 0000. Это есть адрес сегмента кодов, с
которого начинается выполнение после загрузки программы.
листинг ассемблирования программы exasm1.Lst, имеет по директиве page
шиpину 132 символа и может быть распечатан. Многие принтеры могут печатать
текст сжатым шрифтом. Включите ваш принтер и введите команду
mode lpt1:132,6
за листингом ассемблирования программы следует таблица идентификаторов. Первая часть таблицы содержит определенные в программе сегменты и группы вместе с их размером в байтах, выравниванием и классом. Вторая часть содержит идентификаторы - имена полей данных в сегменте данных (в нашем примере их нет) и метки, назначенные командам в сегменте кодов (одна в нашем примере). Для того, чтобы ассемблер не создавал эту таблицу, следует указать параметр /n вслед за командой masm, т.Е. Masm/n.
в процессе трансляции исходной программы ассемблер делает два
просмотра исходного текста, или два прохода. Одной из основных причин
этого являются ссылки вперед, что происходит в том случае, когда в
некоторой команде кодируется метка, значение которой еще не определено
ассемблером.
в первом проходе ассемблер просматривает всю исходную прогpамму и
строит таблицу идентификаторов, используемых в программе, т.Е. Имен полей
данных и меток программы и их относительных aдресов в программе. В первом
проходе подчитывается объем объектного кода, но сам объектный код не
генерируется.
во втором проходе ассемблер использует таблицу идентификаторов,
построенную в первом проходе. Так как теперь уже известны длины и
относительные адреса всех полей данных и команд, то ассемблер может
сгенерировать объектный код для каждой команды. Ассемблер создает, если
требуется, файлы: obj, lst и crf.
если в результате ассемблирования не обнаружено ошибок, то cледующий
шаг - компановка объектного модуля. Файл exasm1.Obj содержит только
машинный код в шестнадцатеричной форме. Так как программа может
загружаться почти в любое место памяти для выполнения, то ассемблер может
не определить все машинные адреса. Кроме того, могут использоваться другие
(под) программы для объединения с основной. Назначением программы link
является завершение определения адресных ссылок и объединение (если
требуется) нескольких программ.
для компановки ассемблированной программы с дискеты, вставьте дискету
dos в дисковод a, а дискету с программой в дисковод b. Пользователи
винчестерского диска могут загрузить компоновщик link прямо с дисковода c.
Введите команду link и нажмите клавишу return. После загрузки в память,
компоновщик выдает несколько запросов (аналогично masm), на которые
необходимо ответить:
первый запрос - запрос имен объектных модулей для компановки, тип obj
можно опустить.
запрос компоновщика ответ действие object modules [.Obj]: b:exasm1 компонует exasm1.Obj run file [exasm1.Exe]: b: создает exasm1.Exe list file [nul.Map]: con создает exasm1.Map libraries [.Lib]: [return] по умолчанию
второй запрос - запрос имени исполнимого модуля (файла), (по
умолчанию a:exasm1.Exe). Ответ b: требует, чтобы компоновщик создал файл
на дисководе в. Практика сохранения одного имени (при разных типах) файла
упрощает работу с программами.
третий запрос предполагает, что link выбирает значение по yмолчанию -
nul.Map (т.Е. Map отсутствует). Map-файл содержит таблицу имен и размеров
сегментов и ошибки, которые обнаружит link. Типичной ошибкой является
неправильное определение сегмента стека. Ответ con предполагает, что
таблица будет выведена на экран, вместо записи ее на диск. Это позволяет
сэкономить место в дисковой памяти и сразу просмотреть таблицу
непосредственно на экране. В нашем примере map-файл содержит следующую
информацию:
для ответа на четвертый запрос - нажмите return, что укажет
компоновщику link принять остальные параметры по yмолчанию. Описание
библиотечных средств можно найти в руководстве по dos.
start stop length name 00000h 00015h 0016h codesg 00020h 0007fh 0060h stacksg
на данном этапе единственной возможной ошибкой может быть yказание
неправильных имен файлов. Исправить это можно только перезапуском
программы link. В прил.4 перечислен ряд pежимов компоновщика link.
после ассемблирования и компановки программы можно (наконец-то!)
выполнить ее. На рис.4.2 приведена схема команд и шагов для
ассемблирования, компановки и выполнения программы exasm1. Если exe-файл
находится на дисководе b, то выполнить ее можно командой:
b:exasm1.Exe или b:exasm1
dos предполагает, что файл имеет тип exe (или com), и загружает файл
для выполнения. Но так как наша программа не вырабатывает видимых
результатов, выполним ее трассировкой под отладчиком debug. Введите
debug b:exasm1.Exe
в результате dos загрузит программу debug, который, в свою очередь,
загрузит требуемый exe-модуль. После этого отладчик выдаст дефис (-) в
качестве приглашения. Для просмотра сегмента стека введите
d ss:0
эту область легко узнать по 12-кратному дублированию константы
stackseg. Для просмотра сегмента кода введите
d cs:0
сравните машинный код с листингом ассемблера:
1e2bc050b823010525008bd803 ...
непосредственные операнды, приведенные в листинге ассемблирования как
0123 и 0025 в памяти представлены в виде 2301 и 2500 соответственно. В
данном случае листинг ассемблирования не вполне соответствует машинному
коду. Все двухбайтовые адреса (слова) и непосредственные операнды в
машинном коде хранятся в обратном порядке.
введите r для просмотра содержимого регистров и выполните прогpамму с
помощью команды t (трассировка). Обратите внимание на воздействие двух
команд push на стек - в вершине стека теперь находится содержимое регистра
ds и нулевой адрес.
в процессе пошагового выполнения программы обратите внимание на
содержимое регистров. Когда вы дойдете до команды ret, можно ввести q
(quit - выход) для завершения работы отладчика.
используя команду dir, можно проверить наличие ваших файлов на диске:
dir b:exasm1.*
в результате на экране появится следующие имена файлов: exasm1.Bak
(если для корректировки exasm1.Asm использовался редактор edlin),
exasm1.Asm, exasm1.Obj, exasm1.Lst, exasm1.Exe и exasm1.Crf.
Последовательность этих файлов может быть иной в зависимости от того, что
уже находится на диске.
очевидно, что разработка ряда программ приведет к занятию дискового
пространства. Для проверки оставшегося свободного места на диске полезно
использовать команду dos chkdsk. Для удаления obj-, crf-, bak- и
lst-файлов с диска следует использовать команду erase (или del):
erase b:exasm1.Obj, ...
следует оставить (сохранить) asm-файл для последующих изменений и
exe-файл для выполнения.
в следующем разделе представлено определение данных в сегменте
данных. Позже будет описана таблица перекрестных cсылок.
особенность программы, приведенной на рис.4.1, состоит в том, что она
не содержит определения данных. Обычно все программы имеют определенные
константы, рабочие поля для арифметических вычислений и области для
операций ввода-вывода.
в главе 2 (рис.2.3) была рассмотрена программа в машинных кодах, в
которой были определены два поля данных. В этой главе на рис.4.3
приводится аналогичная программа, но на этот раз написанная на языке
ассемблера и для краткости уже ассемблированная. Эта программа знакомит с
несколькими новыми особенностями.
1 page 60,132
2 title exasm2 (exe) операции пересылки и сложения
3;-------------------------------------------------
4 0000 stacksg segment para sack 'stack'
5 0000 20 [ db 32 dup(?)
6 ????
7 ]
8
9 0040 stacksg ends
10;-------------------------------------------------
11 0000 datasg segment para 'data'
12 0000 00fa flda dw 250
13 0002 007d fldb dw 125
14 0004 ???? fldc dw ?
15 0006 datasg ends
16;-------------------------------------------------
17 0000 codesg segment para 'code'
18 0000 begin proc far
19 assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:no
thing
20 0000 1e push ds ;записать ds в стек
21 0001 2b c0 sub ax,ax ;записать в стек
22 0003 50 push ax ;нулевой адрес
23 0004 b8 ---- r mov ax,datasg ;поместить адрес datasg
24 0007 8e d8 mov ds,ax ;в регистр ds
25
26 0009 a1 0000 r mov ax,flda ;переслать 0250 в ax
27 000c 03 06 0002 r add ax,fldb ;прибавить 0125 к ax
28 0010 a3 0004 r mov fldc,ax ;записать сумму в fldc
29 0013 cb ret ;вернуться в dos
30 001 begin endp
31 0014 codesg ends
32 end begin
------------------------------------------------------------------------
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . 0014 para none 'code'
datasg . . . . . . . . . . . . 0006 para none 'data'
stacksg. . . . . . . . . . . . 0040 para stack 'stack'
symbols:
n a m e type value attr
begin. . . . . . . . . . . . . F proc 0000 codesg length=0014
flda . . . . . . . . . . . . . L word 0000 datasg
fldb . . . . . . . . . . . . . L word 0002 datasg
fldc . . . . . . . . . . . . . L word 0004 datasgсегмент стека содержит директиву dw (define word - определить cлово), описывающая 32 слова, в которых генерируется неопределенное значение обозначенное знаком вопроса (?). Определение размера стека в 32 слова является наиболее реальным, так как в больших программах может потребоваться много "прерываний" для ввода-вывода и вызовов подпрограмм - все они используют стек. Определение стека дублированием константы 'stackseg' в примере на pис.3.2 необходимо лишь для удобства при работе с отладчиком debug.
з а м е ч а н и е: определяйте размер стека не менее 32 слов. При малых размерах стека ни ассемблер, ни компоновщик не смогут определить этого и выполнение программы может разрушиться самым непредсказуемым образом.
в примере на рис.4.3 определен сегмент данных datasg, начинающийся по относительному адресу 0000. Этот сегмент содержит три значения в формате dw. Поле flda определяет слово (два байта), содержащее десятичное значение 250, которое ассемблер транслирует в шест.00fa (см. На рисунке слева).
поле fldb определяет слово с десятичным значением 125, котоpое транслируется в шест.007d. Действительные значения этих двух констант в памяти - fa00 и 7d00 соответственно, что можно проверить c помощью отладчика debug.
поле fldc определяет слово с неизвестным значением, обозначенным знаком вопроса (?).
сегмент кода в данном примере имеет имя codesg и отличается новыми особенностями, связанными с сегментом данных. Во-первых, директива assume указывает на определение datasg через регистр ds. Данной программе не требуется регистр es, но некоторые программисты описывают его для стандартизации. Во-вторых, после команд push, sub и push, которые инициализируют стек, следуют две команды, обеспечивающие адресацию сегмента данных:
0004 b8 ---- r mov ax,datasg
0007 8e d8 mov ds,ax
первая команда mov загружает datasg в регистр ax. Конечно, на самом деле команда не может загрузить сегмент в регистр - она загружает лишь адрес сегмента datasg. Обратите внимание на машинный код слева:
b8 ---- r
четыре дефиса говорят о том, что ассемблер не может определить aдрес datasg; он определяется лишь когда объектная программа будет скомпонована и загружена для выполнения. Поскольку загpузчик может расположить программу в любом месте памяти, асcемблер оставляет данный адрес открытым и показывает это символом r; компоновщик должен будет подставить в это место действительный адрес.
вторая команда mov пересылает содержимое регистра ax в регистр ds. Таким образом, данная программа имеет директиву assume, которая соотносит регистр ds с сегментом данных, и команды, инициализирующие регистр ds относительным адресом datasg.
могут возникнуть два вопроса по поводу этой программы. Во-первых, почему не использовать одну команду для инициализации регистра ds, например
mov ds,datasg
дело в том, что не существует команд для непосредственной переcылки данных из памяти в регистр ds. Следовательно, для инициализации ds необходимо кодировать две команды.
во-вторых, почему программа инициализирует регистр ds, а регистры ss и cs нет? оказывается, регистры ss и cs инициализируются автоматически при загрузке программы для выполнения, а ответственность за инициализацию регистра ds и, если требуется es, лежит полностью на самой программе.
пока все эти требования могут показаться весьма туманными, но cейчас нет необходимости понимать их. Все последующие программы используют аналогичную стандартную инициализацию стека и сегмента данных. Поэтому можно просто копировать данные коды для каждой новой программы. Действительно, вы можете сохранить на диске стандартную часть программы и для каждой новой программы копировать эту часть с новым именем, и, используя затем редактор, записать дополнительные команды.
в качестве упражнения, создайте с помощью вашего редактора программу, приведенную на рис.4.3, выполните ее ассемблирование и компоновку. Затем с помощью отладчика debug просмотрите сегмент кодов, сегмент данных, регистры и проделайте пошаговое выполнение программы.
в процессе трансляции ассемблер создает таблицу идентификаторов (crf), которая может быть представлена в виде листинга перекрестных ссылок на метки, идентификаторы и переменные в программе. Для получения данного фала, необходимо на четвертый запрос ассемблера, oтветить b:, полагая, что файл должен быть создан на диске b:
cross-reference [nul.Crf]:b: [return]
далее необходимо преобразовать полученный crf-файл в отсортиpованную таблицу перекрестных ссылок. Для этого на ассемблерном диске имеется соответствующая программа. После успешного ассемблирования введите команду cref. На экране появится два запроса:
cref filename [.Crf]:
list filename [cross-ref.Ref]:
на первый запрос введите имя crf-файла, т.Е. B:exasm1. На второй
запрос можно ввести только номер дисковода и получить имя по умолчанию.
Такой выбор приведет к записи crf в файл перекрестных ссылок по имени
exasm1.Ref на дисководе b.
для распечатки файла перекрестных ссылок используйте команду dos
print. В приложении 4 приведен ряд режимов программы cref
exasm2 (exe) операции пересылки и сложения
symbol cross reference (# is definition) cref-1
begin. . . . . . . . . . . . 18# 30 32
code . . . . . . . . . . . . 17
codesg . . . . . . . . . . . 17# 19 31
data . . . . . . . . . . . . 11
datasg . . . . . . . . . . . 11# 15 19 23
flda . . . . . . . . . . . . 12# 26
fldb . . . . . . . . . . . . 13# 27
fldc . . . . . . . . . . . . 14# 28
stack. . . . . . . . . . . . 4
stacksg. . . . . . . . . . . 4# 9 19
10 symbols
на рис.4.4 показана таблица перекрестных ссылок для программы, приведенной на рис.4.3. Все идентификаторы в таблице предcтавлены в алфавитном порядке и для каждого из них указаны номеpа строк в исходной программе, где они определены и имеют ссылки. Имена сегментов и элементов данных представлены в алфавитном поpядке. Первое число справа в формате n# указывает на номер строки в lst-файле, где определен соответствующий идентификатор. Еще правее находятся числа, указывающие на номера строк, где имеются cсылки на этот идентификатор. Например, codesg определен в строке 17 и имеет ссылки на строках 19 и 32.
не забывайте команду ret. В программе нет необходимости определять и инициализировать сегмент данных. Не забывайте также копировать стандартную часть программы (основу программы) и использовать редактор для ее развития. Выполните ассемблирование и компоновку. Используя отладчик debug, проверьте сегмент кодов, регистры и проделайте пошаговое выполнение (трассировку) программы.
модифицируйте программу из вопроса 4.5 для:для данной программы необходим сегмент данных. Выполните ассемблирование, компоновку программы и тестирование с помощью отладчика debug.
ц е л ь: показать методам определения констант и рабочих полей в ассемблерной программе.
сегмент данных предназначен для определения констант, рабочих полей и областей для ввода-вывода. В соответствии с имеющимися директивами в ассемблере разрешено определение данных различной длины: например, директива db определяет байт, а директива dw oпределяет слово. Элемент данных может содержать непосредственное значение или константу, определенную как символьная строка или как числовое значение.
другим способом определения константы является непосредственное значение, т.Е. Указанное прямо в ассемблерной команде, например:
mov al,20h
в этом случае шестнадцатеричное число 20 становится частью машинного объектного кода. Непосредственное значение ограничено oдним байтом или одним словом, но там, где оно может быть применено, оно является более эффективным, чем использование конcтанты.
ассемблер обеспечивает два способа определения данных: во-первых, через указание длины данных и, во-вторых, по их cодержимому. Рассмотрим основной формат определения данных:
[имя] dn выражение
имя элемента данных не обязательно (это указывается квадратными скобками), но если в программе имеются ссылки на некоторый элемент, то это делается посредством имени. Правила написания имен приведены в разделе "формат кодирования" в главе 3.
для определения элементов данных имеются следующие директивы: db (байт), dw (слово), dd (двойное слово), dq (учетверенное слово) и dt (десять байт).
выражение может содержать константу, например:
fld1 db 25
fldb db ?
fld3 db 11, 12, 13, 14, 15, 16, ...
mov al,fld3+3
[имя] dn число-повторений dup (выражение) ...
dw 10 dup(?) ;десять неопределенных слов
db 5 dup(14) ;пять байт, содержащих шест.14
db 3 dup(4 dup(8));двенадцать восьмерок
в третьем примере сначала генерируется четыре копии десятичной 8 (8888), и затем это значение повторяется три раза, давая в pезультате двенадцать восьмерок. Выражение может содержать символьную строку или числовую константу.
символьная строка определяется только директивой db, в котоpой указывается более двух символов в нормальной последовательности слева направо. Следовательно, директива db представляет единственно возможный формат для определения символьных данных. На рис.5.1 приведен ряд примеров.
page 60,132
title exdef (exe) определение данных
0000 datasg segment para 'data'
; определение байта - db:
; ----------------------
0000 ?? fld1db db ? ;не инициализировано
0001 50 65 72 73 6f 6e fld2db db 'personal computer' ;сим. Строка
61 6c 20 43 6f 6d
70 75 74 65 72
0012 20 fld3db db 32 ;десятичная константа
0013 20 fld4db db 20h ;шест. Константа
0014 59 fld5db db 01011001b ;двоичная константа
0015 01 4a 41 4e 02 46 fld6db db 01,'jan',02,'feb',03,'mar' ;таб-ца
45 42 03 4d 41 52
0021 33 32 36 35 34 fld7db db '32654' ;символьные числа
0026 0a [ 00 ] fld8db db 10 dup(0) ;десять нулей
; определение слова - dw:
; ----------------------
0030 fff0 fld1dw dw 0fff0h ;шест. Константа
0032 0059 fld2dw dw 01011001b ;двоичная константа
0034 0021 r fld3dw dw fld7db ;адресная константа
0036 0003 0004 0007 fld4dw dw 3,4,7,8,9 ;пять констант
0008 0009
0040 05 [ 0000 ] fld5dw dw 5 dup(0) ;пять нулей
; определение двойного слова - dd:
; -------------------------------
004a ???????? fld1dd dd ? ;не инициализировано
004e 43 50 00 00 fld2dd dd 'pc' ;символьная строка
0052 3c 7f 00 00 fld3dd dd 32572 ;десятичное значение
0056 11 00 00 00 fld4dd dd fld3db - fld2db ;разность адресов
005a 0e 00 00 00 31 00 fld5dd dd 14,49 ;две константы
00 00
; определ. Учетверенного слова - dq:
; ---------------------------------
0062 ???????????????? fld1dq dq ? ;не инициализировано
006a 47 4d 00 00 00 00 fld2dq dq 04d47h ;шест. Константа
00 00
0072 3c 7f 00 00 00 00 fld3dq dq 32572 ;десятич. Константа
00 00
; определение десяти байт - dt:
; ----------------------------
007a ?????????????????? fld1dt dt ? ;не инициализировано
??
0084 43 50 00 00 00 00 fld2dt dt 'pc' ;символьная строка
00 00 00 00
008e datasg ends
end
------------------------------------------------------------------------
segments and groups:
n a m e size align combine class
datasg . . . . . . . . . 008e para none 'data'
symbols:
n a m e type value attr
fld1db . . . . . . . . . L byte 0000 datasg
fld1dd . . . . . . . . . L dword 004a datasg
fld1dq . . . . . . . . . L qword 0062 datasg
fld1dt . . . . . . . . . L tbyte 007a datasg
fld1dw . . . . . . . . . L word 0030 datasg
fld2db . . . . . . . . . L byte 0001 datasg
fld2dd . . . . . . . . . L dword 004e datasg
fld2dq . . . . . . . . . L qword 006a datasg
fld2dt . . . . . . . . . L tbyte 0084 datasg
fld2dw . . . . . . . . . L word 0032 datasg
fld3db . . . . . . . . . L byte 0012 datasg
fld3dd . . . . . . . . . L dword 0052 datasg
fld3dq . . . . . . . . . L qword 0072 datasg
fld3dw . . . . . . . . . L word 0034 datasg
fld4db . . . . . . . . . L byte 0013 datasg
fld4dd . . . . . . . . . L dword 0056 datasg
fld4dw . . . . . . . . . L word 0036 datasg
fld5db . . . . . . . . . L byte 0014 datasg
fld5dd . . . . . . . . . L dword 005a datasg
fld5dw . . . . . . . . . L word 0040 datasg length =0005
fld6db . . . . . . . . . L byte 0015 datasg
fld7db . . . . . . . . . L byte 0021 datasg
fld8db . . . . . . . . . L byte 0026 datasg length =000aрис.5.1 иллюстрирует директивы для определения различных символьных строк и числовых констант. Сегмент данных был ассемблирован для того, чтобы показать сгенерированный объектный код (слева).
в примере на рис.5.1 числовыми константами являются fld3db, fld4db, fld5db и fld8db. Поле fld6db представляет смесь из числовых и строковых констант, используемых для построения таблицы.
для форматов директив dw, dd и dq ассемблер преобразует константы в шест. Объектный код, но записывает его в обратной последовательности. Таким образом десятичное значение 12345 преобразуется в шест.3039, но записывается в объектном коде как 3930.
символьное выражение директивы dd ограничено двумя символами. Ассемблер преобразует символы и выравнивает их слева в четырехбайтовом двойном слове, как показано в поле fld2dd в объектном коде.
1152921504606846976
в примере на рис. 5.1 поля fld2dq и fld3dq иллюстрируют числовые
значения. Ассемблер преобразует все числовые константы в директиве dq в
шест. Представление, но записывает объектный код в обратной
последовательности, как и в директивах dd и dw.
обработка ассемблером символьных строк в директиве dq aналогично директивам dd и dw.
программа на рис.5.1 содержит только сегмент данных. Xотя асcемблер не выдает сообщений об ошибках, в таблице link map появится предупреждение: "warning: no stack segment" (предупреждение: не определен сегмент стека), а компоновщик link выдаст "there were 1 errors detected" (обнаружена 1 ошибка). Несмотря на это предупреждение можно использовать отладчик debug для просмотра объектного кода, как показано на рис.5.2.
d:\ d>debug d:exdef.Exe
-d
1421:0000 00 50 65 72 73 6f 6e 61-6c 20 43 6f 6d 70 75 74 .Personal comput
1421:0010 65 72 20 20 59 01 4a 41-4e 02 46 45 42 03 4d 41 .Er y.Jan.Feb.Ma
1421:0020 52 33 32 36 35 34 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 r32654..........
1421:0030 f0 ff 59 00 21 00 03 00-04 00 07 00 08 00 09 00 ..Y.!...........
1421:0040 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 43 50 ..............Cp
1421:0050 00 00 3c 7f 00 00 11 00-00 00 0e 00 00 00 31 00 ..<...........1.
1421:0060 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 47 4d 00 00 00 00 ..........Gm....
1421:0070 00 00 3c 7f 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ..<.............
-d
1421:0080 00 00 00 00 43 50 00 00-00 00 00 00 00 00 33 33 ....Cp........33
1421:0090 3e 36 33 33 73 00 00 00-0a 0e 00 00 3e 63 63 30 >633s.......>cc0
1421:00a0 1c 06 63 63 3e 00 00 00-0a 0e 00 00 ff db 99 18 ..Cc>...........
1421:00b0 18 18 18 18 3c 00 00 00-0a 0e 00 00 63 63 63 63 ....<.......Cccc
1421:00c0 63 63 63 63 3e 00 00 00-0a 0e 00 00 c3 c3 c3 c3 cccc>...........
1421:00d0 c3 c3 66 3c 18 00 00 00-0a 0e 00 00 c3 c3 c3 c3 ..F<............
1421:00e0 db db ff 66 66 00 00 00-0a 0e 00 00 c3 c3 66 3c ...Ff.........F<
1421:00f0 18 3c 66 c3 c3 00 00 00-0a 0e 00 00 c3 c3 c3 66 .
правая сторона дампа отчетливо показывает символьные данные, как, например, "personal computer".
на рис. 2.1 в главе 2 было показано использование непосредственных операндов. Команда
mov ax,0123h
пересылает непосредственную шест. Константу 0123 в регистр ax. Трехбайтный объектный код для этой команды есть b82301, где b8 обозначает "переслать непосредственное значение в регистр ax", a следующие два байта содержат само значение. Многие команды имеют два операнда: первый может быть регистр или адрес памяти, а второй - непосредственная константа.
использование непосредственного операнда более эффективно, чем oпределение числовой константы в сегменте данных и организация cсылки на нее в операнде команды mov, например,
сегмент данных: amt1 dw 0123h
сегмент кодов: mov ax,amt1
длина непосредственной константы зависит от длины первого операнда. Например, следующий непосредственный операнд является двухбайтовым, но регистр al имеет только один байт:
mov al,0123h (ошибка)
однако, если непосредственный операнд короче, чем получающий операнд, как в следующем примере
add ax,25h (нет ошибки)
то ассемблер расширяет непосредственный операнд до двух байт, 0025 и записывает объектный код в виде 2500.
непосредственная константа может быть шестнадцатиричной, напpимер,
0123h; десятичной, например, 291 (которую ассемблер конвертирует в
шест.0123); или двоичной, например, 100100011в (которая преобразуется в
шест. 0123).
ниже приведен список команд, которые допускают непосредственные
операнды:
команды пересылки и сравнения: mov, cmp.
Арифметические команды: adc, add, sbb, sub.
Команды сдвига: rcl, rcr, rol, ror, shl, sar, shr.
Логические команды: and, or, test, xor.
на рис.5.3 приведены примеры допустимых команд с непосредственными операндами. В последующих главах будут объяснены команды арифметического переноса, сдвига и логические команды. Поскольку сейчас данные примеры не предназначены для выполнения, в них опущено определение стека и инициализация сегментных регистров.
page 60,132
title eximm (exe) пример непосредств. Операндов
; (кодируется для ассемблирования,
; но не для выполнения)
0000 datasg segment para 'data'
0000 ?? fld1 db ?
0001 ???? fld2 dw ?
0003 datasg ends
0000 codesg segment para 'code'
0000 begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg
; операции пересылки и сравнения:
; ------------------------------
0000 bb 0113 mov bx,275 ;пересылка
0003 3c 19 cmp al,bh ;сравнение
; арифметические операции:
; -----------------------
0005 14 05 adc al,5 ;сложение с переносом
0007 80 c7 0c add bh,12 ;сложение
000a 1c 05 sbb al,5 ;вычитание с заемом
000c 80 2e 000 r 05 sub fld1,5 ;вычитание
; ротация и сдвиг (только на 1 бит):
; ---------------------------------
0011 d0 d3 rcl bl,1 ;ротация влево с переносом
0013 d0 dc rcr ah,1 ;ротация вправо с переносом
0015 d1 06 0001 r rol fld2,1 ;ротация влево
0019 d0 c8 ror al,1 ;ротация вправо
001b d1 e1 sal cx,1 ;сдвиг влево
001d d1 fb sar bx,1 ;арифм. Сдвиг вправо
001f d0 2e 0000 r shr fld1,1 ;сдвиг вправо
; логические операции:
; -------------------
0023 24 2c and al,00101100b ;and (регистр)
0025 80 cf 2a or bh,2ah ;or (регистр)
0028 f6 c3 7a test bl,7ah ;test (регистр)
002b 80 36 0000 r 23 or fld1,23h ;xor (память)
0030 begin endp
0030 codesg ends
end
для создания элементов, длиннее чем два байта, можно использовать цикл (см. Гл.7) или строковые команды (см. Гл.11).
директива equ не определяет элемент данных, но определяет значение, которое может быть использовано для постановки в других командах. Предположим, что в сегменте данных закодирована следующая директива equ:
times equ 10
имя, в данном случае times, может быть представлено любым допустимым в ассемблере именем. Теперь, в какой-бы команде или директиве не использовалось слово times ассемблер подставит значение 10. Например, ассемблер преобразует директиву
fielda db times dup (?)
в
fielda db 10 dup (?)
имя, связанное с некоторым значением с помощью директивы equ, может использоваться в командах, например:
countr equ 05
...
Mov cx,countr
ассемблер заменяет имя countr в команде mov на значение 05, cоздавая операнд с непосредственным значением, как если бы было закодировано
mov cx,05 ;ассемблер подставляет 05
здесь преимущество директивы equ заключается в том, что многие команды могут использовать значение, определенное по имени countr. Если это значение должно быть изменено, то изменению подлежит лишь одна директива equ. Естественно, что использование директивы equ разумно лишь там, где подстановка имеет смысл для ассемблера. В директиве equ можно использовать символические имена:
1. Tp equ totalpay
2. Mpy equ mul
первый пример предполагает, что в сегменте данных программы опpеделено имя totalpay. Для любой команды, содержащей операнд tp, ассемблер заменит его на адрес totalpay. Второй пример показывает возможность использования в программе слова mpy вместо обычного мнемокода mul.
add ax,25 ;прибавить 25
add ax,25h ;прибавить 37
ц е л ь: объяснить назначение и использование com-файлов и перевод ассемблерных программ в формат com-файлов.
для выполнения можно также создавать com-файлы. Примером часто используемого com-файла является command.Com. Программа exe2bin.Com в оперативной системе dos преобразует exe-файлы в com-файлы. Фактически эта программа создает bin (двоичный) файл, поэтому она и называется "преобразователь exe в вin (exe-to-bin)". Выходной вin-файл можно переименовать в com-файл.
о б р а б о т к а. Для программ в exe и com форматах выполняется ассемблирование для получения obj-файла, и компановка для получения exe-файла. Если программа создается для выполнения как exe-файл, то ее уже можно выполнить. Если же программа создается для выполнения как com-файл, то компановщиком будет выдано сообщение:
warning: no stack segment
(предупреждение: сегмент стека не определен)
это сообщение можно игнорировать, так как определение стека в программе не предполагалось. Для преобразования exe-файла в com-файл используется программа exe2bin. Предположим, что exe2bin имеется на дисководе a, а скомпонованный файл по имени calc.Exe - на дисководе b. Введите
exe2bin b:calc,b:calc.Com
если исходная программа написана для exe-формата, то можно, используя редактор, заменить команды в исходном тексте для com файла.
ниже показаны шаги для обработки и выполнения этой программы:
masm [ответы на запросы обычные]
link [ответы на запросы обычные]
exe2bin b:excom1,b:excom1.Com
del b:excom1.Obj,b:excom1.Exe (удаление obj и exe-файлов)
некоторые программисты кодируют элементы данных после команд так, что первая команда jmp не требуется. Кодирование элементов данных перед командами позволяет ускорить процесс ассемблирования и является методикой, рекомендуемой в руководстве по ассемблеру.
page 60,132
title xcom1 com-программа для пересылки и сложения
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg,es:codesg
org 100h ;начало в конце psp
begin: jmp main ;обход через данные
; ---------------------------------------------------
flda dw 250 ;определение данных
fldb dw 125
fldc dw ?
; ---------------------------------------------------
main proc near
mov ax,flda ;переслать 0250 в ax
add ax,fldb ;прибавить 0125 к ax
mov fldc,ax ;записать сумму в fldc
ret ;вернуться в dos
main endp
codesg ends
end beginвсе небольшие программы в этой книге в основном расчитаны на com-формат.
попытка выполнить exe-модуль программы, написанной для com-формата, не имеет успеха.
ц е л ь: раскрыть механизм передачи управления в программе (циклы и переходы) для логических сравнений и программной организации.
некоторые команды могут передавать управление, изменяя нормальную последовательность шагов непосредственной модификацией значения смещения в командном указателе. Ниже приведены четыре способа передачи управления (все будут рассмотрены в этой главе):
безусловный переход: jmp
цикл: loop
условный переход: jnnn (больше,меньше,равно)
вызов процедуры: call
заметим, что имеется три типа адресов: short, near и far. Адресация short используется при циклах, условных пеpеходах и некоторых безусловных переходах. Адресация near и far используется для вызовов процедур (call) и безусловных переходов, которые не квалифицируются , как short. Все три типа передачи управления воздействуют на содержимое регистра ip; тип far также изменяет регистр cs.
в com-программе на рис. 7.1 используется команда jmp. В pегистры ax, bx, и cx загружается значение 1, и затем в цикле выполняются следующие операции:
прибавить 1 к регистру ax,
прибавить ax к bx,
удвоить значение в регистре cx.
повторение цикла приводит к увеличению содержимого регистра ax: 1,2,3,4..., регистра bx: 1,3,6,10..., и регистра cx: 1,2,4,8... Начало цикла имеет метку, в данном случае, a20: - двоеточие oбозначает, что метка находится внутри процедуры (в данном случае begin) в сегменте кода. В конце цикла находится команда
jmp a20
которая указывает на то, что управление должно быть передано команде c меткой a20. Обратите внимание, что адресная метка в операнде команды указывается без двоеточия. Данный цикл не имеет выхода и приводит к бесконечному выполнению - такие циклы обычно не используются.
page 60,132
title exjump (com) организация цикла с помощью jmp
0000 codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
0100 org 100h
0100 main proc near
0100 b8 0001 mov ax,01 ;инициализация ax,
0103 bb 0001 mov bx,01 ; bx,
0106 b9 0001 mov cx,01 ; и cx
0109 a20:
0109 05 0001 add ax,01 ;прибавить 01 к ax
010c 03 d8 add bx,ax ;прибавить 01 к bx
010e d1 e1 shl cx,1 ;удвоить cx
0110 eb f7 jmp a20 ;переход на a20
0112 main endp
0112 codesg ends
end mainметку можно кодировать на одной строке с командой:
a20: add ax,01
или на отдельной строке:
a20:
add ax,01
в обоих случаях адрес a20 указывает на первый байт команды add. Двоеточие в метке a20 указывает на тип метки - near. Запомните: отсутствие двоеточия в метке является частой ошибкой. В нашем примере a20 соответствует -9 байтам от команды jmp, в чем можно убедиться по объектному коду команды - ebf7. Eb представляет собой машинный код для короткого перехода jmp, а f7 - отрицательное значение смещения (-9). Команда jmp прибавляет f7 к командному указателю (ip), котоpый содержит адрес команды после jmp (0112):
дес. Шест.
Командный указатель: 274 112
адрес в команде jmp: -9 f7 (двоичное дополнение)
--- ---
адрес перехода: 265 109
команда jmp для перехода в пределах -128 до +127 байт имеет тип short. Ассемблер генерирует в этом случае однобайтовый операнд в пределах от 00 до ff. Команда jmp, превосходящая эти пределы, получает тип far, для которого генерируется другой машинный код и двухбайтовый операнд. Ассемблер в первом просмотре исходной программы определяет длину каждой команды. Однако, команда jmp может быть длиной два или три байта. Если к моменту просмотра команды jmp ассемблер уже вычислил значение опеpанда (при переходе назад):
a50:
...
Jmp a50
то он генерирует двухбайтовую команду. Если ассемблер еще не вычислил значение операнда (при переходе вперед)
jmp a90
...
A90:
то он не знает тип перехода near или far, и автоматически генерирует 3-х байтовую команду. Для того, чтобы указать ассемблеру на необходимость генерации двухбайтовой команды, следует использовать оператор short:
jmp short a90
...
A90:
в качестве полезного упражнения, введите программу, проассемблируйте ее, скомпонуйте и переведите в com-формат. Определение данных не требуется, поскольку непосредственные операнды генерируют все необходимые данные. Используйте отладчик debug для пошагового выполнения com-модуля и просмотрите несколько повторений цикла. Когда регистр ax будет содержать 08, bx и cx увеличатся до шест.24 (дес.36) и шест.80 (дес.128), соответственно. Для выхода из отладчика используйте команду q.
команда jmp в примере на рис.7.1 реализует бесконечный цикл. Но более вероятно подпрограмма должна выполнять определенное число циклов. Команда loop, которая служит для этой цели, использует начальное значение в регистре cx. В каждом цикле команда loop автоматически уменьшает содержимое регистра cx на 1. Пока значение в cx не равно нулю, управление передается по адресу, указанному в операнде, и если в cx будет 0, управление переходит на следующую после loop команду.
page 60,132
title exloop (com) организация цикла командой loop
0000 codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
0100 org 100h
0100 begin proc near
0100 b8 0001 mov ax,01 ;инициализация ax,
0103 bb 0001 mov bx,01 ; bx,
0106 ba 0001 mov dx,01 ; и dx
0109 b9 000a mov cx,10 ;число циклов
010c a20:
010c 40 inc ax ;прибавить 01 к ax
010d 03 d8 add bx,ax ;прибавить ax к bx
010f d1 e2 shl dx,1 ;удвоить dx
0111 e2 f9 loop a20 ;уменьшить cx и повторить
; цикл, если не нуль
0113 c3 ret ;завершить работу
0114 begin endp
0114 codesg ends
end beginдополнительно существует две разновидности команды loop - это loope (или loopz) и loopne (или loopnz). Обе команды также уменьшают значение регистра cx на 1. Команда loope передает управление по адресу операнда, если регистр cx имеет ненулевое значение и флаг нуля установлен (zf=1). Команда loopne передает управление по адресу операнда, если регистр cx имеет ненулевое значение и флаг нуля сброшен (zf=0).
следующий материал данной главы требует более детального ознакомления с флаговым регистром. Этот pегистр содержит 16 бит флагов, которые управляются различными командами для индикации состояния операции. Во всех случаях флаги сохраняют свое значение до тех пор, пока другая команда не изменит его. Флаговый регистр содержит следующие девять используемых бит (звездочками отмечены неиспользуемые биты):
номер бита: 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
флаг: * * * * o d i t s z * a * p * c
в качестве примера: команда cmp сравнивает два операнда и воздействует на флаги af, cf, of, pf, sf, zf. Однако, нет необходимости проверять все эти флаги по отдельности. В следующем примере проверяется содержит ли регистр bx нулевое значение:
cmp bx,00 ;сравнение bx с нулем
jz b50 ;переход на b50 если нуль
. (действия при не нуле)
.
B50: ... ;точка перехода при bx=0
если bx содержит нулевое значение, команда cmp устанавливает флаг нуля zf в единичное состояние, и возможно изменяет (или нет) другие флаги. Команда jz (переход, если нуль) проверяет только флаг zf. При единичном значении zf, обозначающее нулевой признак, команда передает управление на адрес, указанный в ее операнде, т.Е. На метку b50.
команду loop в программе на рис.7.2 можно заменить на две команды: одна уменьшает содержимое регистра cx, а другая выполняет условный переход:
использование loop использование условного перехода
loop a20 dec cx
jnz a20
аналогично командам jmp и loop операнд в команде jnz cодержит значение расстояния между концом команды jnz и адресом a20, которое прибавляется к командному указателю. Это расстояние должно быть в пределах от -128 до +127 байт. В случае перехода за эти границы ассемблер выдаст сообщение "relative jump out of range" (превышены относительные границы перехода).
в качестве примера предположим, что регистр ax содержит 11000110, а bx - 00010110. Команда
cmp ax,bx
сравнивает содержимое регистров ax и bx. Если данные беззнаковые, то значение в ax больше, а если знаковые - то меньше.
мнемоника описание проверяемые флаги
je/jz переход, если равно/нуль zf
jne/jnz переход, если не равно/не нуль zf
ja/jnbe переход, если выше/не ниже или равно zf,cf
jae/jnb переход, если выше или равно/не ниже cf
jb/jnae переход, если ниже/не выше или равно cf
jbe/jna переход, если ниже или равно/не выше cf,af
любую проверку можно кодировать одним из двух мнемонических кодов. Например, jb и jnae генерирует один и тот же объектный код, хотя положительную проверку jb легче понять, чем отрицательную jnae.
мнемоника описание проверяемые флаги
je/jz переход, если равно/нуль zf
jne/jnz переход, если не равно/не нуль zf
jg/jnle переход, если больше/не меньше или равно zf,sf,of
jge/jnl переход, если больше или равно/не меньше sf,of
jl/jnge переход, если меньше/не больше или равно sf,of
jle/jng переход, если меньше или равно/не больше zf,sf,of
команды перехода для условия равно или ноль (je/jz) и не равно или не ноль (jne/jnz) присутствуют в обоих списках для беззнаковых и знаковых данных. Состояние равно/нуль происходит вне зависимости от наличия знака.
мнемоника описание проверяемые флаги
js переход, если есть знак (отрицательно) sf
jns переход, если нет знака(положительно) sf
jc переход, если есть перенос (аналогично jb) cf
jnc переход, если нет переноса cf
jo переход, если есть переполнение of
jno переход, если нет переполнения of
jp/jpe переход, если паритет четный pf
jnp/jp переход, если паритет нечетный pf
не спешите пока заучивать эти команды наизусть. Запомните только, что для беззнаковых данных есть переходы по состояниям равно, выше или ниже, а для знаковых - равно, больше или меньше. Переходы по проверкам флагов переноса, переполнения и паритета имеют особое назначение. Ассемблер транслирует мнемонические коды в объектный код независимо от того, какую из двух команд вы применили. Однако, команды jae и jge являясь явно одинаковыми, проверяют различные флаги.
в предыдущих главах примеры содержали в кодовом сегменте только oдну процедуру, оформленную следующим образом:
begin proc far
.
.
Begin endp
операнд far информирует систему о том, что данный адрес является точкой входа для выполнения, а директива endp определяет конец процедуры. Кодовый сегмент, однако, может содержать любое количество процедур, которые разделяются директивами proc и endp. Типичная организация многопроцедурной программы приведена на рис.7.3.
--------------------------------------------------
¦ codesg segment para ¦
--------------------------------------------------
¦ begin proc far ¦
¦ . ¦
¦ . ¦
¦ call b10 ¦
¦ call c10 ¦
¦ ret ¦
¦ begin endp ¦
--------------------------------------------------
¦ b10 proc near ¦
¦ . ¦
¦ . ¦
¦ ret ¦
¦ b10 endp ¦
---------------------------------------------------
¦ c10 proc near ¦
¦ . ¦
¦ . ¦
¦ ret ¦
¦ c10 endp ¦
----------------------------------------------------
¦ codesg ends ¦
¦ end begin ¦
----------------------------------------------------
технически управление в процедуру типа near может быть передано с помощью команд перехода или даже обычным построчным кодированием. Но в большинстве случаев рекомендуется использовать команду call для передачи управления в процедуру и команду ret для возврата.
sp: относительный адрес, указывающий на вершину стека. Например, для стека в 32 слова (64 байта), определенного как
dw 32 dup(?)
выполним трассировку простой exe-программы, приведенной на рис.7.4. На практике вызываемые процедуры содержат любое число команд.
title callproc (exe) вызов процедур
0000 stacksg segment para stack 'stack'
0000 20 [ ???? ] dw 32 dup(?)
0040 stackg ends
0000 codesg segment para 'code'
0000 begin proc far
assume cs:codesg,ss:stacksg
0000 1e push ds
0001 2b c0 sub ax,ax
0003 50 push ax
0004 e8 0008 r call b10 ;вызвать b10
; ...
0007 cb ret ;завершить программу
0008 begin endp
;-------------------------------------
0008 b10 proc
0008 e8 000c r call c10 ;вызвать c10
; ...
000b c3 ret ;вернуться в
000c b10 endp ; вызывающую программу
;---------------------------------------------
000c c10 proc
; ...
000c c3 ret ;вернуться в
000d c10 endp ; вызывающую программу
;---------------------------------------------
000d codesg ends
end beginниже показано воздействие на стек при выполнении каждой команды. Для трассировки программы можно использовать отладчик debug. Приведено только содержимое памяти с адреса 0034 до 003f и содержимое регистра sp:
команда стек sp
начальное значение: хххх хххх хххх хххх хххх хххх 0040
push ds (запись 049f) хххх хххх хххх хххх хххх 049f 003e
push ax (запись 0000) хххх хххх хххх хххх 0000 049f 003c
call b10 (запись 0007) хххх хххх хххх 0700 0000 049f 003a
call c10 (запись 000b) хххх хххх 0b00 0700 0000 049f 0038
ret (выборка 000b) хххх хххх хххх 0700 0000 049f 003a
ret (выборка 0007) хххх хххх хххх хххх 0000 049f 003c
| | | | | |
смещение в стеке: 0034 0036 0038 003a 003c 003e
обратите внимание на два момента. Во-первых, слова в памяти содержат байты в обратной последовательности, так 0007 записывается в виде 0700. Во-вторых, отладчик debug при использовании его для просмотра стека заносит в стек другие значения, включая содержимое ip, для собственных нужд.
в exe-программе, приведенной на рис.7.5, сегмент данных cодержит три девятибайтовых поля, name1, name2, name3. Цель программы - переслать данные из поля name1 в поле name2 и переслать данные из поля name2 в поле name3. Так как эти поля имеют длину девять байт каждая, то для пересылки данных кроме простой команды mov потребуются еще другие команды. Программа содержит несколько новых особенностей.
page 65,132
title exmove (exe) операции расширенной пересылки
;------------------------------------------------------
stacksg segment para stack 'stack'
dw 32 dup(?)
stacksg ends
;------------------------------------------------------
datasg segment para 'data'
name1 db 'abcdefghi'
name2 db 'jklmnopqr'
name3 db 'stuvwxyz*'
datasg ends
;-------------------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:datasg
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,datasg
mov ds,ax
mov es,ax
call b10move ;вызвать jump подпрограмму
call c10move ;вызвать call подпрограмму
ret ;завершить программу
begin endp
; расширенная пересылка (jump-подпрограмма),
; использующая переход по условию:
; -----------------------------------------
b10move proc
lea si,name1 ;инициализация адресов
lea di,name2 ; name1 и name2
mov cx,09 ;переслать 9 символов
b20:
mov al,[si] ;переслать из name1
mov [di],al ;переслать в name2
inc si ;следующий символ в name1
inc di ;следующая позиция в name2
dec cx ;уменьшить счетчик цикла
jnz b20 ;счетчик > 0? да - цикл
ret ;если счетчик = 0, то
b10move endp ; вернуться
; расширенная пересылка (loop-подпрограмма),
; использующая команду loop:
; -----------------------------------------;
c10move proc
lea si,name2 ;инициализация адресов
lea di,name3 ; name2 и name3
mov cx,09 ;переслать 9 символов
c20
mov al,[si] ;переслать из name2
mov [di],al ;переслать в name3
inc di ;следующий символ в name2
inc si ;следующая позиция в name3
loop c20 ;уменьшить счетчик,
; если не ноль, то цикл
ret ;если счетчик = 0, то
c10move endp ; вернуться
codesg ends
end beginпроцедура begin инициализирует сегментные регистры и затем вызывает процедуры b10move и c10move. Процедура b10move пересылает содержимое поля name1 в поле name2. Так как каждый раз пересылается только один байт, то процедура начинает с самого левого байта в поле name1 и в цикле пересылает затем второй байт, третий и т.Д.:
name1: a b c d e f g h i
| | | | | | | | |
name2: j k l m n o p q r
для продвижения в полях name1 и name2 в регистр cx заносится значение 9, а регистры si и di используются в качестве индексных. Две команды lea загружают относительные aдреса полей name1 и name2 в регистры si и di:
lea si,name1 ;загрузка относительных адресов
lea di,name2 ; name1 и name2
для пересылки содержимого первого байта из поля name1 в первый байт поля name2 используются адреса в регистрах si и di. Kвадратные скобки в командах mov обозначают, что для доступа к памяти используется адрес в регистре, указанном в квадратных cкобках. Таким образом, команда
mov al,[si]
означает: использовать адрес в регистре si (т.Е.Name1) для пересылки соответствующего байта в регистр al. А команда
mov [di],al
дание: введите программу, приведенную на рис.7.5, выполните ее ассемблирование, компоновку и трассировку с помощью отладчика debug. Обратите внимание на изменения в регистрах, командном указателе и в стеке. Для просмотра изменений в полях name2 и name3 используйте команду d ds:0.
первый операнд в логических командах указывает на один байт или слово в регистре или в памяти и является единственным значением, которое может изменятся после выполнения команд. В следующих командах and, or и xor используются одинаковые битовые значения:
and or xor
0101 0101 0101
0011 0011 0011
---- ---- ----
результат: 0001 0111 0110
для следующих несвязанных примеров, предположим,
что al содержит 11000 101,
а bh содержит 01011100:
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. Хотя команды сравнения cmp могут быть понятнее, 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
команда test действует аналогично команде and, но устанавливает только флаги, а операнд не изменяется. Ниже приведено несколько примеров:
1. Test bl,11110000b ;любой из левых бит в bl
jnz ... ; равен единице?
2. Test al,00000001b ;регистр al содержит
jnz ... ; нечетное значение?
3. Test dx,offh ;регистр dx содержит
jz ... ; нулевое значение?
еще одна логическая команда not устанавливает обpатное значение бит в байте или в слове, в регистре или в памяти: нули становятся единицами, а единицы - нулями. Если, например, pегистр al содержит 1100 0101, то команда not al изменяет это значение на 0011 1010. Флаги не меняются. Команда not не эквивалентна команде neg, которая меняет значение с положительного на отрицательное и наоборот, посредством замены бит на противоположное значение и прибавления единицы (см. "отрицательные числа" в гл.1.).
существуют различные причины для преобразований между строчными и заглавными буквами. Например, вы могли получить файл данных, созданный на компьютере, который работает только с заглавными буквами. Или некая программа должна позволить пользователям вводить команды как заглавными, так и строчными буквами (например, yes или yes) и преобразовать их в заглавные для проверки. Заглавные буквы от a до z имеют шест. Коды от 41 до 5a, а строчные буквы от a до z имеют шест. Коды от 61 до 7a. Единственная pазница в том, что пятый бит равен 0 для заглавных букв и 1 для строчных:
биты: 76543210 биты: 76543210
буква a: 01000001 буква a: 01100001
буква z: 01011010 буква z: 01111010
com-программа, приведенная на рис.7.6, преобразует данные в поле titlex из строчных букв в прописные, начиная с адреса titlex+1. Программа инициализирует регистр bx адресом titlex+1 и использует его для пересылки символов в регистр ah, начиная с titlex+1. Если полученное значение лежит в пределах от шест.61 и до 7a, то команда and устанавливает бит 5 в 0:
and ah,11011111b
все символы, отличные от строчных букв (от a до z), не изменяются. Измененные символы засылаются обратно в область titlex, значение в регистре bx увеличивается для очередного символа и осуществляется переход на следующий цикл.
title case (com) перекод. В заглавные буквы
0000 codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
0001 org 100h
0001 eb 1c 90 begin: jmp main
; -------------------------------------------
0003 43 68 61 6e 67 65 titlex db 'change to uppercase letters'
20 74 6f 20 75 70
70 65 72 63 61 73
65 20 6c 65 74 74
65 72 73
; -------------------------------------------
011e main proc near
011e 8d 1e 0104 r lea bx,titlex+1 ;адрес первого симв.
0122 b9 001f mov cx,31 ;число символов
0125 b20:
0125 8a 27 mov ah,[bx] ;символ из titlex
0127 80 fc 61 cmp ah,61h ;это
012a 72 0a jb b30 ; прописная
012c 80 fc 7a cmp ah,7ah ; буква
012f 77 05 ja b30 ; ?
0131 80 e4 df and ah,11011111b ;да - преобразовать
0134 88 27 mov [bx],ah ;записать в titlex
0136 b30:
0136 43 inc bx ;следующий символ
0137 e2 ec loop b20 ;повторить цикл 31 раз
0139 c3 ret
013a main endp
013a codesg ends
end beginиспользуемый таким образом регистр bx действует как индексный регистр для адресации в памяти. Для этих целей можно использовать также регистры si и di.
- обрабатывают байт или слово;
- имеют доступ к регистру или к памяти;
- сдвигают влево или вправо;
- сдвигают на величину до 8 бит (для байта) и 16 бит (для слова)
- сдвигают логически (без знака) или арифметически (со знаком).
значение сдвига на 1 может быть закодировано как непосредcтвенный операнд, значение больше 1 должно находиться в регистре cl.
при выполнении команд сдвига флаг cf всегда содержит значение последнего выдвинутого бита. Существуют следующие команды cдвига:
shr ;логический (беззнаковый) сдвиг вправо
shl ;логический (беззнаковый) сдвиг влево
sar ;арифметический сдвиг вправо
sal ;арифметический сдвиг влево
следующий фрагмент иллюстрирует выполнение команды shr:
mov cl,03 ; ax:
mov ax,10110111b ; 10110111
shr ax,1 ; 01011011 ;сдвиг вправо на 1
shr ax,cl ; 00001011 ;сдвиг вправо на 3
первая команда shr сдвигает содержимое регистра ax вправо на 1 бит. Выдвинутый в результате один бит попадает в флаг cf, а самый левый бит регистра ax заполняется нулем. Вторая команда cдвигает содержимое регистра ax еще на три бита. При этом флаг cf последовательно принимает значения 1, 1, 0, а в три левых бита в регистре ax заносятся нули.
рассмотрим действие команд арифметического вправо sar:
mov cl,03 ; ax = 10110111
mov ax,10110111b
sar ax,1 ; 11011011 ;сдвиг вправо на 1
sar ax,cl ; 11111011 ;сдвиг вправо на 3
для проверки бита, занесенного в флаг cf используется команда jc (переход, если есть перенос).
ror ;циклический сдвиг вправо
rol ;циклический сдвиг влево
rcr ;циклический сдвиг вправо с переносом
rcl ;циклический сдвиг влево с переносом
следующая последовательность команд иллюстрирует операцию
циклического сдвига ror:
mov cl,03 ; bx= 10110111
mov bx,10110111b
ror bx,1 ; 11011011 ;сдвиг вправо на 1
ror bx,cl ; 01111011 ;сдвиг вправо на 3
первая команда ror при выполнении циклического сдвига переносит
правый единичный бит регистра bx в освободившуюся левую позицию. Вторая
команда ror переносит таким образом три правых бита.
в командах rcr и rcl в сдвиге участвует флаг cf. Выдвигаемый из
регистра бит заносится в флаг cf, а значение cf при этом поступает в
освободившуюся позицию.
рассмотрим пример, в котором используются команды циклического и
простого сдвига. Предположим, что 32-битовое значение находится в
регистрах dx:ax так, что левые 16 бит лежат в регистре dx, а правые - в
ax. Для умножения на 2 этого значения возможны cледующие две команды:
shl ax,1 ;умножение пары регистров
rcl dx,1 ; dx:ax на 2
здесь команда shl сдвигает все биты регистра ax влево, причем самый левый бит попадает в флаг cf. Затем команда rcl сдвигает все биты регистра dx влево и в освободившийся правый бит заносит значение из флага cf.
в следующих программах данной книги важным является использование команды lea, индексных регистров si и di, вызываемых процедур. Получив теперь базовые знания по ассемблеру, можем перейти к более развитому и полезному программированию.
mov ax,si
mov ax,[si]
ц е л ь: объяснить требования для вывода информации на экран, а также для ввода данных с клавиатуры.
материал данной главы подходит как для монохромных (черно-белых, bw), так и для цветных видеомониторов. В гл. 9 и 10 приведен материал для управления более совершенными экранами и для использования цвета.
в данной главе рассмотрим два типа прерываний: команду bios int 10h и команду dos int 21h для вывода на экран и ввода с клавиатуры. В последующих примерах в зависимости от требований используются как int 10h так и int 21h.
экран можно представить в виде двумерного пространства с адресуемыми позициями в любую из которых может быть установлен курсор. Обычный видеомонитор, например, имеет 25 строк (нумеруемых от 0 до 24) и 80 столбцов (нумеруемых от 0 до 79). В следующей таблице приведены некоторые примеры положений курсора на экране:
________________________________________________________
дес. Формат шест. Формат
______________ ______________
положение строка столбец строка столбец
________________________________________________________
верхний левый угол 00 00 00 00
верхний правый угол 00 79 00 4f
центр экрана 12 39/40 00 27/28
нижний левый угол 24 00 18 00
нижний правый угол 24 79 18 4f
________________________________________________________
команда int 10h включает в себя установку курсора в любую позицию и очистку экрана. Ниже приведен пример установки курсора на 5-ую строку и 12-ый столбец:
mov ah,02 ;запрос на установку курсора
mov bh,00 ;экран 0
mov dh,05 ;строка 05
mov dl,12 ;столбец 12
int 10h ;передача управления в bios
значение 02 в регистре ah указывает команде int 10h на выполнение операции установки курсора. Значение строки и столбца должны быть в регистре dx, а номер экрана (или страницы) в регистре bh (обычно 0). Содержимое других регистров несущественно. Для установки строки и столбца можно также использовать одну команду mov c непосредственным шест. Значением:
mov dx,050ch ;строка 5, столбец 12
запросы и команды остаются на экране пока не будут смещены в результате прокручивания ("скроллинга") или переписаны на этом же месте другими запросами или командами. Когда программа начинает cвое выполнение, экран может быть очищен. Очищаемая область экрана может начинаться в любой позиции и заканчиваться в любой другой позиции с большим номером. Начальное значение строки и столбца заносится в регистр dx, значение 07 - в регистр bh и 0600h в ax. В следующем примере выполняется очистка всего экрана:
mov ax,0600h ;ah 06 (прокрутка)
;al 00 (весь экран)
mov bh,07 ;нормальный атрибут (черно/белый)
mov cx,0000 ;верхняя левая позиция
mov dx,184fh ;нижняя правая позиция
int 10h ;передача управления в bios
значение 06 в регистре ah указывает команде int 10h на выполнение операции очистки экрана. Эта операция очищает экран пробелами; в следующей главе скроллинг (прокрутка) будет рассмотрен подробнее. Если вы по ошибке установили нижнюю правую позицию больше, чем шест. 184f, то очистка перейдет вновь к началу экрана и вторично заполнит некоторые позиции пробелами. Для монохромных экранов это не вызывает каких-либо неприятностей, но для некоторых цветных мониторов могут возникнуть серьезные ошибки.
обычно программы должны выдать на экран сообщение о завершении или об обнаружении ошибки, отобразить запрос для ввода данных или для получения указания пользователя. Рассмотрим сначала методы, применяемые в базовой версии dos, в последующих pазделах будут показаны расширенные методы, введенные в dos версии 2.0. Операции из базовой dos работают во всех версиях, хотя в руководстве по dos рекомендуется применять расширенные возможности для новых разработок. В базовой версии dos команды вывода на экран более сложны, но команды ввода с клавиатуры проще в использовании, благодаря встроенным проверкам.
вывод на экран в базовой версии dos требует определения текстового сообщения в области данных, установки в регистре ah значения 09 (вызов функции dos) и указания команды dos int 21h. В процессе выполнения операции конец сообщения определяется по oграничителю ($), как это показано ниже:
namprmp db 'имя покупателя?','$'
.
.
Mov ah,09 ;запрос вывода на экран
lea dx,namprmp ;загрузка адреса сообщ.
Int 21h ;вызов dos
команда lea загружает адрес области namprmp в регистр dx для передачи в dos адреса выводимой информации. Адрес поля namprmp, загружаемый в dx по команде lea, является oтносительным, поэтому для вычисления абсолютного адреса данных dos складывает значения регистров ds и dx (ds:dx).
на рис.8.1 показана com-программа, которая выводит на экран полный набор символов кода ascii. Программа вызывает три процедуры; b10clr, c10set и d10disp. Процедура b10clr очищает экран, а процедура c10set устанавливает курсор в положение 00,00. Процедура d10disp выводит содержимое поля ctr, которое в начале инициализировано значением 00 и затем yвеличивается на 1 при каждом выводе на экран, пока не достигнет шест. Значения ff.
page 60,132
title allasc (com) вывод на экран ascii-символов 00-ff
codesc segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg,es:nothing
org 100h
begin: jmp short main
ctr db 00,'s'
; основная процедура:
; ------------------
main proc near
call b10cdr ;очистить экран
call c10set ;установить курсор
call d10disp ;вывести символ на экран
ret
main endp
; очистка экрана:
; --------------
b10clr proc
mov ax,0600h
mov bh,07
mov cx,0000 ;левая верхняя позиция
mov dx,184fh ;правая нижняя позиция
int 10h
ret
b10clr endp
; установка курсора в 00,00:
; -------------------------
c10set proc
mov an,02
mov bn,00
mov dx,0000
int 10h
ret
c10set endp
; вывод на экран ascii символов:
; -----------------------------
d10disp proc
mov cx,256 ;256 итераций
lea dx,ctr ;адрес счетчика
d20
mov ah,09 ;функция вывода символа
int 21h
inc ctr ;увеличить счетчик
loop d20 ;уменьшить cx,
; цикл, если не ноль
ret ;вернуться
d10disp endp
codesg ends
end beginможно изменить программу для обхода управляющих символов. Ниже приведен пример фрагмента программы, позволяющий обойти все символы между шест.08 и 0d. Вы можете поэкспериментировать, oбходя только, скажем, шест.08 (возврат на символ) и 0d (возврат каретки):
cmp ctr,08h ;меньше чем 08?
jb d30 ; да - принять
cmp ctr,0dh ; меньше/равно 0d?
jbe d40 ; да - обойти
d30:
mov ah,40h ;вывод символов < 08
... ; и > 0d
int 21h
d40:
inc ctr
ниже приведен пример, в котором определен список параметров для области ввода. Label представляет собой директиву с атрибутом byte. Первый байт содержит максимальную длину вводимых данных. Так как это однобайтовое поле, то возможное максимальное значение его - шест.Ff или 255. Второй байт необходим dos для занесения в него действительного числа введенных символов. Третьим байтом начинается поле, которое будет содержать введенные символы.
namepar label byte ;список параметров:
maxlen db 20 ; максимальная длина
actlen db ? ; реальная длина
namefld db 20 dup (' ') ; введенные символы
для запроса на ввод необходимо поместить в регистр ah номер функции - 10 (шест. 0ah), загрузить адрес списка параметров (namepar в нашем примере) в регистр dx и выполнить int 21h:
mov ah,0ah ;запрос функции ввода
lea dx,namepar ;загрузить адреса списка параметров
int 21h ;вызвать dos
команда int ожидает пока пользователь не введет с клавиатуры текст, проверяя при этом, чтобы число введенных cимволов не превышало максимального значения, указанного в списке параметров (20 в нашем примере). Для указания конца ввода пользователь нажимает клавишу return. Код этой клавиши (шест. 0d) также заносится в поле ввода (namefld в нашем примере). Если, например, пользователь ввел имя brown (return), то cписок параметров будет содержать информацию:
дес.: |20| 5| в| r| o| w| n| #| | | | | ...
Шест.: |14|05|42|52|4f|57|4e|0d|20|20|20|20| ...
во второй байт списка параметров (actlen в нашем примере) команда заносит длину введенного имени - 05. Код return находится по адресу namefld +5. Символ # использован здесь для индикации конца данных, так как шест. 0d не имеет отображаемого символа. Поскольку максимальная длина в 20 символов включает шест.0d, то действительная длина вводимого текста может быть только 19 символов.
exe-программа, приведенная на рис. 8.2, запрашивает ввод имени, затем отображает в середине экрана введенное имя и включает звуковой сигнал. Программа продолжает запрашивать и отображать имена, пока пользователь не нажмет return в ответ на очередной запрос. Рассмотрим ситуацию, когда пользователь ввел имя ted smith:
1. Разделим длину 09 на 2 получим 4, и
2. Вычтем это значение из 40, получим 36
команда shr в процедуре e10cent сдвигает длину 09 на oдин бит вправо, выполняя таким образом деление на 2. Значение бит 00001001 переходит в 00000100. Команда neg меняет знак +4 на -4. Команда add прибавляет значение 40, получая в регистре dl номер начального столбца - 36. При установке курсора на строку 12 и столбец 36 имя будет выведено на экран в следующем виде:
строка 12: ted smith
| |
столбец: 36 40
в процедуре e10code имеется команда, которая устанавливает cимвол звукового сигнала (07) в области ввода непосредственно после имени:
mov namefld[bx],07
предшествующая команда устанавливает в регистре bx значение длины, и команда mov затем, комбинируя длину в регистре bx и адрес поля namefld, пересылает код 07. Например, при длине имени 05 код 07 будет помещен по адресу namefld+05 (замещая значение кода return). Последняя команда в процедуре e10code устанавливает ограничитель "$" после кода 07. Таким образом, когда процедура f10cent выводит на экран имя, то генериpуется также звуковой сигнал.
page 60,132
title ctrname (exe) ввод имен и вывод в центр экрана
;--------------------------------------------------------
stscksg segment para stack 'stack'
dw 32 dup(?)
stacksg ends
;--------------------------------------------------------
datasg segment para 'data'
namepar label byte ;имя списка параметров:
maxnlen db 20 ; макс. Длина имени
namelen db ? ; число введенных символов
namefld db 20 dup(' '),'$' ;имя и ограничитель для вывода на экран
prompt db 'name? ', '$'
datasg ends
;--------------------------------------------------------
codesg segment para 'code"
begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:datasc
push ds
sub ax,ax
puch ax
mov ax,datasc
mov ds,ax
mov es,ax
call q10clr ;очистить экран
a20loop:
mov dx,0000 ;установить курсор в 00,00
call q20curs
call b10prmp ;выдать текст запроса
call d10inpt ;ввести имя
call q10clr ;очистить экран
cmp namelen,00 ;имя введено?
je a30 ; нет - выйти
call e10code ;установить звуковой сигнал
; и ограничитель '$'
call f10cent ;центрирование и вывод
jmp a20loop
a30:
ret ;вернуться в dos
begin endp
; вывод текста запроса:
; --------------------
b10prmp proc near
muv an,09 ;функция вывода на экран
lea dx,prompt
int 21h
ret
b10prmp endp
; ввод имени с клавиатуры:
; -----------------------
d10inpt proc near
mov an,0an ;функция ввода
lea dx,namepar
int 21h
ret
d10inpt endp
; установка сигнала и ограничителя '$':
; ------------------------------------
e10code proc near
mov bh,00 ;замена символа return (0d)
mov bl,namelen ; на зв. Сигнал (07)
mov namefld[bx],07
mov namefld[bx+1],'$' ;установить ограничитель
ret
e10code endp
; центрирование и вывод имени на экран:
; ------------------------------------
f10cent proc near
mov dl,namelen ;определение столбца:
shr dl,1 ; разделить длину на 2,
neg dl ; поменять знак,
add dl,40 ; прибавить 40
mov dh,12 ;центральная строка
call q20curs ;установить курсор
mov an,09
lea dx,namefld ;вывести имя на экран
int 21h
ret
f10cent endp
; очистить экран:
; --------------
q10clr proc near
mov ax,0600h ;функция прокрутки экрана
mov bh,30 ;цвет (07 для ч/б)
mov cx,0000 ;от 00,00
mov dx,184fh ;до 24,79
int 10h ;вызов bios
ret
q10clr
; установка курсора (строка/столбец):
; ----------------------------------
q20curs proc near ;dx уже установлен
mov ah,02 ;функция установки курсора
mov bh,00 ;страница #0
int 10h ;вызов bios
ret
q20curs endp
codesg ends
end beginпри вводе имени, превышающего по длине максимальное значение, указанное в списке параметров, возникает звуковой сигнал и система oжидает ввода только символа return. Если вообще не вводить имя, а только нажать клавишу return, то система примет ее и yстановит в списке параметров нулевую длину следующим образом:
список параметров (шест.): |14|00|0d|...
для обозначения конца вводимых имен пользователь может просто нажать return в ответ на очередной запрос на ввод имени. Прогpамма определяет конец ввода по нулевой длине.
вводимые значения можно использовать для самых разных целей, например: для печати сообщений, сохранения в таблице, записи на диск. При этом, возможно, появится необходимость замены символа return (шест.0d) в области namefld на символ пробела (шест.20). Поле namelen содержит действительную длину или отноcительный адрес кода 0d. Если, например, namelen содержит длину 05, то адрес кода 0d равен namefld+5. Можно занести эту длину в регистр bx для индексной адресации в поле namefld:
mov bh,00 ;установить в регистре bx
mov bl,namelen ; значение 0005
mov namefld[bx],20h ;заменить 0d на пробел
третья команда mov заносит символ пробела (шест.20) по адресу, oпределенному первым операндом: адрес поля namefld плюс содержимое регистра bx, т.Е. Namefld+5.
вводимые символы заменяют предыдущее содержимое области ввода и остаются там, пока другие символы не заменят их. Рассмотрим следующие три успешных ввода имен:
ввод namepar (шест.)
1. Brown |14|05|42|52|4f|57|4e|0d|20|20|20| ... |20|
2. Hamilton |14|08|48|41|4d|49|4c|54|4f|4e|0d| ... |20|
3. Adams |14|05|41|44|41|4d|53|0d|4f|4e|0d| ... |20|
имя hamilton заменяет более короткое имя brown. Но, так как имя adams короче имени hamilton, то оно заменяет только hamil. Код return заменяет символ t. Остальные буквы - on oстаются после имени adams. Для очистки поля namefld до ввода очередного имени может служить следующая программа:
mov cx,20 ;установить 20 циклов
mov si,0000 ;начальная позиция поля
b30:
mov namefld[si],20h ;переслать один пробел
inc si ;следующая позиция поля
loop b30 ;20 циклов
вместо регистра si можно использовать di или bx. Более эффективный способ очистки поля, предполагающий пересылку слова из двух пробелов, требует только десять циклов. Однако, ввиду того что поле namefld определено как db (байтовое), необходимо изменить длину в команде пересылки, посредством операнда word, a также воспользоваться операндом ptr (указатель), как показано ниже:
mov cx,10 ;установить 10 циклов
lea si,namefld ;начальный адрес
b30:
mov word ptr[si],2020h ;переслать два пробела
inc si ;получить адрес
inc si ; следующего слова
loop b30 ;10 циклов
команда mov по метке b30 обозначает пересылку слова из двух пробелов по адресу, находящемуся в регистре si. В последнем примеpе используется команда lea для инициализации регистра si и несколько иной способ в команде mov по метке в30, так как нельзя закодировать, например, следующую команду:
mov word ptr[namefld],2020h ;неправильно
очистка входной области решает проблему ввода коротких имен, за которыми следуют предыдущие данные. Еще более эффективный cпособ предполагает очистку только тех байт, которые расположены после введенного имени.
рассмотрим теперь расширенные возможности, введенные в dos 2.0 (реализованные в стиле операционной системы unix). Если вы используете более младшую версию dos, то не сможете выполнить примеры из данного раздела. Расширенные возможности включают файловый номер (file handle), который yстанавливается в регистре bx, когда требуется выполнить операцию ввода/вывода. Существуют следующие стандартные файловые номера:
0 ввод (обычно с клавиатуры) con
1 вывод (обычно на экран) con
2 вывод по ошибке (на экран) con
3 ввод/вывод на внешнее устройство aux
4 вывод на печать lpt1 или prn
можно использовать эти функции для перенаправления ввода-вывода на другие устройства, однако эта особенность здесь не рассматpивается.
следующие команды иллюстрируют операцию вывода на экран в расширенной версии dos:
disarea db 20 dup(' ') ;область данных
...
Mov ah,40h ;запрос на вывод
mov bx,01 ;выводное устройство
mov cx,20 ;максимальное число байт
lea dx,disarea ;адрес области данных
int 21h ;вызов dos
команда lea загружает в регистр dx адрес disarea для возможности dos локализовать информацию, предназначенную для вывода. В результате успешной операции флаг переноса очищается (это можно проверить), а в регистре ax устанавливается число выведенных символов. Ошибка в данной операции может произойти, если yстановлен неправильный файловый номер. В этом случае будет установлен флаг cf и код ошибки (в данном случае 6) в регистре ax. Поскольку регистр ax может содержать или длину, или код ошибки, то единственный способ определить состояние ошибки - проверить флаг cf.
воспользуемся отладчиком debug для проверки внутренних эффектов прерывания. Загрузите debug и после вывода на экран приглашения введите a 100 для ввода ассемблерных команд (не машинных команд) по адpесу 100. Не забудьте, что debug предполагает, что все числа вводятся в шестнадцатиричном формате:
100 mov ah,40
102 mov bx,01
105 mov cx,хх (введите длину вашего имени)
108 mov dx,10e
10b int 21
10d ret
10e db 'ваше имя'
когда вы наберете все команды, нажмите еще раз return. С помощью команды u (u 100,10d) дисассемблируйте программу для проверки. Затем используйте команды r и t для трассировки выполнения. При выполнении команды int 21h отладчик перейдет в bios, поэтому при достижении адреса 10b введите команду go (g 10d) для перехода к команде ret. Ваше имя будет выведено на экран. С помощью команды q вернитесь в dos.
ниже приведены команды, иллюстрирующие использование функции ввода с клавиатуры в расширенной версии dos:
inarea db 20 dup (' ') ;область ввода
mov ah,3fh ;запрос на ввод
mov bx,00 ;номер для клавиатуры
mov cx,20 ;максимум байт для ввода
lea dx,inarea ;адрес области ввода
int 21h ;вызов dos
команда lea загружает относительный адрес inarea в регистр dx. Команда int ожидает, пока пользователь не введет cимволы с клавиатуры, но не проверяет превышает ли число введенных символов максимальное значение в регистре cx (20 в приведенном примере). Нажатие клавиши return (код шест. 0d) указывает на завершение ввода. Например, после ввода текста "pc users group" inarea будет содержать:
pc users group, шест.0d, шест.0a
если вводить текст, который превышает максимальную длину, yстановленную в регистре cx, то будут приниматься все символы. Рассмотрим ситуацию, когда регистр cx содержит 08,а пользователь введет символы "pc exchange". В результате первые восемь символов "pc excha" попадут в область ввода без кодов возврата каретки и конца строки. В регистре ax будет установлена длина 08. Следующая команда int будет принимать данные не с клавиатуры, а из собственного буфера, поскольку там еще остались предыдущие данные. Таким образом, в область ввода будут приняты символы "ngе", символ перевода каретки и символ новой строки, в регистре ax будет установлено значение 05. Обе операции ввода являются вполне нормальными и флаг cf будет очищен.
первый int: pc excha ax = 08
второй int: ngе,0d,0a ax = 05
встроенные в dos проверки по функции 0ah для ввода с клавиатуры имеют более мощные средства. Их выбор для использования в программах является предпочтительным.
выполним упражнение в котором можно проследить операцию ввода c клавиатуры с помощью отладчика debug. Предполагаемая программа позволяет вводить до 12 символов, включая символы конца каретки и конца строки. Загрузите debug и после вывода на экран приглашения введите a 100 для ввода ассемблерных команд, начиная c адреса 100. Не забудьте, что debug предполагает, что все числа вводятся в шестнадцатиричном формате.
100 mov ah,3f
102 mov bx,00
105 mov cx,0c
108 mov dx,10f
10b int 21
10d jmp 100
10f db ' '
когда вы наберете все команды, нажмите еще раз return. С помощью команды u 100,108 выполните дисассемблирование программы для проверки. Затем используйте команды r и t для трассировки четырех команд mov. Остановившись по адресу 10b, введите g 10d для выполнения команды int (входить в bios не следует). Теперь отладчик позволит ввести данные, завершаемые клавишей return. Проверьте содержимое регистра ax, состояние флага cf и используя команду d 10f, просмотрите введенные данные в памяти. Для завершения работы введите команду q.
один из способов получения более эффективного выводе на экран - использование управляющих символов возврата каретки, перевода строки и табуляции:
десятичные ascii шестнадцатиричные
cr 13 0dh
lf 10 0ah
tab 09 09h
эти символы при операциях ввода-вывода выполняют одинаковые действия как в базовой, так и в расширенной версиях dos. Например:
mov ah,40h ;запрос на вывод
mov bx,01 ;номер файла
mov cx,31 ;длина текста
lea dx,message ;адрес текста
int 21h ;вызов dos
message db 09,'pc users group annual report',13,10
использование директивы equ для определения кодов делает программу более понятной:
cr equ 13 ;или equ 0dh
lf equ 10 ;или equ 0ah
tab equ 09 ;или equ 09h
message db tab, 'pc users group annual' db 'report', cr, lf
ц е л ь: показать более развитые возможности управления экраном, включая прокрутку, инвертирование, мигание, а также использование скэн-кодов для ввода с клавиатуры.
в гл.8 были показаны основные возможности системы для управления выводом на экран и ввода с клавиатуры. В данной главе приводятся более развитые возможности, обеспечивающие прокрутку данных на экране и установку байта-атрибута для подчеркивания, мигания, выделения яркости. Материал первого раздела этой главы (по прерыванию bios 10) подходит, как для монохромных, так и для цветных дисплеев. Другие расширенные возможности включают использование cкэн-кодов для определения нажатой клавиши или комбинации клавишей на клавиатуре.
для работы монохромного дисплея имеется память объемом 4к,
начинающаяся по адресу шест. B0000 (дисплейный буфер). Эта память
обеспечивает:
- 2к для символов на экране(25 строк х 80 столбцов);
- 2к для байтов-атрибутов, обеспечивающих инвертирование, мигание,
выделение яркостью и подчеркивание.
для работы стандартного цветного графического дисплея имеется 16 кбайт памяти (дисплейный буфер), начинающийся по адресу шест.B8000. Такой дисплей может являться текстовым (для нормального ascii-кода) или графическим и работать как в цветном, так и в черно-белом (bw) режиме. Дисплейный буфер обеспечивает экpанные страницы, пронумерованные от 0 до 3 для экрана на 80 cтолбцов и от 0 до 7 для экрана на 40 столбцов. Номер страницы по умолчанию - 0. В следующей главе будет подробно рассмотрено управление цветом и графикой.
байт атрибутов, как для монохромного, так и для графического дисплея в текстовом (не графическом) режиме определяет характеристики каждого отображаемого символа. Байт-атрибут имеет следующие 8 бит:
фон текст
атрибут: bl r g b i r g b
номер битов: 7 6 5 4 3 2 1 0
для модификации атрибутов можно комбинировать биты следующим oбразом:
эффект выделения фон текст rgb rgb неотображаемый (черный по черному) 000 000 подчеркивание (не для цвета) 000 001 нормальный (белый по черному) 000 111 инвертированный (черный по белому) 111 000
цветные мониторы не обеспечивают подчеркивания; вместо этого установка бит подчеркивания выбирает синий цвет для текста и получается отображение синим по черному. Ниже приведены некоторые атрибуты, основанные на комбинации битов фона, текста, мигания и выделения яркостью:
двоичный шест. Эффект выделения
код код
0000 0000 00 неотображаемый (для паролей)
0000 0111 07 белый по черному (нормальный)
1000 0111 87 белый по черному (мигание)
0000 1111 0f белый по черному (яркий)
0111 0000 70 черный по белому (инвертированый)
1111 0000 f0 черный по белому (инверт. Мигающий)
эти атрибуты подходят для текстового режима, как для монохромных, так и для цветных дисплеев. В следующей главе будет показано, как выбирать конкретные цвета. Для генерации атрибута можно использовать команду int 10h. При этом регистр bl должен содержать значение байта-атрибута, а регистр ah один из следующих кодов: 06 (прокрутка вверх), 07 (прокрутка вниз), 08 (ввод атрибута или символа), 09 (вывод атрибута или символа). Если программа установила некотоpый атрибут, то он остается таким, пока программа его не изменит. Если установить значение байта атрибута равным шест.00, то символ вообще не будет отображен.
ah=00: установка режима. Данная функция позволяет переключать цветной монитор в текстовый или графический режим. Установка pежима для выполняемой в текущий момент программы осуществляется c помощью int 10h. При установке происходит очистка экрана. Содержимое регистра al может быть следующим:
00 40 х 25 черно-белый текстовый режим
01 40 х 25 стандартный i6-цветовой текстовый режим
02 80 х 25 черно-белый текстовый режим
03 80 х 25 стандартный 16-цветовой текстовый режим
04 320 х 200 стандартный 4-цветовой графический режим
05 320 х 200 черно-белый графический режим
06 640 х 200 черно-белый графический режим
07 80 х 25 черно-белый стандартный монохромный
08 - 0a форматы для модели pcjr
0d 320 х 200 16-цветовой графический режим (ega)
0e 640 х 200 16-цветовой графический режим (ega)
0f 640 х 350 черно-белый графический режим (ega)
10 640 х 350 64-цветовой графический режим (ega)
ega (enhanced graphics adapter) - обозначает усовершенствованный графический адаптер. Следующий пример показывает установку стандартного 16-цветового текстового режима:
mov ah,00 ;функция установки режима
mov al,03 ;стандартный цветной текст 80 х 25
int 10h ;вызвать bios
для определения типа адаптера, установленного в системе, служит прерывание bios int 11h. Данная команда возвращает в регистре ax значение, в котором биты 5 и 4 указывают на видеорежим:
01 40 х 25 черно-белый режим в цветном адаптере
10 80 х 25 черно-белый режим в цветном адаптере
11 80 х 25 черно-белый режим в черно-белом адаптере
ah=01: установка размера курсора. Курсор не является символом из набора ascii-кодов. Компьютер имеет собственное аппаратное обеспечение для управления видом курсора. Для этого имеется специальная обработка по int прерыванию. Обычно символ курсоpа похож на символ подчеркивания. Используя int 10h, можно управлять вертикальным размером курсора: биты 4-0 в регистре ch для верхней линии сканирования, а биты 4-0 в регистре cl - для нижней. Можно установить любой pазмер курсора по вертикали: от 0 до 13 для монохромных и ega монитоpов и от 0 до 7 для большинства цветных мониторов. Приведем пример для увеличения размера курсора от его верхней до нижней линии сканирования:
mov ah,01 ;установить размер курсора
mov ch,00 ;верхняя линия сканирования
mov cl,13 ;нижняя линия сканирования
int 10h ;вызвать bios
ah=02: установка позиции курсора. Эта функция устанавливает курcор в любую позицию на экране в соответствии с координатами cтроки и столбца. Номер страницы обычно равен 0, но может иметь значение от 0 до 3 при 80 столбцах на экране. Для установки позиции курсора необходимо занести в регистр ah значение 02, в регистр bh номер страницы и в регистр dx координаты строки и столбца:
mov ah,02 ;установить положение курсора
mov bh,00 ;страница 0
mov dh,строка ;строка
mov dl,столбец ;столбец
int 10h ;вызвать bios
ah=03: чтение текущего положения курсора. Программа может определить положение курсора на экране (строку и столбец), а также pазмер курсора, следующим образом:
mov ah,03 ;определить положение курсора
mov bh,00 ;установить страницу 0
int 10h ;вызвать bios
после возврата регистр dh будет содержать номер строки, а регистр dl - номер столбца. В регистре ch будет верхняя линия cканирования, а в регистре cl - нижняя.
ah=04: чтение положения светового пера. Данная функция используeтся в графическом режиме для определения положения светового пеpа.ah=05: выбор активной страницы. Новая страница устанавливается для цветных текстовых режимов от 0 до 3. Для режима 40 х 25 возможно устанавливать до 8 страниц (от 0 до 7), а для режима 80 х 25 - до 4 страниц (от 0 до 3).
mov ah,05 ;установить активную страницу
mov al,страница ;номер страницы
int 10h ;вызвать bios
ранее код 06 использовался для очистки экрана. В текстовом режиме установка в регистре al значения 00 приводит к полной прокрутке вверх всего экрана, очищая его пробелами. Установка ненулевого значения в регистре al определяет количество строк прокрутки экрана вверх. Верхние строки уходят с экрана, а чистые строки вводятся снизу. Следующие команды выполняют прокрутку всего экрана на одну строку:
mov ax,0601h ;прокрутить на одну строку вверх
mov bh,07 ;атрибут: нормальный, черно-белый
mov cx,0000 ;координаты от 00,00
mov dx,184fh ; до 24,79 (полный экран)
int 10h ;вызвать bios
для прокрутки любого количества строк необходимо установить соответствующее значение в регистре al. Регистр bh содержит атрибут для нормального или инвертированного отображения, мигания, установки цвета и т.Д. Значения в регистрах cx и dx позволяют прокручивать любую часть экрана. Ниже объясняется стандартный подход к прокрутке:
ah=08: чтение атрибута/символа в текущей позиции курсора. Для чтения символа и байта атрибута из дисплейного буфера, как в текстовом, так и в графическом режиме используются следующие команды:
mov ah,08 ;запрос на чтение атр./симв.
Mov bh,00 ;страница 0 (для текстового реж.)
int 10h ;вызвать bios
ah=09: вывод атрибута/символа в текущую позицию курсора. Для вывода на экран символов в текстовом или графическом режиме с установкой мигания, инвертирования и т.Д. Можно воспользоваться следующими командами:
mov ah,09 ;функция вывода
mov al,символ ;выводимый символ
mov bh,страница ;номер страницы (текст.Реж.)
mov bl,атрибут ;атрибут или цвет
mov cx,повторение ;число повторений символа
int 10h ;вызвать bios
в регистр al должен быть помещен выводимый на экран символ. Значение в регистре cx определяет число повторений символа на экране. Вывод на экран последовательности различных символов требует организации цикла. Данная функция не перемещает курсор. В следующем примере на экран выводится пять мигающих "сердечек" в инвертированном виде:
mov ah,09 ;функция вывода
mov al,03h ;черви (карточная масть)
mov bh,00 ;страница 0 (текст. Режим)
mov bl,0f0h ;мигание, инверсия
mov cx,05 ;пять раз
int 10h ;вызвать bios
ah=0a: вывод символа в текущую позицию курсора. Единственная разница между функциями 0a и 09 состоит в том, что функция 0a не устанавливает атрибут:
mov ah,0ah ;функция вывода
mov al,символ ;выводимый символ
mov bh,страница ;номер страницы (для текста)
mov cx,повторение ;число повторений символа
int 10h ;вызвать bios
ah=13: вывод символьной строки (только для at). Данная функция позволяет на компьютерах типа at выводить на экран символьные строки с установкой атрибутов и перемещением курсора:
mov ah,13h ;функция вывода на экран
mov al,сервис ;0, 1, 2 или 3
mov bh,страница ;
lea bp,адрес ;адрес строки в es:bp
mov cx,длина ;длина строки
mov dx,экран ;координаты на экране
int 10h ;вызвать bios
возможен следующий дополнительный сервис:
0 - использовать атрибут и не перемещать курсор;
1 - использовать атрибут и переместить курсор;
2 - вывести символ, затем атрибут и не перемещать курсор;
3 - вывести символ, затем атрибут и переместить курсор.
программа, приведенная на рис. 9.1, принимает ввод имен с клавиатуры и выводит их на экран. Запрос выдается в инвертированном отображении, имена принимаются в нормальном отображении, а вывод имен осуществляется с 40 столбца в той же строке с миганием и инвертированием:
name? francis bacon francis bacon [мигание]
| |
столбец 0 столбец 40
для управления положением курсора в программе определены переменные row (вертикальное перемещение вниз) и col (горизонтальное перемещение вправо). Команда int 10h не перемещает курсор автоматически. Программа выводит имена сверху вниз, пока не достигнет 20-й строки. После этого выполняется прокрутка экрана вверх на одну строку для каждого нового запроса.
page 60,132
title nmscroll (exe) инвертирование, мигание, прокрутка
; -------------------------------------------------------
stacksg segment para stack 'stack'
dw 32 dup(?)
stacksg ends
; -------------------------------------------------------
datasg segment para 'data'
namepar label byte ;имя списка параметров:
maxnlen db 20 ; макс. Длина имени
actnlen db ? ; число введенных символов
namefld db 20 dup(' ') ; имя
col db 00
count db ?
prompt db 'name? '
row db 00
datasg ends
; -------------------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:datasg
push ds
sub ax,ax
push ds
mov ax,datasg
mov es,ax
mov ax,0600h
call q10clr ;очистить экран
a20loop:
mov col,00 ;установить столбец 0
call q20curs
call b10prmp ;выдать текст запроса
call d10inpt ;ввести имя с клавиатуры
cmp actnlen,00 ;нет имени? (т.Е. Конец)
jne a30
mov ax,0600h
call q10clr ;если да, то очистить экран,
ret ; и завершить программу
a30:
call e10name ;вывести имя на экран
jmp a20loop
begin endp
; вывод текста запроса:
; --------------------
b10prmp proc near
lea si,prompt ;адрес текста
mov count,05
b20:
mov bl,70h ;видеоинверсия
call f10disp ;подпрограмма вывода
inc si ;следующий символ в имени
inc col ;следующий столбец
call q20curs
dec count ;уменьшение счетчика
jnz b20 ;повторить n раз
ret
b10prmp endp
; вод имени с клавиатуры:
; ----------------------
d10inpt proc near
mov an,0ah
lea dx,namepar
int 21h
ret
d10inpt endp
; вывод имени с миганием и инверсией:
; ----------------------------------
e10name proc near
lea si,namefld ;адрес имени
mov col,40 ;установить столбец
e20:
call q20curs ;установить курсор
mov bl,0foh ;мигание и инверсия
call f10disp ;подпрограмма вывода
ins si ;следующий символ в имени
ins col ;следующий столбец на экране
des actnlen ;уменьшить счетчик длины
jnz e20 ;циклить n раз
cmp row,20 ;последняя строка экрана?
jae e30 ; нет
inc row
ret
e30: mov ax,0601h ; да --
call q10clr ; очистить экран
ret
e10name endp
; вывод символа на экран:
; ----------------------
f10disp proc near ;bl (атрибут) уже установлен
mov an,09 ;функция вывода на экран
mov al,[si] ;получить символ из имени
mov bh,00 ;номер страницы
mov cx,01 ;один символ
int 10h ;вызов bios
ret
f10disp endp
; очистка экрана:
; --------------
q10clr proc near ;ax установлен при вызове
mov bh,07 ;нормальный ч/б
mov cx 0000
mov dx,184fh
int 10h ;вызов bios
ret
q10clr endp
; установить курсор (строка/столбец):
; ----------------------------------
q20curs proc near
mov an,02
mov bh,00
mov dh,row
mov dl,col
int 10h
ret
q20curs endp
codesg ends
end beginдля ввода имен в процедуре d10inpt используется команда dos int 21h. Для замены на bios int 10h необходимо:
при выходе из процедуры область ввода содержит имя и символ return, а счетчик - число введенных символов.
ascii-коды от 128 до 255 (шест. 80-ff) представляют собой ряд специальных символов полезных при формировании запросов, меню, специальных значков с экранными атрибутами. Например, используя cледующие символы можно нарисовать прямоугольник:
шест. Символ
da верхний левый угол
bf верхний правый угол
c0 нижний левый угол
d9 нижний правый угол
c4 горизонтальная линия
b3 вертикальная линия
следующие команды с помощью int 10h выводят горизонтальную линию на 25 позиций в длину:
mov ah,09 ;функция вывода на экран
mov al,0c4h ;горизонтальная линия
mov bh,00 ;страница 0
mov bl,0fh ;выделение яркостью
mov cx,25 ;25 повторений
mov 10h ;вызвать bios
напомним, что курсор не перемещается. Вывод вертикальной линии включает цикл, в котором курсор перемещается вниз на одну строку и выводится символ шест. B3. Для штриховки может быть полезен символ с точками внутри:
шест. Символ
b0 одна четверть точек (светлая штриховка)
b1 половина точек (средняя штриховка)
b2 три четверти точек (темная штриховка)
можно извлечь много полезных идей, изучая программное обеспечение с профессионально организованным выводом, или самому изобрести оригинальные идеи для отображения информации.
ah=0b: проверка состояния клавиатуры. Данная функция возвращает шест. Ff в регистре al, если ввод с клавиатуры возможен, в противном случае - 00. Это средство связано с функциями 01, 07 и 08, которые не ожидают ввода с клавиатуры.
ah=02: определение текущего состояния клавиатуры. Данная функция возвращает в регистре al состояние клавиатуры из адреса памяти шест.417:
бит
7 состояние вставки активно (ins)
6 состояние фиксации верхнего регистра (caps lock) переключено
5 состояние фиксации цифровой клавиатуры (num lock) переключено
4 состояние фиксации прокрутки (scroll lock) переключено
3 нажата комбинация клавишей alt/shift
2 нажата комбинация клавишей ctrl/shift
1 нажата левая клавиша shift
0 нажата правая клавиша shift
клавиатура располагает тремя основными типами клавишей:
каждая клавиша имеет собственный скэн-код от 1 (esc) до 83 (del) или от шест.01 до шест.53. Посредством этих скэн-кодов программа может определить нажатие любой клавиши. Например, запрос на ввод одного символа с клавиатуры включает загрузку 00 в регистр ah и обращение к bios через int 16h:
mov ah,00 ;функция ввода с клавиатуры
int 16h ;вызвать bios
таким образом, после выполнения команды int 16h необходимо прежде проверить содержимое регистра al. Если al содержит нуль, то была нажата функциональная клавиша, если не нуль, то получен код символьной клавиши. Ниже приведен пример такой проверки:
mov ah,00 ;функция ввода
int 16h ;вызвать bios
cmp al,00 ;функциональная клавиша?
jz exit ; да - выйти
ниже приведена логика проверки скэн-кода для звездочки:
cmp al,2ah ;звездочка?
jne exit1 ; нет - выйти
cmp ah,09h ;какой скэн-код?
je exit2
функциональные клавиши скэн-коды
alt/a - alt/z 1e - 2c
f1 - f10 3b - 44
home 47
стрелка вверх 48
pgup 49
стрелка влево 4b
стрелка вправо 4d
end 4f
стрелка вниз 50
pgdn 51
ins 52
del 53приведем пример программы для установки курсора в строку 0 и cтолбец 0 при нажатии клавиши номе (скэн-код 47):
mov ah,00 ;выполнить ввод с клавиатуры
int 16h ;
cmp al,00 ;функциональная клавиша?
jne exit1 ; нет -- выйти
cmp ah,47h ;скэн-код для клавиши home?
jne exit2 ; нет -- выйти
mov ah,02 ;
mov bh,00 ;установить курсор
mov dx,00 ; по координатам 0,0
int 10h ;вызвать bios
функциональные клавиши f1 - f10 генерируют скэн-коды от шест.3b до шест.44. Следующий пример выполняет проверку на функциональную клавишу f10:
cmp ah,44h ;клавиша f10?
je exit1 ; да!
полный список скэн-кодов приводится в руководстве по языку basic. Техническое описание ibm pc содержит подробное описание всех скэн-кодов, а также описание использования клавишей alt, ctrl и shift.
mov ah,00
int 16h
jmp 100
ц е л ь: показать расширенные возможности компьютера, связанные с использованием цвета и графики на экране.
цветные адаптеры имеют два основных режима работы: текстовой (алфавитно-цифровой) и графический, и возможны также дополнительные режимы между двумя основными. По умолчанию используется текстовой режим. Установка режима описана в главе 9 в разделе "преpывание bios int 10h" (ah=0). Для установки графического режима или возврата в текстовой режим используется прерывание bios int 10h, как это показано в двух следующих примерах:
mov ah,00 ;режим mov ah,00 ;режим
mov al,03 ;цвет+текст mov al,04 ;графика среднего
int 10h int 10h ; разрешения
текстовой режим предназначен для обычных вычислений с выводом букв и цифр на экран. Данный режим одинаков для черно-белых (bw) и для цветных мониторов за исключением того, что цветные мониторы не поддерживают атрибут подчеркивания. Текстовой режим обеспечивает работу с полным набором ascii кодов (256 символов), как для черно-белых (bw), так и для цветных мониторов. Каждый символ на экране может отображаться в одном из 16 цветов на одном из восьми цветов фона. Бордюр экрана может иметь также один из 16 цветов.
тремя основными цветами являются красный, зеленый и синий. Комбинируя основные цвета, друг с другом, можно получить восемь цветов, включая черный и белый. Используя два уровня яркости для каждого цвета, получим всего 16 цветов:
i r g b i r g b
черный 0 0 0 0 серый 1 0 0 0
синий 0 0 0 1 ярко-синий 1 0 0 1
зеленый 0 0 1 0 ярко-зеленый 1 0 1 0
голубой 0 0 1 1 ярко-голубой 1 0 1 1
красный 0 1 0 0 ярко-красный 1 1 0 0
сиреневый 0 1 0 1 ярко-сиреневый 1 1 0 1
коричневый 0 1 1 0 желтый 1 1 1 0
белый 0 1 1 0 ярко-белый 1 1 1 1
таким образом любые символы могут быть отображены на экране в oдном из 16 цветов. Фон любого символа может иметь один из первых восьми цветов. Если фон и текст имеют один и тот же цвет, то текст получается невидимым. Используя байт атрибута, можно получить также мигающие символы.
текстовой режим допускает использование байта атрибута, рассмотpенного в гл.9. В приведенной ниже таблице, атрибут bl обозначает мигание (blinking), rgb - соответственно красный, зеленый и синий цвет, i - выделение яркостью:
фон текст
атрибут: bl r g b i r g b
номера битов: 7 6 5 4 3 2 1 0
мигание и выделение яркостью относится к тексту. Ниже приведены некоторые типичные атрибуты:
текст по фону бит: 7 6 5 4 3 2 1 0
bl r g b i r g b шест.
Черный по черному 0 0 0 0 0 0 0 0 00
синий по черному 0 0 0 0 0 0 0 1 01
красный по синему 0 0 0 1 0 1 0 0 14
голубой по зеленому 0 0 1 0 0 0 1 1 23
светло-сиреневый по белому 0 1 1 1 1 1 0 1 7d
серый по зеленому, мигание 1 0 1 0 1 0 0 0 a8
байт-атрибут используется аналагично показанному для черно-белого (bw) монитора. Тип монитора можно определить из программы с помощью команды int 11h. Для bw монитора код 07 устанавливает нормальный атрибут. Для цветных мониторов можно использовать любую из цветовых комбинаций. Цвет на экране сохраняется до тех пор, пока другая команда не изменит его. Для установки цвета можно использовать в команде int 10h функции ah=06, ah=07 и ah=09. Например, для вывода пяти мигающих звездочек светло-зеленым цветом на сиреневом фоне возможна следующая программа:
mov ah,09 ;функция вывода на экран
mov al,'*' ;выводимый символ
mov bh,00 ;страница 0
mov bl,0dah ;атрибут цвета
mov cx,05 ;число повторений
int 10h ;вызвать bios
заметим, что в графическом режиме rom содержит точечные образы только для первых 128 ascii-кодов. Команда int 1fh обеспечивает доступ к 1к байтовой области в памяти, определяющей остальные 128 символов. (8 байт на символ). Отображение графических байтов в видео сигналы аналогично, как для среднего, так и для высокого pазрешения.
при среднем разрешении каждый байт представляет четыре точки, пронумерованных от 0 до 3:
байт: |c1 c0|c1 c0|c1 c0|c1 c0|
пиксели: 0 1 2 3
в любой момент для каждой точки возможны четыре цвета, от 0 до 3. Ограничение в 4 цвета объясняется тем, что двухбитовая точка имеет 4 комбинации значений битов: 00, 01, 10 и 11. Можно выбpать значение 00 для любого из 16 возможных цветов фона или выбрать значение 01, 10, и 11 для одной из двух палитр. Каждая палитpа имеет три цвета:
c1 c0 палитра 0 палитра 1
0 0 фон фон
0 1 зеленый голубой
1 0 красный сиреневый
1 1 коричневый белый
для выбора цвета палитры и фона используется int 10h. Таким обpазом, если, например, выбран фон желтого цвета и палитра 0, то возможны следующие цвета точки: желтый, зеленый, красный и коричневый. Байт, содержащий значение 10101010, соответствует красным точкам. Если выбрать цвет фона - синий и палитру 1, то возможные цвета: синий, голубой, сиреневый и белый. Байт, содержащий значение 00011011, отображает синюю, голубую, сиреневую и белую точки.
ah=00: установка режима. Нулевое значение в регистре ah и 04 в pегистре al устанавливают стандартный цветной графический режим:
mov ah,00 ;функция установки режима
mov al,04 ;разрешение 320х200
int 10h
bh=01 выбирает палитру соответственно содержимому регистра bl (0 или 1):
mov ah,0bh ;функция установки цвета
mov bh,01 ;выбор палитры
mov bl,00 ; 0 (зеленый, красный, корич.)
int 10h ;вызвать bios
ah=0ch: вывод точки на экран. Использование кода 0c в регистре ah позволяет вывести на экран точку в выбранном цвете (фон и палитра). Например, для разрешения 320х200 загрузим в регистр dx вертикальную координату (от 0 до 199), а в регистр cx - горизонтальную координату (от 0 до 319). В регистр al поместим цвет точки (от 0 до 3):
mov ah,0ch ;функция вывода точки
mov al,цвет ;цвет точки
mov cx,столбец ;горизонтальная координата
mov dx,строка ;вертикальная координата
int 10h ;вызвать bios
ah=0dh: чтение точки с экрана. Данная функция позволяет прочитать точку для определения ее цвета. В регистр dx должна быть загружена вертикальная координата (от 0 до 199), а в регистр cx - горизонтальная (от 0 до 319). В регистре ah должно быть значение 0d. Функция возвращает цвет точки в регистре al.
программа, приведенная на рис.10.1, использует команду int 10h для установки графического режима, выбора зеленого фона и вывода на экран точек (40 строк по 320 столбцов). В программе происходит увеличение значения цвета на 1 для каждой строки. Так как в определении цвета участвуют только три правых бита, цвета повторяются через каждые семь строк.
title graphix (com) пример цвета и графики
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
main proc near
mov an,00 ;установка режима графики
mov al,0dh ; для ega (cga=04)
mov ah,0bh ;установить палитру
mov bh,00 ;фон
mov bl,02 ;зеленый
int 10h
mov bx,00 ;начальные цвет,
mov cx,00 ; столбец
mov dx,00 ; и строка
a50:
mov ah,0ch ;функция вывода точки
mov al,bl ;установить цвет
int 10h ;bx, cx, и dx сохраняются
inc cx ;увеличить столбец
cmp cx,320 ;столбец 320?
jne a50 ; нет - цикл,
mov cx,00 ; да - сбросить столбец
ins bl ;изменить цвет
ins dx ;увеличить строку
cmp dx,40 ;строка 40?
jne a50 ; нет - цикл,
ret ; да - завершить
main endp
codesg ends
end mainпосле выполнения программы дисплей остается в графическом режиме. Восстановление текстового режима возможно с помощью команды dos mode (mode co80) или пользовательской com программой, в которой для этой цели используется команда int 10h.
ц е л ь: объяснить назначение специальных цепочечных команд, используемых для обработки символьных данных.
команды, показанные в предыдущих главах, оперировали одним байтом, или одним словом за одно выполнение. Часто, однако, бывает необходимо переслать или сравнить поля данных, которые превышают по длине одно слово. Например, необходимо сравнить описания или имена для того, чтобы отсортировать их в восходящей последовательности. Элементы такого формата известны как строковые данные и могут являться как символьными, так и числовыми. Для обработки строковых данных ассемблер имеет пять команд обработки строк:
movs - переслать один байт или одно слово из одной области памяти в другую;префикс rep позволяет этим командам обрабатывать строки любой длины.
цепочечная команда может быть закодирована для повторяющейся обpаботки одного байта или одного слова за одно выполнение. Например, можно выбрать "байтовую" команду для обработки строки с нечетным числом байт или "двухбайтовую" команду для обработки четного числа байт. Ниже перечислены регистры, участвующие в цепочечных командах (для однобайтовых и двухбайтовых вариантов). Предположим, что регистры di и si содержат необходимые адреса:
команда операнды байт слово
movs di,si movsb movsw
lods al,si или ax,si lodsb lodsw
stos di,al или di,ax stosb stosw
cmps si,di cmpsb cmpsw
scas di,al или di,ax scasb scasw
например, можно кодировать операнды для команды movs, но опустить их для movsb и movsw. Эти команды предполагают, что pегистры di и si содержат относительные адреса, указывающие на необходимые области памяти (для загрузки можно использовать команду lea). Регистр si обычно связан с регистром сегмента данных - ds:si. Регистр di всегда связан с регистром дополнительного сегмента - es:di. Следовательно, команды movs, stos, cmps и scas требуют инициализации регистра es (обычно адресом в регистре ds).
в следующем примере выполняется пересылка 20 байт из string1 в string2. Предположим, что оба регистра ds и es инициализированы адресом сегмента данных:
string1 db 20 dup('*')
string2 db 20 dup(' ')
...
Cld ;сброс флага df
mov cx,20 ;счетчик на 20 байт
lea di,string2 ;адрес области "куда"
lea si,string1 ;адрес области "откуда"
rep movsb ;переслать данные
при выполнении команд cmps и scas возможна установка флагов состояния, так чтобы операция могла прекратиться сразу после обнаружения необходимого условия. Ниже приведены модификации префикса rep для этих целей:
rep - повторять операцию, пока cx не равно 0;
для процессоров 8086, 80286 и 80386, обрабатывающих слово за oдно выполнение, использование цепочечных команд, где это возможно, приводит к повышению эффективности работы программы.
приведем команды, эквивалентные цепочечной команде rep movsb:
jcxz label2
label1: mov al,[si]
mov [di],al
inc/dec di ;инкремент или декремент
unc/dec si ;инкремент или декремент
loop label1
label2: ...
в программе на рис.11.1 процедура c10mvsb использует команду movsb для пересылки содержимого десятибайтового поля name1 в поле name2. Первая команда cld сбрасывает флаг направления в 0 для обеспечения процесса пересылки слева направо. В нормальном состоянии флаг df обычно имеет нулевое значение и команда cld используется из предосторожности.
page 60,132
title string (exe) проверка строковых операций
; ---------------------------------------------------
stacksg segment para stack 'stack'
dw 32 dup(?)
stackg ends
; ---------------------------------------------------
datasg segment para 'data'
name1 db 'assemblers' ;элементы данных
name2 db 10 dup(' ')
name3 db 10 dup(' ')
datasg ends
; ---------------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far ;основная процедура
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:datasg
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,datasg
mov ds,ax
mov es,ax
call c10mvsb ;подпрограмма mvsb
call d10mvsw ;подпрограмма lods
call e10lods ;подпрограмма lods
call f10stos ;подпрограмма cmps
call h10scas ;подпрограмма scas
ret
begin endp
; использование movsb:
; -------------------
c10mvsb proc near
cld
lea si,name1
lea d1,name2
mov cx,10 ;переслать 10 байтов
rep movsb ; из name1 в name2
ret
c10mvsb endp
; использование movsw:
; -------------------
d10mvsw proc near
cld
lea si,name2
lea di,name3
mov cx,05 ;переслать 5 слов
rep movsw ; из name2 в name3
ret
d10mvsw endp
; использование lodsw:
; -------------------
e10lods proc near
cld
lea si,name1 ;загрузить первое слово
lodsw ; из name1 в ax
ret
e10lods endp
; использование stosw:
; -------------------
f10stos proc near
cld
lea d1,name3
mov cx,05
mov ax,2020h ;переслать пробелы
rep stosw ; в name3
ret
f10stos endp
; использование cmpsb:
; -------------------
g10cmps proc near
cld
mov cx,10
lea si,name1
lea di,name2
repe cmpsb ;сравнить name1 и name2
jne g20 ;не равны?
mov bh,01
g20: mov cx,10
lea si,name2
lea di,name3
repe cmpsb ;сравнить name2 и name3
je g30 ;если равны, то выйти
mov bl,02
g30: ret
g10cmps endp
; использование scasb:
; -------------------
h10scas proc near
cld
mov cx,10
lea di,name1
mov al,'m' ;поиск символа 'm'
repne scasb ; в name1
jne h20 ;если не найден - выйти
mov ah,03
h20: ret
h10scas endp
codes ends
end beginв процедуре d10mvsw (рис.11.1) используется команда movsw, пересылающая одно слово за одно выполнение. Так как команда movsw увеличивает адреса в регистрах ds и si на 2, операция требует только пять циклов. Для процесса пересылки справа налево регистр si должен быть инициализирован адресом name1+8, а регистр di - name2+8.
команды, эквивалентные команде lodsb:
mov al,[si]
inc si
на рис.11.1 процедура e10lods демонстрирует использование команды lodsw. В примере обрабатывается только одно слово: первый байт из области name1 (содержащий as) заносится в регистр al, а второй байт - в регистр ah. В результате в регистре ax получится значение sa.
команды, эквивалентные команде rep stosb:
jcxz label2
label1: mov [di],al
inc/dec di ;инкремент или декремент
loop label1
label2: ...
на рис.11.1 процедура f10stos демонстрирует использование команды stosw. Операция осуществляет запись шест. 2020 (пробелы) пять раз в область name3, причем значение из регистра al заносится в первый байт, а из регистра ah - во второй. По завершении команды регистр di содержит адрес name3+10.
рассмотрим процесс сравнения двух строк, содержащих имена jean и joan. Сравнение побайтно слева направо приводит к следующему:
j : j равно
e : o не равно (e меньше o)
a : a равно
n : n равно
сравнение всех четырех байт заканчивается сравнением n:n - pавно/нуль. Так как имена "не равны", операция должна прекратиться, как только будет обнаружено условие "не равно". Для этих целей команда rep имеет модификацию repe, которая повторяет сравнение до тех пор, пока сравниваемые элементы равны, или регистр cx не pавен нулю. Кодируется повторяющееся однобайтовое сравнение следующим образом:
repe cmpsb
предупреждение! показанные примеры используют команду cmpsb для сравнения одного байта за одно выполнение. При использовании команды cmpsw для сравнения одного слова, необходимо инициализиpовать регистр cx значением 5. Кроме того следует помнить, что команда cmpsw при сравнении слов переставляет байты. Например, сравнивая имена samuel и arnold команда cmpsw выбирает вместо sa и ar переставленные значения, т.Е. As и ra. В результате вместо "больше" получится "меньше", т.Е. Неправильный результат. Таким образом команда cmpsw работает правильно только при сравнении строк, которые содержат числовые данные, определенные как dw, dd или dq.
на рис.11.1 процедура h10scas сканирует область name1 на строчную букву "m". Так как команда scasb должна продолжать сканирование, пока результат сравнения - "не равно" или регистр cx не равен нулю, то используется префикс repne:
repne scasb
команда scasw сканирует в памяти слово на соответствие значению в регистре ax. При использовании команд lodsw или mov для пересылки слова в регистр ax, следует помнить, что первый байт будет в регистре al, а второй байт - в регистре ah. Так как команда scas сравнивает байты в обратной последовательности, то oперация корректна.
в процессе обработки текстовой информации может возникнуть необходимость замены определенных символов в тексте на другие, например, подстановка пробелов вместо различных редактирующих символов. В приведенном ниже фрагменте программы осуществляется сканирование cтроки string и замена символа амперсанд (&) на символ пробела. Когда команда scasb обнаружит символ & (в примере это будет позиция string+8), то операция сканирования прекратится и регистр di будет содержать aдрес string+9. Для получения адреса символа & необходимо уменьшить содержимое di на единицу и записать по полученному адресу символ пробела.
strlen equ 15 ;длина поля string
string db 'the time&is now'
...
Cld
mov al,'&' ;искомый символ
mov cx,strlen ;длина поля string
lea di,string ;адрес поля string
repne scasb ;сканировать
jnz k20 ;символ найден?
dec di ;да - уменьшить адрес
mov byte ptr[di],20h ;подставить пробел
k20: ret
при использовании команд movsb или movsw ассемблер предполагает наличие корректной длины строковых данных и не требует кодирования операндов в команде. Для команды movs длина должна быть закодирована в операндах. Например, если поля flda и fldb определены как байтовые (db), то команда
rep movs flda,fldb
предполагает повторяющуюся пересылку байтов из поля fldb в поле flda. Эту команду можно записать также в следующем виде:
rep movs es:byte ptr[di],ds:[si]
однако загрузка регистров di и si адресами flda и fldb oбязательна в любом случае.
команда stos бывает полезна для установки в некоторой области oпределенных значений байтов и слов. Для дублирования образца, длина которого превышает размер слова, можно использовать команду movs с небольшой модификацией. Предположим, что необходимо сформировать строку следующего вида:
***---***---***---***---***--- . . .
вместо того, чтобы определять полностью всю строку, можно определить только первые шесть байтов. Закодируем образец непосредственно перед обрабатываемой строкой следующим образом:
pattern db '***---'
disarea db 42 dup(?)
.
.
Cld
mov cx,21
lea di,disarea
lea si,pattern
rep movsw
в процессе выполнения команда movsw сначала пересылает первое слово (**) из образца pattern в первое слово области disarea, затем - второе слово (*-), потом третье (--):
***---***---
| |
pattern disarea
к этому моменту регистр di будет содержать адрес disarea+6, а pегистр si - pattern+6, который также является адресом disarea. Затем команда movsw автоматически дублирует образец, пересылая первое слово из disarea в disarea+6, из disarea+2, в disarea+8, из disarea+4 в disarea+10 и т.Д. В результате образец будет полностью продублирован по всей области disarea:
***---***---***---***---***--- . . . ***---
| | | |
pattern disarea+6 disarea+12 disarea+42
данную технику можно использовать для дублирования в области памяти любого образца любой длины. Образец должен быть расположен непосредственно перед принимающей областью.
com-программа, изображенная на рис.11.2, иллюстрирует почти весь материал, приведенный в этой главе. Процедуры программы выполняют следующие действия:
b10inpt - принимает имена длиной до 30 символов, вводимых вверху экрана.
D10scas - использует команду scasb для сканирования имен и об хода любого
ввода, содержащего символ "звездочка".
E10rght - использует команду movsb для выравнивания имен по правой границе
выводит имена в колонку в правой части экрана. Длина в поле
actnlen из списка параметров ввода используется для вычисления
самого правого символа в имени, например:
jerome kern
oscar hammerstein
richard rogers
f10clnm - использует команду stosw для очистки области имени в памяти.
page 60,132
title exring (com) вывод имен, выровненных справа
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp short main
;--------------------------------------------------------
namepar label byte ;имя списка параметров
maxnlen db 31 ;макс. Длина
actnlen db ? ;число введенных символов
namefld db 31 dup(' ') ;имя
prompt db 'name?', '$'
namedsp db 31 dup(' '), 13, 10, '$'
row db 00
;--------------------------------------------------------
main proc near ;основная процедура
mov ax,0600h
call q10scr ;очистить экран
sub dx,dx ;установить курсор в 00,00
call q20curs
a10loop:
call b10inpt ;ввести имя с клавиатуры
test actnlen,0ffh ;нет имени? (т.Е. Конец)
jz a90 ; да - выйти
call d10scas ;найти звездочку
cmp al,'*' ;найдена?
je a10loop ; да - обойти
call e10rght ;выровнять имя справа
call a10loop
a90: ret
main endp
; вывод запроса для ввода имени:
; -----------------------------
b10inpt proc
mov ah,09
lea dx,prompt ;выдать текст запроса
int 21h
ret
b10inpt endp
; поиск звездочки в имени:
; -----------------------
d10scas proc
cld
mov al,'*'
mov cx,30 ;длина сканирования - 30
lea di,namefld
repne scasb ;звездочка найдена?
je d20 ; да - выйти,
mov al,20h ; нет стереть * в al
d20: ret
d10scas endp
; выравнивание справа и вывод на экран:
; ------------------------------------
e10rght proc
std
sub ch,ch
mov cl,actnlen ;длина в cx для rep
lea si,namefld ;вычислить самую правую
add si,cx ; позицию
dec si ; введенного имени
lea di,namedsp+30 ;правая поз. Поля имени
rep movsb ;переслать справа налево
mov dh,row
mov dl,48
call q20curs ;установить курсор
mov ah,09
lea dx,namedsp ;выдать имя на экран
int 21h
cmp row,20 ;последняя строка экрана?
jae e20 ; нет -
inc row ; увеличить строку,
jmp e90
e20:
mov ax,0601h ; да -
call q10scr ; прокрутить и
mov dh,row ; установить курсор
mov dl,00
call q20curs
e90: ret
e10rght endp
; очистить область имени:
; ----------------------
f10clnm proc
cld
mov ax,2020h
mov cx,15 ;очистить 15 слов
lea di,namedsp
rep stosw
ret
f10clnm endp
; прокрутка экрана:
; ----------------
q10scr proc ;ax установлен при вызове
mov bh,30 ;цвет ( 07 для ч/б)
mov cx,00
mov dx,184fh
int 10h
ret
q10scr endp
; установить курсор (строка/столбец):
; ----------------------------------
q20curs proc ;dx установлен при вызове
mov ah,02
sub bh,bh
int 10h
ret
q20curs endp
codesg ends
end begin
datasg segment para
coname db 'space explorers inc.'
prline db 20 dup(' ')
ц е л ь: дать сведения об операциях сложения, вычитания, умножения и деления двоичных данных.
данная глава дает сведения об операциях сложения, вычитания, умножения и деления для беззнаковых и знаковых данных. В главе приводятся много примеров и предупреждений о различных ловушках для опрометчивых исследователей мира микропроцессора. В следующей главе будут раскрыты операции преобразования между двоичными данными и ascii кодами.
на рис.12.1 представлены примеры команд add и sub, обрабатывающие байты или слова. В процедуре b10add используется команда add для сложения байтов, а в процедуре c10sub команда sub вычитает слова. Примеры показывают все пять возможных ситуаций:
page 60,132
title exadd (сом) сложение и вычитание
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; --------------------------------------------
bytea db 64h ;элементы данных
byteb db 40h
bytec db 16h
worda dw 4000h
wordb dw 2000h
wordc dw 1000h
; --------------------------------------------
main proc near ;основная процедура:
call b10add ;вызвать сложение add
call c10sub ;вызвать вычитание sub
ret
main endp
; пример сложения байт:
; --------------------
b10add proc
mov al,bytea
mov bl,byteb
add al,bl ;регистр и регистр
add al,bytec ;память и регистр
add bytea,bl ;регистр и память
add bl,10h ;непосредств. И регистр
add bytea,25h ;непосредств. И память
ret
b10add endp
; пример вычитания слов:
; ---------------------
c10sub proc
mov ax,worda
mov bx,wordb
sub ax,bx ;регистр из регистра
sub ax,wordc ;память из регистра
sub worda,bx ;регистр из памяти
sub bx,1000h ;непосредств. Из peг.
Sub worda,256h ;непосредств. Из пам.
Ret
c10sub endp
codesg ends
end beginпоскольку прямой операции память-память не существует, данная oперация выполняется через регистр. В следующем примере к содержимому слова wordb прибавляется содержимое слова worda, описанных как dw:
mov ax,worda
add ax,wordb
mov wordb,ax
опасайтесь переполнений в арифметических операциях. Один байт содержит знаковый бит и семь бит данных, т.Е. Значения от -128 до +127. Результат арифметической операции может легко превзойти емкость однобайтового регистра. Например, результат сложения в регистре al, превышающий его емкость, автоматически не переходит в регистр ah. Предположим, что регистр al содержит шест.60, тогда результат команды
add al,20h
генерирует в al сумму - шест.80. Но операция также устанавливает флаг переполнения и знаковый флаг в состояние "отрицательно". Причина заключается в том, что шест.80 или двоичное 1000 0000 является отрицательным числом. Т.Е. В результате, вместо +128, мы получим -128. Так как регистр al слишком мал для такой операции и следует воспользоваться регистром ax. В следующем примере команда cbw (convert byte to word - преобразовать байт в слово) преобразует шест.60 в регистре al в шест.0060 в регистре ax, передавая при этом знаковый бит (0) через регистр ah. Команда add генерирует теперь в регистре ax правильный результат: шест.0080, или +128:
cbw ;расширение al до ax
add ax,20h ;прибавить к ax
но полное слово имеет также ограничение: один знаковый бит и 15 бит данных, что соответствует значениям от -32768 до +32767. Рассмотрим далее как можно обрабатывать числа, превышающие эти пределы.
максимальное возможное значение в регистре +32767 ограничивает возможность компьютера для выполнения арифметических операций. Рассмотрим два способа выполнения арифметических операций. Первый способ - более прост, но специфичен, второй - сложнее, но имеет общий характер.
page 60,132
title exdbadd (com) пример сложения двойных слов
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; -------------------------------------------
word1a dw 0123h ;элементы данных
word1b dw 0bc62h
word2a dw 0012h
word2b dw 553ah
word3a dw ?
word3b dw ?
; -------------------------------------------
main proc near ;0сновная процедура:
call d10dwd ;вызвать сложение 1
call e10dwd ;вызвать сложение 2
ret
main endp
; пример сложения двойных слов:
; ----------------------------
d10dwd proc
mov ax,word1b ;сложить правые слова
add ax,word2b
mov word3b,ax
mov ax,word1a ;сложить левые слова
adc ax,word2a ; с переносом
mov word3a,ax
ret
d10dwd endp
; сложение чисел любой длины:
; --------------------------
e10dwd proc
clc ;очистить флаг переноса
mov cx,2 ;установить счетчик
lea si,word1b ;левое слово dword1
lea di,word2b ;левое слово dword2
lea bx,word3b ;левое слово суммы
е20:
mov ax,[si] ;поместить слово в ax
adc ax,[di] ;сложить с переносом
mov [bx],ax ;сохранить слово
dec si
dec si
dec di
dec di
dec bx
dec bx
loop е20 ;повторить цикл
ret
e10dwd endp
codesg ends
end beginна рис.12.2 процедура d10dwd демонстрирует простой способ сложения содержимого одной пары слов (word1a и word1b) с содержимым второй пары слов (word2a и word2b) и сохранения суммы в третьей паре слов (word3a и word3b). Сначала выполняется сложение правых слов:
word1b bc62
word2b 553a
-----
сумма: 1119c
сумма - шест.1119c превышает емкость регистра ax. Переполнение вызывает установку флага переноса в 1. Затем выполняется сложение левых слов, но в данном случае, вместо команды add используется команда сложения с переносом adc (add with carry). Эта команда складывает два значения, и если флаг cf уже установлен, то к сумме прибавляется 1:
word1a 0123
word2a 0012
плюс перенос 1
----
сумма: 0136
на рис.12.2 процедура e10dwd демонстрирует подход к сложению значений любой длины. Действие начинается со сложения самых правых слов складываемых полей. В первом цикле складываются правые cлова, во втором - слова, расположенные левее. При этом адреса в регистрах si, di и bx уменьшаются на 2. По две команда dec выполняют эту операцию для каждого регистра. Применять команду
sub reg,02
для многословного вычитания используется команда sbb (subtract with borrow - вычитание с заемом) эквивалентная команде adc. Заменив в процедуре e10dwd (рис.12.2) команду adc на sbb, получим процедуру для вычитания.
для беззнаковых величин все биты являются битами данных и вместо ограничения +32767 регистр может содержать числа до +65535. Для знаковых величин левый байт является знаковым битом. Команды add и sub не делают разницы между знаковыми и беззнаковыми величинами, они просто складывают и вычитают биты. В следующем примере сложения двух двоичных чисел, первое число содержит единичный левый бит. Для беззнакового числа биты представляют положительное число 249, для знакового - отрицательное число -7:
беззнаковое знаковое
11111001 249 -7
00000010 2 +2
--- --
11111011 251 -5
состояние "перенос" возникает в том случае, когда имеется пеpенос в знаковый разряд. Состояние "переполнение" возникает в том случае, когда перенос в знаковый разряд не создает переноса из разрядной сетки или перенос из разрядной сетки происходит без переноса в знаковый разряд. При возникновении переноса при сложении беззнаковых чисел, результат получается неправильный:
беззнаковое знаковое cf of
11111100 252 -4
00000101 5 +5
--- --
00000001 1 1 1 0
(неправильно)
при возникновении переполнения при сложении знаковых чисел, результат получается неправильный:
беззнаковое знаковое cf of
01111001 121 +121
00001011 11 +11
--- ----
10000100 132 -124 0 1
(неправильно)
при операциях сложения и вычитания может одновременно возникнуть и переполнение, и перенос:
беззнаковое знаковое cf of
11110110 246 -10
10001001 137 -119
--- ----
01111111 127 +127 1 1
(неправильно) (неправильно)
"б а й т н а б а й т". Множимое находится в регистре al, а множитель в байте памяти или в однобайтовом регистре. После умножения произведение находится в регистре ax. Операция игнорирует и стиpает любые данные, которые находились в регистре ah.
| ah | al | | ax |
до умножения: | |множимое| после: |произведение|
"с л о в о н а с л о в о". Множимое находится в регистре ax, а множитель - в слове памяти или в регистре. После умножения произведение находится в двойном слове, для которого требуется два регистра: старшая (левая) часть произведения находится в регистре dx, а младшая (правая) часть в регистре ax. Операция игнорирует и стирает любые данные, которые находились в регистре dx.
| ax | | dx || ax |
до умножения:|множимое| после: |ст.Часть||мл.Часть|
| произведение |
в единственном операнде команд mul и imul указывается множитель. Рассмотрим следующую команду:
mul multr
если поле multr определено как байт (db), то операция предполагает умножение содержимого al на значение байта из поля multr. Если поле multr определено как слово (dw), то операция предполагает умножение содержимого ax на значение слова из поля multr. Если множитель находится в регистре, то длина регистра определяет тип операции, как это показано ниже:
mul cl ;байт-множитель: множимое в al, произвед. В ax
mul bx ;слово-множитель:множимое в ax, произвед. В dx:ax
команда mul (multiplication - умножение) умножает беззнаковые числа. На рис.12.3 в процедуре c10mul дано три примера умножения: байт на байт, слово на слово и слово на байт. Первый пример команды mul умножает шест.80 (128) на шест.47 (64). Произведение шест.2000 (8192) получается в регистре ax.
page 60,132
title exmult (com) пример команд умножения
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
or6 100h
begin: jmp short main
; -------------------------------------------
byte1 db 80h
byte2 db 40h
word1 dw 8000h
word2 dw 4000h
; -------------------------------------------
main proc near ;основная процедура:
call c10mul ;вызвать умнож. Mul
call d10imul ;вызвать умнож. Imul
ret
main endp
; пример умножения mul:
; --------------------
c10mul proc
mov al,byte1 ;байт * байт
mul byte2 ; произведение в aх
mov ax,word1 ;слово * слово
mul word2 ; произведение в dx:ax
mov al,byte1 ;байт * слово
sub aн,aн ; расшир. Множ. В aн
mul word1 ; произведение в dx:ax
ret
c10mul endp
; пример умножения imul:
; ---------------------
d10imul proc
mov al,byte1 ;байт * байт
imul byte2 ; произведение в aх
mov ax,word1 ;слово * слово
imul word2 ; произвед. В dx:ax
mov al,byte1 ;байт * слово
cbw ; расшир. Множ. В aн
imul word1 ; произвед. В dx:ax
ret
d10imul endp
codesg ends
end beginтретий пример команды mul выполняет умножение слова на байт и требует расширение байта byte1 до размеров слова. Так как предполагаются беззнаковые величины, то в примере левый бит регистра ah равен нулю. (при использовании команды cbw значение левого бита регистpа al может быть 0 или 1). Произведение - шест.00400000 получается в регистрах dx:ax.
п о в ы ш е н и е э ф ф е к т и в н о с т и у м н о ж е н и я: при умножении на степень числа 2 (2,4,8 и т.Д.) более эффективным является сдвиг влево на требуемое число битов. Сдвиг более чем на 1 требует загрузки величины сдвига в регистр cl. В следующих примерах предположим, что множимое находится в регистре al или ax:
умножение на 2: shl al,1
умножение на 8: mov cl,3
shl ax,cl
обычно умножение имеет два типа: "байт на байт" и "слово на слово". Как уже было показано, максимальное знаковое значение в слове ограничено величиной +32767. Умножение больших чисел требует выполнения некоторых дополнительных действий. Рассматриваемый подход предполагает умножение каждого слова отдельно и сложение полученных результатов. Рассмотрим следующее умножение в десятичном формате:
1365
х12
-----
2730
1365
-----
16380
представим, что десятичная арифметика может умножать только двузначные числа. Тогда можно умножить 13 и 65 на 12 раздельно, cледующим образом:
13 65
х12 х12
--- ---
26 130
13 65
--- ---
156 780
следующим шагом сложим полученные произведения, но поскольку число 13 представляло сотни, то первое произведение в действительности будет 15600:
15600
+780
-----
16380
ассемблерная программа использует аналогичную технику за исключением того, что данные имеют размерность слов (четыре цифры) в шестнадцатеричном формате.
процедура e10xmul на рис.12.4 умножает двойное слово на слово. Множимое, multcnd, состоит из двух слов, содержащих соответственно шест.3206 и шест.2521. Определение данных в виде двух слов (dw) вместо двойного слова (dd) обусловлено необходимостью правильной адресации для команд mov, пересылающих слова в регистр ax. Множитель multplr содержит шест.6400. Область для записи произведения, product, состоит из трех слов. Первая команда mul перемножает multplr и правое cлово поля multcnd; произведение - шест.0e80 e400 записывается в product+2 и product+4. Вторая команда mul перемножает multplr и левое слово поля multcnd, получая в результате шест. 138a 5800. Далее выполняется сложение двух произведений следующим образом:
произведение 1: 0000 0e80 e400
произведение 2: 138a 5800
--------------
результат: 138a 6680 e400
так как первая команда add может выработать перенос, то второе cложение выполняется командой сложения с переносом adc (add with carry). В силу обратного представления байтов в словах в процессоpах 8086/8088, область product в действительности будет содержать значение 8a13 8066 00e4. Программа предполагает, что первое слово в области product имеет начальное значение 0000.
title exdwmul - умножение двойных слов
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; ---------------------------------------------
multcnd dw 3206h ;элементы данных
dw 2521h
multplr dw 6400h
dw 0a26h
product dw 0
dw 0
dw 0
dw 0
; ---------------------------------------------
main proc near ;основная процедура
call e10xmul ;вызвать 1-е умножение
call z10zero ;очистить произведение
call f10xmul ;вызвать 2-е умножение
ret
main endp
; умножение двойного слова на слово:
; -----------------------------------------------
e10xmul proc
mov ax,multcnd+2 ;умножить правое слова
mul multplr ; множимого
mov product+4,ax ;записать произведение
mov product+2,dx
mov ax,multcnd ;умножить левое слово
mul multplr ; множимого
add product+2,ax ;сложить с полученным ранее
adc product,dx
ret
e10xmul endp
; перемножение двух двойных слов:
; --------------------------------------------
f10xmul proc
mov ax,multcnd+2 ;слово-2 множимого
mul multplr+2 ; * слово-2 множителя
mov product+6,ax ;сохранить результат
mov product+4,dx
mov ax,multcnd+2 ;слово-2 множимого
mul multplr ; * слово-1 множителя
add product+4,ax ;сложить с предыдущим
adc product+6,dx
adc product,00 ;прибавить перенос
mov ax,multcnd ;слово-1 множимого
mul multplr+2 ; * слово-2 множителя
add product+4,ax ;сложить с предыдущим
adc product+6,dx
adc product,00 ;прибавить перенос
mov ax,multcnd ;слово-1 множимого
mul multplr ; * слово-1 множителя
add product+2,ax ;сложить с предыдущим
adc product,dx
ret
f10xmul endp
; очистка области результата:
; ----------------------------------------
z10xmul proc
mov product,0000
mov product+2,0000
mov product+4,0000
mov product+6,0000
ret
z10xmul endp
codesg ends
end beginу м н о ж е н и е "д в о й н о г о с л о в а н а д в о й н о е с л о в о". Умножение двух двойных слов включает следующие четыре операции умножения:
множимое множитель
слово 2 х слово 2
слово 2 х слово 1
слово 1 х слово 2
слово 1 х слово 1
окончательный результат 138a 687c 8e5c cce6 получится в поле product в обратной записи байт в словах. Выполните трассировку этого примера с помощью отладчика debug.
следующая подпрограмма может быть полезна для сдвига содержимого pегистровой пары dx:ax вправо или влево. Можно придумать более эффективный метод, но данный пример представляет общий подход для любого числа циклов (и, соответственно, сдвигов) в регистре cx. Заметьте, что сдвиг единичного бита за разрядную сетку устанавливает флаг переноса.
сдвиг влево на 4 бита
mov cx,04 ;инициализация на 4 цикла
c20: shl dx,1 ;сдвинуть dx на 1 бит влево
shl ax,1 ;сдвинуть ax на 1 бит влево
adc dx,00 ;прибавить значение переноса
loop c20 ;повторить
сдвиг вправо на 4 бита
mov cx,04 ;инициализация на 4 цикла
d20: shr ax,1 ;сдвинуть ax на 1 бит вправо
shr dx,1 ;сдвинуть dx на 1 бит вправо
jnc d30 ;если есть перенос,
or ah,10000000b ; то вставить 1 в ah
d30: loop d20 ;повторить
ниже приведен более эффективный способ для сдвига влево, не требующий организации цикла. В этом примере фактор сдвига записывается в регистр cl. Пример написан для сдвига на 4 бита, но может быть адаптирован для других величин сдвигов:
mov cl,04 ;установить фактор сдвига
shl dx,cl ;сдвинуть dx влево на 4 бита
mov bl,ah ;сохранить ah в bl
shl ax,cl ;сдвинуть ax влево на 4 бита
shl bl,cl ;сдвинуть bl вправо на 4 бита
or dl,bl ;записать 4 бита из bl в dl
д е л е н и е "с л о в а н а б а й т". Делимое находится в регистре ax, а делитель - в байте памяти или а однобайтовом регистре. После деления остаток получается в регистре ah, а частное - в al. Так как однобайтовое частное очень мало (максимально +255 (шест.Ff) для беззнакового деления и +127 (шест.7f) для знакового), то данная операция имеет ограниченное использование.
| ax | | ah | al |
до деления: |делимое| после: |остаток|частное|
д е л е н и е "д в о й н о г о с л о в а н а с л о в о". Делимое находится в регистровой паре dx:ax, а делитель - в слове памяти или а регистре. После деления остаток получается в регистре dx, а частное в регистре ax. Частное в одном слове допускает максимальное значение +32767 (шест.Ffff) для беззнакового деления и +16383 (шест.7fff) для знакового.
| dx || ax | | ah || al |
до деления: |ст.Часть||мл.Часть| после: |остаток||частное|
| делимое |
в единственном операнде команд div и idiv указывается делитель. Рассмотрим следующую команду:
div divisor
при делении, например, 13 на 3, получается результат 4 1/3. Частное есть 4, а остаток - 1. Заметим, что ручной калькулятор (или программа на языке basic) выдает в этом случае результат 4,333.... Значение содержит целую часть (4) и дробную часть (,333). Значение 1/3 и 333... Есть дробные части, в то время как 1 есть остаток от деления.
в четвертом примере команды div сначала выполняется расширение слова word1 до двойного слова в регистре dx. После деления остаток шест.0000 получится в регистре dx, а частное шест.0002 - в регистре ax.
page 60,132
title exdiv (com) пример операций div и idiv
codesg segment para 'code'
org 100h
begin: jmp short main
; ---------------------------------------------
byte1 db 80h ;data items
byte2 db 16h
word1 dw 2000h
word2 dw 0010h
word3 dw 1000h
; ---------------------------------------------
main proc near ;основная процедура
call d10div ;вызов подпрограммы div
call e10idiv ;вызов подпрограммы idiv
main endp
; примеры с командой div:
; ---------------------------------------------
d10div proc
mov ax,word1 ;слово / байт
div byte1 ; остаток:частное в ah:al
mov al,byte1 ;байт / байт
sub ah,ah ; расширить делимое в ah
div byte3 ; остаток:частное в ah:al
mov dx,word2 ;двойное слово / слово
mov ax,word3 ; делимое в dx:ax
div word1 ; остаток:частное в dx:ax
mov ax,word1 ;слово / слово
sub dx,dx ; расширить делимое в dx
div word3 ; остаток:частное в dx:ax
ret
d10div endp
; примеры с командой idiv:
; ---------------------------------------------
e10idiv proc
mov ax,word1 ;слово / байт
idiv byte1 ; остаток:частное в ah:al
mov al,byte1 ;байт / байт
cbw ; расширить делимое в ah
idiv byte3 ; остаток:частное в ah:al
mov dx,word2 ;двойное слово / слово
mov ax,word3 ; делимое в dx:ax
idiv word1 ; остаток:частное в dx:ax
mov ax,word1 ;слово / слово
cwd ; расширить делимое в dx
idiv word3 ; остаток:частное в dx:ax
ret
e10div endp
codesg ends
end beginшестнадцатиричные результаты трех остальных примеров деления приведены ниже:
пример команды idiv остаток частное
2 ee (-18) fb (-5)
3 1000 (4096) 0080 (128)
4 0000 0002
повышение производительности. При делении на степень числа 2 (2, 4, и т.Д.) более эффективным является сдвиг вправо на требуемое число битов. В следующих примерах предположим, что делимое находится в регистре ax:
деление на 2: shr ax,1
деление на 8: mov cl,3
shr ax,cl
рекомендуется использовать следующее правило: если делитель - байт, то его значение должно быть меньше, чем левый байт (ah) делителя: если делитель - слово, то его значение должно быть меньше, чем левое слово (dx) делителя. Проиллюстрируем данное правило для делителя, равного 1:
операция деления: делимое делитель частное
слово на байт: 0123 01 (1)23
двойное слово на слово: 0001 4026 0001 (1)4026
в обоих случаях частное превышает возможный размер. Для того чтобы избежать подобных ситуаций, полезно вставлять перед командами div и idiv соответствующую проверку. В первом из следующих примеpов предположим, что divbyte - однобайтовый делитель, а делимое находится уже в регистре ax. Во втором примере предположим, что divword - двухбайтовый делитель, а делимое находится в регистровой паре dx:ax.
слово на байт двойное слово на байт
cmp ah,divbyte cmp dx,divword
jnb переполнение jnb переполнение
div divbyte div divword
для команды idiv данная логика должна учитывать тот факт, что либо делимое, либо делитель могут быть отрицательными, а так как сравниваются абсолютные значения, то необходимо использовать команду neg для временного перевода отрицательного значения в положительное.
если частное слишком велико, то деление можно выполнить с помощью циклического вычитания. Метод заключается в том, что делитель вычитается из делимого и в этом же цикле частное увеличивается на 1. Вычитание продолжается, пока делимое остается больше делителя. В cледующем примере, делитель находится в регистре ax, а делимое - в bx, частное вырабатывается в cx:
sub cx,cx ;очистка частного
c20: cmp ax,bx ;если делимое < делителя,
jb c30 ; то выйти
sub ax,bx ;вычитание делителя из делимого
inc cx ;инкремент частного
jmp c20 ;повторить цикл
с30: ret ;частное в cx, остаток в ax
п р и м е ч а н и е: очень большое частное и малый делитель могут вызвать тысячи циклов.
команда neg обеспечивает преобразование знака двоичных чисел из положительного в отрицательное и наоборот. Практически команда neg устанавливает противоположные значения битов и прибавляет 1. Примеры:
neg ax
neg bl
neg binamt ;(байт или слово в памяти)
преобразование знака для 35-битового (или большего) числа включает больше шагов. Предположим, что регистровая пара dx:ax содержит 32-битовое двоичное число. Так как команда neg не может обрабатывать два регистра одновременно, то ее использование приведет к неправильному результату. В следующем примере показано использование команды not:
not dx ;инвертирование битов
not ax ;инвертирование битов
add ax,1 ;прибавление 1 к ax
adc dx,0 ;прибавление переноса к dx
остается одна незначительная проблема: над числами, представленными в двоичном формате, удобно выполнять арифметические операции, если сами числа определены в программе. Данные, вводимые в программу с дискового файла, могут также иметь двоичный формат. Но данные, вводимые с клавиатуры, представлены в ascii-формате. Хотя ascii-коды удобны для отображения и печати, они требуют специальных преобразований в двоичный формат для арифметических вычислений. Но это уже тема следующей главы.
основной процессор выполняет специальные операции и передает числовые данные в сопроцессор, который выполняет необходимые вычисления и возвращает результат. Для ассемблирования с помощью транслятора masm, необходимо добавлять параметр /e или /r, например, masm /r.
все вопросы имеют отношение к следующим данным:
datax dw 0148h
dw 2316h
datay dw 0237h
dw 4052h
stc
mov bx,datax
adc bx,datay
ц е л ь: рассмотреть ascii и bcd форматы данных и дать сведения о преобразованиях между этими форматами и двоичным форматом.
при программировании на языках высокого уровня, таких как basic или pascal, для обозначения порядка числа или положения десятичной запятой (точки) можно положиться на компилятор. Однако, компьютер не распознает десятичную запятую (точку) в арифметических полях. Так как двоичные числа не имеют возможности установки десятичной (или двоичной) запятой (точки), то именно программист должен подразумевать и определить порядок обрабатываемых чисел.
эти команды кодируются без операндов и выполняют автоматическую коррекцию в регистре ax. Коррекция необходима, так как ascii-код представляет так называемый распакованный десятичный формат, в то время, как компьютер выполняет арифметические операции в двоичном формате.
рассмотрим процесс сложения чисел 8 и 4 в ascii-формате:
шест. 38
34
--
шест. 6c
в качестве примера, предположим, что регистр ax содержит шест.0038, а регистр bx - шест.0034. Числа 38 и 34 представляют два байта в ascii-формате, которые необходимо сложить. Сложение и коррекция кодируется следующими командами:
add al,bl ;сложить 34 и 38
aaa ;коррекция для сложения ascii-кодов
команда aaa проверяет правую шест. Цифру (4 бита) в регистре al. Если эта цифра находится между a и f или флаг af равен 1, то к регистру al прибавляется 6, а к регистру ah прибавляется 1, флаги af и cf устанавливаются в 1. Во всех случаях команда aaa устанавливает в 0 левую шест. Цифру в регистре al. Результат - в регистре ax:
после команды add: 006c
после команды aaa: 0102
для того, чтобы выработать окончательное ascii-представление, достаточно просто поставить тройки на место левых шест. Цифр:
or ax,3030h ;результат 3132
все показанное выше представляет сложение однобайтовых чисел. Сложение многобайтовых ascii-чисел требует организации цикла, который выполняет обработку справа налево с учетом переноса. Пример , показанный на рис.13.1 складывает два трехбайтовых ascii-числа в четырехбайтовую сумму. Обратите внимание на следующее:
title ascadd (com) сложение чисел в ascii-формате
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; -----------------------------------------------
asc1 db '578' ;элементы данных
asc2 db '694'
asc3 db '0000'
; -----------------------------------------------
main proc near
clc
lea si,aasc1+2 ;адреса ascii-чисел
lea di,aasc2+2
lea bx,aasc1+3
mov cx,03 ;выполнить 3 цикла
a20:
mov ah,00 ;очистить регистр ah
mov al,[si] ;загрузить ascii-байт
adc al,[di] ;сложение (с переносом)
aaa ;коррекция для ascii
mov [bx],al ;сохранение суммы
dec si
dec di
dec bx
loop a20 ;циклиться 3 раза
mov [bx],ah ;сохранить перенос
ret
main endp
codesg ends
end begin
adc al,[di] ;сложение с переносом
aaa ;коррекция для ascii
pushf ;сохранение флагов
or al,30h ;запись левой тройки
popf ;восстановление флагов
mov [bx],al ;сохранение суммы
вместо команд pushf и popf можно использовать команды lahf (load ah with flags - загрузка флагов в регистр ah) и sahf (store ah in flag register - запись флагов из регистра ah во флаговый регистр). Команда lahf загружает в регистр ah флаги sf, zf, af, pf и cf; а команда sahf записывает содержимое регистра ah в указанные флаги. В приведенном примере, однако, регистр ah уже используется для арифметических переполнений. Другой способ вставки троек для получения ascii-кодов цифр - организовать обработку суммы командой or в цикле.
в следующих двух примерах предполагается, что поле asc1 содержит шест.38, а поле asc2 - шест.34:
пример 1: ax af
mov al,asc1 ;0038
sub al,asc2 ;0034 0
aas ;0004 0
пример 2: ax af
mov al,asc2 ;0034
sub al,asc1 ;00fc 1
aas ;ff06 1
в примере 1 команде aas не требуется выполнять коррекцию. В примере 2, так как правая цифра в регистре al равна шест.C, команда aas вычитает 6 из регистра al и 1 из регистра ah и устанавливает в 1 флаги af и cf. Результат (который должен быть равен -4) имеет шест. Представление ff06, т.Е. Десятичное дополнение числа -4.
команда aam делит содержимое регистра al на 10 (шест.0a) и записывает частное в регистр ah, а остаток в al. Предположим, что в регистре al содержится шест.35, а в регистре cl - шест.39. Следующие команды умножают содержимое регистра al на содержимое cl и преобразуют результат в ascii-формат:
ax:
and cl,0fh ;преобразовать cl в 09
and al,0fh ;преобразовать al в 05 0005
mul cl ;умножить al на cl 002d
aam ;преобразовать в распак.Дес. 0405
or ax,3030h ;преобразовать в ascii-ф-т 3435
если множитель больше одного байта, то необходимо обеспечить еще один цикл, который обрабатывает множитель. В этом случае проще будет преобразовать число из ascii-формата в двоичный формат (см. Следующий раздел "преобразование ascii-формата в двоичный формат").
title ascmul (com) умножение ascii-чисел
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
begin: jmp main
; ---------------------------------------------
multcnd db '3783' ;элементы данных
multplr db '5'
product db 5 dup(0)
; ---------------------------------------------
main proc near
mov cx,04 ;4 цикла
lea si,multcnd+3
lea di,product+4
and multplr,0fh ;удалить ascii-тройку
a20:
mov al,[si] ;загрузить ascii-символ
; (можно lodsb)
and al,ofh ;удалить ascii-тройку
mul multplr ;умножить
aam ;коррекция для ascii
add al,[di] ;сложить с
aaa ; записанным
mov [di],al ; произведением
dec di
mov [di],ah ;записать перенос
dec si
loop a20 ;циклиться 4 раза
ret
main endp
codesg ends
end beginкоманда aad (ascii adjust for division - коррекция для деления ascii-кодов) выполняет корректировку ascii-кода делимого до непосредственного деления. Однако, прежде необходимо очистить левые тройки ascii-кодов для получения распакованного десятичного формата. Команда aad может оперировать с двухбайтовыми делимыми в регистре ax. Предположим, что регистр ax содержит делимое 3238 в ascii-формате и регистр cl содержит делитель 37 также в ascii-формате. Следующие команды выполняют коррекцию для последующего деления:
ax:
and cl,0fh ;преобразовать cl в распак.Дес.
And ax,0f0fh ;преобразовать ax в распак.Дес. 0208
aad ;преобразовать в двоичный 001c
div cl ;разделить на 7 0004
если делитель больше одного байта, то необходимо построить другой цикл для обработки делителя, но лучше воспользоваться следующим разделом "преобразование ascii-формата в двоичный формат."
title ascdiv (com) деление ascii-чисел
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; ---------------------------------------------
divdnd db '3698' ;элементы данных
divsor db '4'
quotnt db 4 dup(0)
; ---------------------------------------------
main proc near
mov cx,04 ;4 цикла
sub ah,ah ;стереть левый байт делимого
and divsor,0fh ;стереть ascii 3 в делителе
lea si,divdnd
lea di,quotnt
a20:
mov al,[si] ;загрузить ascii байт
; (можно lodsb)
and al,0fh ;стереть ascii тройку
aad ;коррекция для деления
div divsor ;деление
mov [di],al ;сохранить частное
inc si
inc di
loop a20 ;циклиться 4 раза
ret
main endp
codegs ends
end beginможно выполнять сложение и вычитание чисел в двоично-десятичном представлении (bcd-формате). Для этих целей имеются две корректиpующих команды:
daa (decimal adjustment for addition - десятичная коррекция для сложения)
das (decimal adjustment for subtraction - десятичн. Коррекция для вычит.)
процедура c10add выполняет сложение чисел в bcd-формате. Окончательный результат - 127263.
title bcdadd (сом) преобр.Ascii в bcd, сложение
codesg segment para "code"
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; -------------------------------------------
asc1 db '057836'
asc2 db '069427'
bcd1 db '000'
bcd2 db '000'
bcd3 db 4 dup(0)
; -------------------------------------------
main proc near
lea si,asc1+4 ;инициализировать для asc1
lea di,bcd1+2
call b10conv ;вызвать преобразование
lea si,asc2+4 ;инициализировать для asc2
lea di,bcd2+2
call b10conv ;вызвать преобразование
call c10add ;вызвать сложение
ret
main endp
; преобразование ascii в bcd:
; --------------------------
b10conv proc
mov cl,04 ;фактор сдвига
mov ox,03 ;число слов в20:
mov ax,[si] ;получить ascii-пapy
(можно использовать lodsw)
xchg ah,al
shl al,cl ;удалить тройки
shl ax,cl ; ascii-кода
mov [di],ah ;записать bcd-цифру
dec si
dec si
dec di
dec dx
jnz в20
ret
b10conv endp
; сложение bcd-чисел:
; ------------------
c10add proc
xor aн,aн ;0чистить aн
lea si,bcd1+2 ;инициализация
lea di,bcd2+2 ; bcd
lea bx,bcd3+3 ; адресов
mov cx,03 ;трехбайтные поля
clc
с20:
mov al,[si] ;получить bcd1 (или lodsb)
adc al,[di] ;прибавить bcd2
daa ;десятичная коррекция
mov [bx],al ;3аписать в bcd3
dec si
dec di
dec bx
loop с20 ;цикл 3 раза
ret
c10add endp
codesg ends
end beginдля примера рассмотрим преобразование числа 1234 из ascii-формата в двоичный формат:
десятичное шестнадцатиричное
4 х 1 = 4 4
3 х 10 = 30 1e
2 х 100 = 200 c8
1 х 1000 = 1000 3e8
результат: 04d2
проверьте, что шест.04d2 действительно соответствует десятичному 1234. На рис.13.5 в процедуре b10asbi выполняется преобразование ascii-числа 1234 в двоичный формат. В примере предполагается, что длина ascii-числа равна 4 и она записана в поле asclen. Для инициализации адрес ascii-поля ascval-1 заносится в регистр si, а длина - в регистр bx. Команда по метке b20 пересылает ascii-байт в регистр al:
mov al,[si+bx]
здесь используется адрес ascval-1 плюс содержимое регистра bx (4), т.Е. Получается адрес ascval+3 (самый правый байт поля ascval). В каждом цикле содержимое регистра bx уменьшается на 1, что приводит к обращению к следующему слева байту. Для данной адресации можно использовать регистр bx, но не cx, и, следовательно, нельзя применять команду loop. В каждом цикле происходит также умножение поля mult10 на 10, что дает в результате множители 1,10,100 и т.Д. Такой прием применен для большей ясности, однако, для большей производительности множитель можно хранить в регистре si или di.
title exconv (сом) преобр. Ascii и дв. Ф-тов
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; -------------------------------------------
ascval db '1234' ;элементы данных
binval db 0
asclen db 4
mult10 db 1
; -------------------------------------------
main proc near ;основная процедура:
call b10asbi ;вызвать преобразование ascii
call c10bias ;вызвать преобразование двоичное
ret
main endp
; -------------------------------
; преобразование ascii в двоичное:
; -------------------------------
b10asbi proc
mоv cx,10 ;фактор умножения
lea si,ascval-1 ;адрес ascval
mov bx,asclen ;длина ascval
в20:
mov al,[si+bx] ;выбрать ascii-символ
and ax,000fh ;очистить зону тройки
mul mult10 ;умножить на фактор 10
add binval,ax ;прибавить к двоичному
mov ax,mult10 ;вычислить следующий
mul cx ; фактор умножения
mov mult10,ax
dec bx ;последн. Ascii-символ?
jnz в20 ; нет - продолжить
ret
b10asbi endp
; -------------------
; преобр. Дв. В ascii:
; -------------------
c10bias proc
mov cx,0010 ;фактор деления
lea si,ascval+3 ;адрес ascval
mov ax,binval ;загрузить дв. Число
с20:
cmp aх,0010 ;значение меньше 10?
jb с30 ; да - выйти
xor dx,dx ;очистить часть частного
div cx ;разделить на 10
or dl,30h
mov [si],dl ;записать ascii-символ
oec si
jmp с20
c30:
or al,30h ;3аписать поcл. Частное
mov [si],al ; как ascii-символ
ret
c10bias endp
codesg ends
end beginдля того, чтобы напечатать или отобразить на экране арифметический pезультат, необходимо преобразовать его в ascii-формат. Данная операция включает в себя процесс обратный предыдущему. Вместо умножения используется деление двоичного числа на 10 (шест.0a) пока результат не будет меньше 10. Остатки, которые лежат в границах от 0 до 9, образуют число в ascii-формате. В качестве примера рассмотрим преобразование шест.4d2 обратно в десятичный формат:
частное остаток
4d2 : a 7b 4
7b : a c 3
c : a 1 2
на рис.13.5 процедура c10bias преобразует шест.4d2 (результат вычисления в процедуре b10asbi) в ascii-число 1234. Полезно переписать всю программу (рис.13.5) в компьютер и выполнить трассиpовку ее выполнения по шагам.
рассмотрим процесс округления числа до двух десятичных знаков после запятой. Если число равно 12,345, то необходимо прибавить 5 к отбрасываемому разряду и сдвинуть число вправо на один десятичный разряд:
число: 12,345
плюс 5: +5
------
округленное число: 12,350 = 12,35
если округляемое число равно 12,3455, то необходимо прибавить 50 и сдвинуть на два десятичных разряда. Для 12,34555 необходимо прибавить 500 и сдвинуть на три десятичных разряда:
12,3455 12,34555
+50 +500
------- --------
12,3505 = 12,35 12,35055 = 12,35
к числу, имеющему шесть знаков после запятой, необходимо прибавить 5000 и сдвинуть на четыре десятичных разряда и т.Д. Поскольку данные представляются в компьютере в двоичном виде, то 12345 выглядит как шест.3039. Прибавляя 5 к 3039, получим 303e, что соответствует числу 12350 в десятичном представлении. Пока все хорошо. Но вот сдвиг на одну двоичную цифру дает в результате шест.181f, или 1675 - т.Е. Сдвиг на одну двоичную цифру просто делит число пополам. Но нам необходим такой сдвиг, который эквивалентен сдвигу вправо на одну десятичную цифру. Такой сдвиг можно осуществить делением на 10 (шест.A):
шест.303e : шест.A = 4d3 или дес.1235
преобразование шест.4d3 в ascii-формат дает число 1235. Теперь oстается лишь вставить запятую в правильную позицию числа 12,35, и можно выдать на экран округленное и сдвинутое значение.
таким образом можно округлять и сдвигать любые двоичные числа. Для трех знаков после запятой необходимо прибавить 5 и разделить на 10, для четырех знаков после запятой: прибавить 50 и pазделить на 100. Возможно вы заметили модель: фактор округления (5, 50, 500 и т.Д.) всегда составляет половину фактора сдвига (10, 100, 1000 и т.Д.).конечно, десятичная запятая в двоичном числе только подpазумевается.
b10inpt вводит значения времени работы на ее расценку с клавиатуры. Эти
значения могут содержать десятичную запятую.
D10hour выполняет преобразование значения времени из ascii в двоичный формат.
E10rate выполняет преобразование значения расценки из ascii в двоичный формат.
F10mult выполняет умножение, округление и сдвиг. Величина зарплаты без
дробной части или с одним или двумя знаками после запятой не
требует округления и сдвига. Данная процедура ограничена тем,
что позволяет обрабатывать величину зарплаты с точностью до
шести десятичных знаков, что, конечно, больше, чем требуется.
G10wage вставляет десятичную запятую, определяет правую позицию для
начала записи ascii символов и преобразует двоичное значение
зарплаты в ascii-формат.
K10disp заменяет лидирующие нули на пробелы и выводит результат на экран
m10asbi преобразует ascii в двоичный формат (общая процедура для времени
и расценки) и определяет число цифр после запятой в введенном значении.
title scremp (exe) ввод времени и расценки,
;вывод величины оплаты
; ----------------------------------------------------
stacksg segment para stack 'stack'
dw 32 dup(?)
stacksg ends
; ----------------------------------------------------
datasg segment para 'data'
hrspar lable byte ;список параметров для
; ввода времени:
maxhlen db 6 ;---------------------
acthlen db ?
hrsfld db 6 dup(?)
ratepar lable byte ;список параметров для
; ввода расценки:
maxrlen db 6 ;---------------------
actrlen db ?
ratefln db 6 dup(?)
messg1 db 'hours worked? ','$'
messg2 db 'rate of pay? ','$'
messg3 db 'wage = '
ascwage db 10 dup(30h), 13, 10, '$'
adjust dw ?
aschrs db 0
ascrate db 0
binval dw 00
binhrs dw 00
binrate dw 00
col db 00
decind db 00
mult10 dw 01
nodec dw 00
row db 00
shift dw ?
tenwd dw 10
datasg ends
; ----------------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:datasg
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,datasg
mov ds,ax
mov es,ax
mov ax,0600h
call q10scr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
a20loop:
call b10inpt ;ввести время и расценку
cmp acthlen,00 ;завершить работу?
je a30
call d10hour ;получить двоичное время
call e10rate ;получить двоичную расценку
call f10mult ;расчитать оплату
call g10wage ;преобразовать в ascii
call k10disp ;выдать результат на экран
jmp a20loop
a30:
mov ax,0600h
call q10scr ;очистить экран
ret ;выйти из программы
begin endp
; ввод времени и расценки
; ----------------------------------------------------
b10inpt proc
lea dx,messg1 ;запрос для ввода времени
mov ah,09
int 21h
lea dx,hrspar ;ввести время
mov ah,0ah
int 21h
cmp acthlen,00 ;пустой ввод?
jne b20
ret ; да - вернуться a20loop
b20:
mov col,25 ;установить столбец
call q20curs
lea dx,messg2 ;запрос для ввода расценки
mov ah,09
int 21h
lea dx,ratepar ;ввести расценку
mov ah,0ah
int 21h
ret
b10inpt endp
; обработка времени:
; -----------------
d10hour proc
mov nodec,00
mov cl,acthlen
sub ch,ch
lea si,hrsfld-1 ;установить правую позицию
add si,cx ; времени
call m10asbi ;преобразовать в двоичное
mov ax,binval
mov binhrs,ax
ret
d10hour endp
; обработка расценки:
; ------------------
e10rate proc
mov cl,actrlen
sub ch,ch
lea si,ratefld-1 ;установить правую позицию
add si.Cx ; расценки
call m10asbi ;преобразовать в двоичное
mov ax,binval
mov binrate,ax
ret
e10rate endp
; умножение, округление и сдвиг:
; -----------------------------
f10mult proc
mov cx,05
lea di,ascwage ;установить формат оплаты
mov ax,3030h ; в код ascii (30)
cld
rep stosw
mov shift,10
mov adjust,00
mov cx,nodec
cmp cl,06 ;если более 6 десятичных
ja f40 ; знаков, то ошибка
dec cx
dec cx
jle f30 ;обойти, если менее 3 знаков
mov nodec,02
mov ax,01
f20:
mul tenwd ;вычислить фактор сдвига
loop f20
mov shift,ax
shr ax,1 ;округлить результат
mov adjust,ax
f30:
mov ax,binhrs
mul binrate ;вычислить оплату
add ax,adjust ;округлить оплату
adc dx,00
cmp dx,shift ;результат слишком велик
jb f50 ; для команды div?
f40:
sub ax,ax
jmp f70
f50:
cmp adjust,00 ;сдвиг нее требуется?
jz f80
div shift ;сдвинуть оплату
f70: sub dx,dx ;стереть остаток
f80: ret
f10mult endp
; преобразование в ascii формат:
; -----------------------------
g10wage proc
lea si,ascwage+7 ;установить дес. Точку
mov byte ptr[si],'.'
add si,nodec ;установить правую позицию
g30:
cmp byte ptr[si],'.'
jne g35 ;обойти, если дес.Поз.
Dec si
g35:
cmp dx,00 ;если dx:ax < 10,
jnz g40
cmp ax,0010 ; то операция завершена
jb g50
g40:
div tenwd ;остаток - ascii-цифра
or dl,30h
mov [si],dl ;записать ascii символ
dec si
sub dx,dx ;стереть остаток
jmp g30
g50:
or al,30h ;записать последний ascii
mov [si],al ; символ
ret
g10wage endp
; вывод величины оплаты:
; ---------------------
k10disp proc
mov col,50 ;установить столбец
call q20curs
mov cx,09
lea si,ascwage
k20: ;стереть лидирующие нули
cmp byte ptr[si],30h
jne k30 ; пробелами
mov byte ptr[si],20h
inc si
loop k20
k30:
lea dx,messg3 ;вывод на экран
mov ah,09
int 21h
cmp row,20 ;последняя строка экрана?
jae k80
inc row ; нет - увеличить строку
jmp k90
k80:
mov ax,0601h ; да --
call q10scr ; прокрутить и
mov col,00 ; установить курсор
call q20curs
k90: ret
k10disp endp
; преобразование ascii-чисел
; в двоичное представление:
; --------------------------
m10asbi proc
mov mult10,0001
mov binval,00
mov decind,00
sub bx,bx
m20:
mov al,[si] ;ascii-символ
cmp al,'.' ;обойти, если дес.Точка
jne m40
mov decind,01
jmp m90
m40:
and ax,000fh
mul mult10 ;умножить на фактор
add binval,ax ;сложить с дв.Значением
mov ax,mult10 ;вычислить следующий
mul tenvd ; фактор x 10
mov mult10,ax
cmp decind,00 ;десятичная точка?
jnz m90
inc bx ; да - обойти точку
m90:
dec si
loop m20
;конец цикла
cmp decind,00 ;была дес.Точка?
jz m100 ; да --
add nodec,bx ; сложить с итогом
m100: ret
m10asbi endp
; прокрутка экрана:
; ----------------
q10scr proc near ;ax установлен при вызове
mov bh,30 ;цвет (07 для ч/б)
sub cx,cx
mov dx,184fh
int 10h
ret
q10scr endp
; установка курсора:
; -----------------
q20curs proc near
mov ah,02
sub bh,bh
mov dh,row
mov dl,col
int 10h
ret
q20curs endp
codesg ends
end beginтщательно проверяйте программы для любых возможных состояний: нулевое значение, максимально большие и малые значения, отрицательные значения.
если необходимо, чтобы двоичное число было также отрицательным, то можно преобразовать, как обычно, ascii-формат в двоичный, а для изменения знака двоичного числа воспользоваться командами, описанными в гл.12 "преобразование знака". Будьте внимательны при использовании команд imul и idiv для обработки знаковых данных. Для округления отрицательных чисел следует не прибавлять, а вычитать фактор 5.
размер памяти nnn байтов.
ц е л ь: раскрыть требования для определения таблиц, организации поиска в таблицах и сортировки элементов таблицы.
данная глава начинается определением некоторых общепринятых таблиц. Организация поиска в таблице зависит от способа ее определения. Существует много различных вариантов определения таблиц и алгоритмов поиска.
таблица, которой уже приходилось пользоваться в данной книге - это стек, представляющий собой таблицу из 64-х неинициализированных слов:
stack dw 64 dup(?)
следующие две таблицы инициализированы символьными и числовыми значениями:
montab db 'jan','feb','mar', ... ,'dec'
costab db 205,208,209,212,215,224,...
таблица montab определяет алфавитные аббревиатуры месяцев, а costab - определяет таблицу номеров служащих. Таблица может также содержать смешанные данные (регулярно чередующиеся числовые и символьные поля). В следующей ассортиментной таблице каждый числовой элемент (инвентарный номер) имеет две цифры (один байт), а каждый символьный элемент (наименование) имеет девять байтов. Точки, показанные в наименовании "paper" дополняют длину этого поля до 9 байт. Точки показывают, что недостающее пространство должно присутствовать. Вводить точки необязательно.
stoktbl db 12,'computers',14,'paper....',17,'diskettes'
для ясности можно закодировать элементы таблицы вертикально:
stoktbl db 12, 'computers'
db 14, 'paper....'
db 17, 'diskettes'
рассмотрим теперь различные способы использования таблиц в программах.
предположим, что пользователь ввел номер месяца - 03 и программа должна преобразовать этот номер в алфавитное значение march. Программа для выполнения такого преобразования включает определение таблицы алфавитных названий месяцев, имеющих одинаковую длину. Так как самое длинное название - september, то таблица имеет следующий вид:
montbl db 'january..'
db 'february.'
db 'march....'
каждый элемент таблицы имеет длину 9 байт. Адрес элемента 'january' - montbl+0, 'february' - montbl+9, 'march' - montbl+18. Для локализации месяца 03, программа должна выполнить следующее:
page 60,132
title direct (com) прямой табличный доступ
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; ------------------------------------------------
three db 3
monin db '11'
alfmon db '???','$'
montab db 'jan','feb','mar','apr','may','jun'
db 'jul','aug','sep','okt','nov','dec'
; ------------------------------------------------
main proc near ;основная процедура
call c10conv ;получить двоичное значение
call d10loc ;выделить месяц из таблицы
call f10disp ;выдать месяц на экран
ret
main endp
; перевод ascii в двоичное представление:
; --------------------------------------
c10conv proc
mov ah,monin ;загрузить номер месяца
mov al,monin+1
xor ax,3030h ;удалить ascii тройки
cmp ah,00 ;месяц 01-09?
jz c20 ; да - обойти
sub ah,ah ; нет - очистить ah,
add al,10 ; и перевести в двоичное
c20 ret
c10conv endp
; выделение месяца из таблицы:
; ---------------------------
d10loc proc
lea si,montab
dec al ;коррекция для таблицы
mul three ;умножить al на 3
add si,ax
mov cx,03 ;трехсимвольная пересылка
cld
lea di,alfmon
rep movsb ;переслать 3 символа
ret
d10loc endp
; вывод на экран симв.Месяца:
; --------------------------
f10disp proc
lea dx,alfmon
mov ah,09
int 21h
ret
f10disp endp
codesg ends
end beginхотя прямая табличная адресация очень эффективна, она возможна только при последовательной организации. То есть можно использовать такие таблицы, если элементы располагаются в регулярной последовательности: 1, 2, 3,... Или 106, 107, 108,... Или даже 5, 10, 15. Однако, не всегда таблицы построены таким образом. В следующем разделе рассматриваются таблицы, имеющие нерегулярную организацию.
некоторые таблицы состоят из чисел, не имеющих видимой закономерности. Характерный пример - таблица инвентарных номеров с последовательными номерами, например, 134, 138, 141, 239 и 245. Другой тип таблиц состоит из распределенных по ранжиру величин, таких как подоходный налог. В следующих разделах рассмотрим эти типы таблиц и организацию табличного поиска.
инвентарные номера большинства фирм часто не имеют последовательного порядка. Номера, обычно, группируются по категориям, первые цифры указывают на мебель или приборы, или номер отдела. Кроме того время от времени номера удаляются, а новые добавляются. В таблице необходимо связать инвентарные номера и их конкретные наименования (и, если требуется, включить стоимость). Инвентарные номера и наименования могут быть определены в различных таблицах, например:
stoknos db '101','107','109',...
Stokdcr db 'excavators','processors','assemblers',...
или в одной таблице, например:
stoktab db '101','excavators'
db '107','processors'
db '109','assemblers'
...
обратите внимание, что в начале программы имеется команда, которая пересылает содержимое поля stoknin в регистр ax. Хотя stoknin определенно как 3233, команда mov загрузит в регистр ax это значение в обратной последовательности байтов 3332. Так как элементы таблицы имеют прямую последовательность байтов, то после команды mov имеется команда xchg, которая меняет местами байты в регистре ax, возвращая им прямую последовательность, т.Е. 3233. Команда cmp, предполагая обратную последовательность, сравнивает сначала правые байты, а затем - левые. Следовательно, проверка на pавенство будет корректной, но проверки на больше или меньше дадут неправильные результаты. Для сравнения на больше или меньше следует опустить команду xchg, переслать элемент таблицы командой mov, скажем, в регистр bx и затем сравнить содержимое регистров ax и bx следующим образом:
mov ax,stoknin
lea si,stoktab
c20:
mov bx,[si]
cmp ax,bx
ja или jb ...
в примере на рис.14.2 таблица содержит двухбайтовые номера и десятибайтовые наименования. Детальное программирование будет oтличаться для различного числа и длины элементов. Например, для сравнения трехбайтовых полей можно использовать команду repe cmpsb, хотя эта команда также включает использование pегистра cx.
page 60,132
title tabsrch (com) табличный поиск
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; -----------------------------------------------
stoknin dw '23'
stoktab db '05','excavators'
db '08','lifters '
db '09','presses '
db '12','valves '
db '23','processors'
db '27','pumps '
descrn 10 dup(?)
; -----------------------------------------------
main proc near
mov ax,stoknin ;загрузить номер элемента
xchg al,ah
mov cx,06 ;число элементов в таблице
lea si,stoktab ;начальный адрес таблицы
a20:
cmp ax,[si] ;сравнить элементы
je a30 ;если равны - выйти,
add si,12 ; нет - следующий элемент
loop a20
call r10err ;элемент в таблице не найден
ret
a30:
mov cx,05 ;длина описания элемента
lea di,descrn ;адрес описания элемента
inc si
inc si ;выделить описание
rep movsw ; из таблицы
ret
main endp
;
r10err proc
; <вывод сообщения об ошибке>
ret
r10err endp
codesg ends
end beginподоходный налог дает характерный пример таблицы с ранжированными значениями. Представим себе таблицу, содержащую размеры доходов oблагаемых налогами, процент налога и поправочный коэффициент:
размер дохода процент налога поправочный к-нт
0-1000.00 10 0,00
1000,01-2500,00 15 050,00
2500,01-4250,00 18 125,00
4250,01-6000,00 20 260,00
6000,01 и более 23 390,00
в налоговой таблице процент увеличивается в соответствии с увеличением налогооблагаемого дохода. Элементы таблицы доходов содержат максимальные величины для каждого шага:
taxtbl dd 100000,250000,425000,600000,999999
для организации поиска в такой таблице, программа сравнивает доxод налогоплатильщика с табличным значением дохода:
величина налога рассчитывается по формуле:
доход х процент налога : 100 - поправочный к-нт
если элемент таблицы превышает длину в два байта, то для операции сравнения можно использовать команду repe cmps. Предположим, что таблица инвентарных номеров (рис.14.2) переделана для трехбайтовых номеров. Если stoknin является первым полем в области данных, а stoktab - вторым, то они могут выглядеть cледующим образом:
данные: |123|035excavators|038lifters |049presses | ...
| | | | | | |
адрес: 00 03 06 16 19 29 32
программа на рис.14.3 определяет таблицу stoktab, включая последний элемент '999' для индикации конца таблицы при поиске. Программа поиска сравнивает содержимое каждого элемента таблицы с содержимым поля stoknin:
элемент таблицы stoknin результат сравнения
035 123 меньше: проверить след.Эл-т
038 123 меньше: проверить след.Эл-т
049 123 меньше: проверить след.Эл-т
102 123 меньше: проверить след.Эл-т
123 123 равно: элемент найден
регистр cx инициализируется значением 03, а начальные относительные адреса в регистрах si и di устанавливаются равными 03 и 00 соответственно. Сравнение с первым элементом таблицы (035:123) завершается на первом байте, после этого регистр si содержит 04, di: 01, cx: 02. Для следующего сравнения регистр si должен иметь значение 16, а di: 00. Корректировка регистра di сводится к простой перезагрузке адреса stoknin. Увеличение адреса следующего элемента таблицы, который должен быть в регистре si, зависит от того, на каком байте (первом, втором или третьем) закончилось предыдущее сравнение. Регистр cx содержит число байт, не участвующих в сравнении, в данном случае - 02. Прибавив к содержимому регистра si значение в регистре cx и длину наименования, получим относительный адрес следующего элемента:
адрес в si после cmpsb 04
прибавить cx 02
прибавить длину наименования 10
--
относительный адрес след.Элемента 16
так как регистр cx всегда содержит число байт, не участвующих в сравнении (если такие есть), то расчет справедлив для всех случаев: прекращение сравнения после 1, 2 или 3 байта. Если сравниваются одинаковые элементы, то регистр cx получит значение 00, а адрес в pегистре si укажет на требуемое наименование.
page 60,132
title tabsrch (com) табличный поиск, использующий cmpsb
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; ----------------------------------------------------
stoknin dw '123'
stoktab db '035','excavators' ;начало таблицы
db '038','lifters '
db '049','presses '
db '102','valves '
db '123','processors'
db '127','pumps '
db '999', 10 dup(' ') ;конец таблицы
descrn 10 dup(?)
; ----------------------------------------------------
main proc near
cld
lea si,stoktab ;начальный адрес таблицы
a20:
mov cx,03 ;сравнивать по 3 байта
lea di,stoknin ;адрес искомого элемента
repe cmpsb ;сравнение
je a30 ;если равно - выйти,
ja a40 ;если больше - нет в таблице
add si,cx ;прибавить cx к адресу
jmp a20 ;следующий элемент таблицы
a30:
mov cx,05 ;пересылать 5 слов
lea di,descrn ;адрес описания
rep movsv ;переслать из таблицы
ret
a40:
call r10err ;элемент в таблице не найден
ret
main endp
r10err proc
; <вывод на экран сообщения об ошибке>
ret
r10err endp
codesg ends
end beginсуществуют таблицы, в которых элементы имеют переменную длину. Каждый элемент такой таблицы может завершаться специальным символом ограничителем, например, шест.00; конец таблицы можно обозначить огpаничителем шест.Ff. В этом случае необходимо гарантировать, чтобы внутри элементов таблицы не встречались указанные ограничители. Помните, что двоичные числа могут выражаться любыми битовыми комбинациями. Для поиска можно использовать команду scas.
в следующем примере происходит преобразование цифр от 0 до 9 из кода ascii в код ebcdic. Так как представление цифр в ascii выглядит как шест.30-39, а в ebcdic - шест.F0-f9, то замену можно выполнить командой or. Однако, дополнительно преобразуем все остальные коды ascii в пробел (шест.40) в коде ebcdic. Для команды xlat необходимо определить таблицу перекодировки, которая учитывает все 256 возможных символов, с кодами ebcdic в ascii позициях:
xltbl db 47 dup(40h) ;пробелы в коде ebcdic
db 0f0h,0f1h,0f2h,0f3h,...,0f9h ;0-9 (ebcdic)
db 199 dup(40h) ;пробелы в коде ebcdic
команда xlat предполагает адрес таблицы в регистре bx, а транслируемый байт (например, поля ascno) в регистре al. Следующие команды выполняют подготовку и трансляцию байта:
lea bx,xltbl
mov al,ascno
xlat
в программе на рис.14.4 добавлено преобразование десятичной точки (2e) и знака минус (2d) из кода ascii в код ebcdic (4b и 60 соответственно). В программе организован цикл для обработки шестибайтового поля. Поле ascno в начале выполнения программы содержит значение 31.5 с последующим пробелом, или шест.2d33312e3520. В конце выполнения программы в поле ebcno должно быть шест.60f3f14bf540.
page 60,132
title xlate (com) перевод кода ascii в код ebcdic
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp main
; ----------------------------------------------------
ascno db '-31.5'
ebcno db 6 dup(' ')
xltab db 45 dup(40h)
db 60h, 2dh
db 5ch
db 0f0h,0f1h,0f2h,0f3h,0f4h
db 0f5h,0f6h,0f7h,0f8h,0f9h
db 199 dup(40h)
; ----------------------------------------------------
main proc near ;основная процедура
lea si,ascno ;адрес символов ascno
lea di,ebcno ;адрес поля ebcno
mov cx,06 ;длина
lea bx,xltab ;адрес таблицы
a20:
mov al,[si] ;получить ascii символ
xlat ;перекодировка
mov [di],al ;записать в поле ebcno
inc di
inc si
loop a20 ;повторить 6 раз
ret
main endp
codesg ends
end begin
page 60,132
title aschex (com) преобразование ascii в шест.
Codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp main
; -----------------------------------------------
disprow db 16 dup(' '), 13
hexstr db 00
xlatab db 30h,31h,32h,33h,34h,35h,36h,37h,38h,39h
db 41h,42h,43h,44h,45h,46h
; -----------------------------------------------
main proc near ;основная процедура
call q10clr ;очистить экран
lea si,disprow
a20loop:
call c10hex ;перекодировать
call d10disp ; и вывести на экран
cmp hexctr,0ffh ;последнее значение (ff)?
je a50 ; да - завершить
inc hexctr ; нет - перейти к следующему
jmp a20loop
a50: ret
main endp
c10hex proc near ;перекодировка в шест.
Mov ah,00
mov al,hexctr ;получить шест.Пару
shr ax,cl ;сдвиг правой шест.Цифры
lea bx,xlatab ;установить адрес таблицы
mov cl,04 ;установить величину сдвига
xlat ;перекодировка в шест.
Mov [si],al ;записать левый символ
mov al,hexctr
shl ax,cl ;сдвиг левой цифры
xlat
mov [si]+1,al ;перекодировка в шест.
Ret ;записать правый символ
c10hex endp
d10disp proc near ;вывод на экран
mov al,hexctr
mov [si]+3,al
cmp al,1ah ;символ eof?
je d20 ; да - обойти
cmp al,07h ;меньше/равно 08?
jb d30 ; да - ok
cmp al,10h ;больше/равно 0f?
jae d30 ; да - ok
d20:
mov byte ptr [si]+3,20h
d30:
add si,05 ;следующий элемент в строке
lea di,disprow+80
cmp di,si
jne d40
mov ah,40h ;функция вывода на экран
mov bx,01 ;номер устройства
mov cx,81 ;вся строка
lea dx,disprow
int 21h
lea si,disprow ;начальный адрес строки
d40: ret
d10disp endp
q10clr proc near ;очистка экрана
mov ax,0600h
mov bh,03 ;цвет (07 для ч/б)
mov cx,0000
mov dx,184fh
int 10h
ret
q10clr endp
codesg ends
end beginпрограмма, приведенная на рис.14.5, отображает на экране почти все ascii-символы, а также их шест. Значения. Например, ascii-символ для шест.53 - это буква s, эти данные программа выводит в виде 53 s. Полное изображение на экране выглядит в виде матрицы 16х16:
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
F0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 fa fb fc fd fe ff
существует много различных способов преобразования шест. Цифр в ascii-символы. Можно поэкспериментировать с операциями сдвига и сравнения.
g10: определить адрес последнего элемента
g20: установить swap=no
определить адрес первого элемента
g30: элемент > следующего элемента?
да: представить элементы
установить swap=yes
перейти к следующему элементу
конец таблицы?
нет: перейти на g30
да: swap=yes?
да: перейти на g20 (повторить сорт.)
нет: конец сортировки
программа, показанная на рис.14.6, обеспечивает ввод с клавиатуры до 30 имен, сортировку введенных имен в алфавитном порядке и вывод на экран отсортированного списка имен.
page 60,132
title nmsort (exe) ввод и сортировка имен
; -----------------------------------------------
stack sgment para stack 'stack'
dw 32 dup(?)
stack ends
; -----------------------------------------------
datasg segment para 'data'
namepar label byte ;имя списка параметров:
maxnlen db 21 ; макс. Длина
namelen db ? ; число введенных символов
namefld db 21 dup(' ') ; имя
crlf db 13, 10, '$'
endaddr dw ?
messg1 db 'name?', '$'
namectr db 00
nametab db 30 dup(20 dup(' ')) ;таблица имен
namesav db 20 dup(?), 13, 10, '$'
swapped db 00
data ends
; -----------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far
assume cs:codesg,ds:datdsg,ss:stack,es:datasg
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,datasg
mov ds,ax
mov es,ax
cld
lea di,nametab
call q10clr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
a20loop:
call b10read ;ввести имя с клавиатуры
cmp namelen,00 ;есть ли еще имена?
jz a30 ; нет - идти на сортировку
cmp namectr,30 ;введено 30 имен?
je a30 ; да - идти на сортировку
call d10stor ;записать имя в таблицу
jmp a20loop
a30: ;конец ввода имен
call q10clr ;очистить экран
call q20curs ; и установить курсор
cmp namectr,01 ;введено менее 2 имен?
jbe a40 ; да - выйти
call g10sort ;сортировать имена
call k10disp ;вывести результат на экран
a40: ret ;завершить программу
begin endp
; ввод имен с клавиатуры?
; ----------------------
b10read proc
mov ah,09
lea dx,messg1 ;вывести текст запроса
int 21h
mov ah,0ah
lea dx,namepar ;ввести имя
int 21h
mov ah,09
lea dx,crlf ;вывести crlf
int 21h
mov bh,00 ;очистить поле после имени
mov bl,namelen ;получить счетчик символов
mov cx,21
sub cx,bx ;вычислить оставшуюся длину
b20:
mov namefld[bx],20h ;установить символ пробела
inc bx
loop b20
ret
b10read endp
; запись имени в таблицу:
; ----------------------
d10stor proc
inc namectr ;число имен в таблице
cld
les si,namefld
mov cx,10
rep movsv ;переслать имя в таблицу
ret
d10stor endp
; сортировка имен в таблице:
; -------------------------
g10sort proc
sub di,40 ;установить адреса останова
mov endaddr,di
g20:
mov swapped,00 ;установить начало
lea si,nametab ; таблицы
g30:
mov cx,20 ;длина сравнения
mov di,si
add di,20 ;следующее имя для сравнения
mov ax,di
mov bx,si
repe cmpsb ;сравнить имя со следующим
jbe g40 ; нет перестановки
call h10xchg ; перестановка
g40:
mov si,ax
cmp si,endaddr ;конец таблицы?
jbe g30 ; нет - продолжить
cmp swapped,00 ;есть перестановки?
jnz g20 ; да - продолжить,
ret ; нет - конец сортировки
g10sort endp
; перестановка элементов таблицы:
; ------------------------------
h10xchg proc
mov cx,10
lea di,namesav
mov si,bx
rep movsw ;сохранить меньший элемент
mov cx,10
mov di,bx
rep movsw ;переслать больший элемент
; на место меньшего
mov cx,10
lea si,namesav
rep movsw ;переслать сохраненный
; элемент на место большего
mov swapped,01 ;признак перестановки
ret
h10xchg endp
; вывод на экран отсортированные имена:
; ------------------------------------
k10disp proc
lea si,nametab
k20:
lea di,namesav ;начальный адрес таблицы
mov cx,10
rep movsv
mov ah,09
lea dx,namesav
int 21h ;вывести на экран
dec namectr ;это последний элемент?
jnz k20 ; нет - повторить цикл,
ret ; да - выйти
k10disp endp
; очистка экрана:
; --------------
q10clr proc
mov ax,0600h
mov bh,61h ;цвет (07 для ч/б)
sub cx,cx
mov dx,184fh
int 10h
ret
q10clr endp
; установка курсора:
; -----------------
q20curs proc
mov ah,02
sub bh,bh
sub dx,dx ;установить курсор в 00,00
int 10h
ret
q20curs endp
codesg ends
end beginрассмотрим определение следующей таблицы из десяти слов:
tablex dw 10 dup(?) ;таблица из 10 слов
программа может использовать оператор type для определения типа (dw в данном случае), оператор length для определения dup-фактора (10) и оператор size для определения числа байтов (10 х 2 = 20). Следующие команды иллюстрируют три таких применения:
mov ax,type tablex ;ax=0002
mov bx,length tablex ;bx=000a (10)
mov cx,size tablex ;cx=0014 (20)
значения length и size можно использовать для окончания табличного поиска или сортировки. Например, если регистр si содержит продвинутый адрес таблицы при осуществлении поиска, то проверка на конец таблицы может быть следующий:
cmp si,size tablex
в главе 23 "справочник по директивам ассемблера" дается детальное описание операторов type, length и size.
ц е л ь: рассмотреть основные форматы записей в памяти на твердом диске (винчестере) и на дискете, включая оглавление и таблицу распределения файлов.
данные записываются на диск в виде файлов, аналогично тому, как вы записываете ассемблерные программы. Хотя на типы данных, которые можно хранить в файле, не существует каких-либо ограничений, типичный пользовательский файл содержит списки заказчиков, описи товаров и предложений или списки имен и адресов. Каждая запись содержит информацию о конкретном заказчике или описание товара. Внутри файла все записи имеют одинаковую длину и формат. Запись может содержать oдно или несколько полей. Файл заказчиков, например, может состоять из записей, в которые входит номер заказчика, имя заказчика и долговой баланс. Эти записи могут быть расположены в порядке возрастания номеров заказчиков следующим образом:
¦#1¦имя¦суммদ#2¦имя¦суммদ#3¦имя¦сумма¦...¦#n¦имя¦сумма¦
для программирования дисковых файлов следует в общих чертах ознакомится только с концепцией и терминологией. Если в данной главе размеры диска не указываются, то предполагается диск 5 1/4" формата.
емкость гибких дисков:
версия dos число число число всего
и тип дорожек секторов байтов в на двух
диска на стороне на дорожке секторе сторонах
до dos 2.0 40 8 512 327 680
dos 2.0 и после 40 9 512 368 640
высокая плотность 80 15 512 1 228 800
3 1/2" 80 9 512 737 280
емкость твердых дисков:
тип число число число всего
диска дорожек секторов байтов в на 4-х
на стороне на дорожке секторе сторонах
10 мегабайт 306 17 512 10 653 696
20 мегабайт 614 17 512 21.377.024
указание стороны (головки), дорожки или сектора на диске осуществляется по номеру. Для стороны и дорожки отсчет ведется с 0, а для сектора - с 1.
для того, чтобы организовать хранение информации на диске, операционная система dos резервируют определенные сектора для своих нужд. Организация данных на дискете или на твердом диске существенно зависит от их емкости. Форматированная двухсторонняя дискета с девятью секторами на дорожке содержит следующую системную информацию:
сторона дорожка сектор
0 0 1 запись начальной загрузки
0 0 2-3 таблица распределения файлов (fat)
0 0 4-7 каталог
1 0 1-3 каталог
1 0 4 ... Файлы данных
область записей данных начинается с третьего сектора на 1-й стороне
0-й дорожки и продолжается до девятого сектора. Следующие записи заносятся
на 0-ю сторону 1-й доpожки, затем на 1-ю сторону 1-й дорожки, затем на 0-ю
сторону 2-й дорожки и т.Д. Такая особенность заполнения дисковой памяти на
противоположных дорожках снижает число перемещений головки дисковода.
Данный метод используется как для гибких, так и для твердых дисков.
при использовании утилиты format /s для форматизации дискеты, модули
dos ibmbio.Com и ibmdos.Com записывается в первые сектора области данных.
все файлы, даже меньшие 512 байт (или кратные 512), начинаются на границе сектора. Для каждого файла dos создает на нулевой доpожке диска элемент оглавления. Каждый такой элемент описывает имя, дату, размер и расположение файла на диске. Элементы оглавления имеют следующий формат:
байт назначение
0-7 имя файла, определяемое из программы, создавшей данный файл.
Первый байт может указывать на статус файла: шест.00 обозначает,
что данный файл не используется, шест.E5 - файл удален, шест.2e
- элемент подоглавления.
8-10 тип файла
11 атрибут файла, определяющий его тип:
шест.00 - обычный файл;
шест.01 - файл можно только читать;
шест.02 - "спрятанный" файл;
шест.04 - системный файл dos;
шест.08 - метка тома;
шест.10 - подоглавление;
шест.20 - архивный файл (для твердого диска).
12-21 зарезервировано для dos.
22-23 время дня, когда файл был создан или последний раз изменялся, в
следующим двоичном формате:
|чччччммммммссссс|
24-25 дата создания или последнего изменения файла, сжатая в два слова
в следующем двоичном формате:
|ггггггг|ммммддддд|
где год начинается с 1980 и может принимать значения от 0 до
119, месяц - от 1 до 12, а день - от 1 до 31.
26-27 начальный кластер файла. Относительный номер последних двух
секторов каталога. Первый файл данных (без com-модулей dos)
начинается на относительном кластере 002. Текущая сторона,
дорожка и кластер зависят от емкости диска.
28-31 размер файла в байтах. При создании файла dos вычисляет и
записывает размер файла в это поле.
все поля в каталоге диска, превышающие один байт, записываются в обратной последовательности байтов.
первые байты fat определяют тип устройства:
fe односторонняя на 8 секторов
fc односторонняя на 9 секторов
ff двухсторонняя на 8 секторов
fd двухсторонняя на 9 секторов
f9 повышенная емкость (1,2 мегабайта)
f8 твердый диск
второй и третий байты пока содержат ffff. В следующей таблице показана организация данных для нескольких типов устройств (приведены начальные и конечные номера секторов). Колонка "кластер" представляет число секторов в кластере:
устройство диска запись fat каталог кластер
нач.Загр.
Односторонний, 8 секторов 1 2-3 4-7 1
односторонний, 9 секторов 1 2-5 6-9 1
двухсторонний, 8 секторов 1 2-3 4-10 2
двухсторонний, 9 секторов 1 2-5 6-12 2
повышенная емкость (1,2 м) 1 2-15 16-29 1
твердый диск xt 1 2-17 18-49 8
твердый диск at 1 2-838 4-115 4
начиная с четвертого байта, элементы fat определяют сектора. Каждый такой элемент имеет длину 12 битов. (в версии dos 3 и старше элементы fat для твердого диска могут иметь длину 16 битов). Два первых элемента fat, известные как относительные сектора 000 и 001, соответственно, указывают на два последних сектора оглавления, определяя его размер и формат. Первый файл данных начинается на относительном секторе 002. Каждый элемент fat состоит из трех шест.Цифр (12 битов), которые указывают на характер использования конкретного сектора:
000 свободный кластер,
nnn относительный номер следующего кластера для файла,
ff7 неиспользуемый кластер (сбойная дорожка),
fff последний кластер файла.
предположим, например, что дискета содержит только один файл с именем payroll.Asm, занимающий относительные сектора 002, 003 и 004. Элемент оглавления для этого файла содержит имя файла payroll, тип - asm, шест.00 для обычного файла, дату создания, 002 - номер первого относительного сектора файла и размер файла в битах. Таблица fat в этом случае может выглядеть следующим образом (кроме того, что в каждой паре байты в обратной последовательности):
элемент fat: |fdf|fff|003|004|fff|000|000|...|000|
относительн.Сектор: 0 1 2 3 4 5 6 ...Конец
теперь рассмотрим файл, который занимает четыре кластера, начинающихся с номера 15. Таблица fat, начиная с байта 22 и далее, в этот pаз показана в правильной обратной последовательности байтов в паpах:
6* 01 17 80 01 ff*f
если в программе необходимо определить тип установленного диска, то можно обратиться к таблице fat непосредственно, или, что предпочтительней, использовать функцию dos 1bh или 1ch.
ц е л ь: раскрыть основные требования к программированию функций базовой версии dos для обработки дисковых файлов.
метод доступа к дисковой памяти, поддерживающий использование оглавления, "блокирование" и "разблокирование" записей, обеспечивается прерыванием dos 21h. Более низкий уровень, обеспечивающий абсолютную адресацию дисковых секторов, также через dos, выполняется посредством прерываний 25h и 26h. Самый низкий уровень обеспечивается прерыванием bios 13h, которое позволяет выполнить произвольную адресацию в дисковой памяти по номеру дорожки и сектора. Методы dos осуществляют некоторую предварительную обработку до передачи управления в bios. В гл.17 объясняется применение предпочтительных функций расширенного dos 2, а гл.18 представляет основные дисковые операции в bios. Напоминание: термин кластер определяет один или более секторов с данными в зависимости от дискового устройства.
для выполнения операций ввода-вывода на диске в базовой dos необходимо в области данных определить блок fcb. Блок fcb не поддерживает путь доступа к файлу, поэтому он используется главным образом для обработки файлов в текущей директории. Блок fcb содержит описание файла и его записей в приведенном ниже формате. Пользователь должен инициализировать байты 0-15 и 32-36, байты 16-31 устанавливаются dos:
байты назначение
0 указывает дисковод: 01 для дисковода a, 02 для b и т.Д.
1-8 имя файла, выравненное по левой границе с конечными пробелами,
если имя меньше 8 байт. Поле может содержать зарезервированные
имена, например, lpt1 для принтера.
9-11 тип файла для дополнительной идентификации, например, dta или
asm. Если тип файла меньше трех байт, то он должен быть выравнен
по левой границе и дополнен конечными пробелами. Dos хранит имя
и тип файла в оглавлении.
12-13 номер текущего блока. Блок содержит 128 записей. Для локализации
конкретной записи используется номер текущего блока и номер
текущей записи (байт 32). Первый блок файла имеет номер 0,
второй - 1 и т.Д. Операция открытия файла устанавливает в данном
поле 0.
14-15 логический размер записи. Операция открытия инициализирует
размер записи значением 128 (шест.80). После открытия и перед
любой операцией чтения или записи можно устанавливать в данном
поле любое требуемое значение длины записи.
16-19 размер файла. При создании файла dos вычисляет и записывает это
значение (произведение числа записей на размер записей) в
оглавление. Операция открытия выбирает размер файла из
оглавления и заносит его в данное поле. Программа может читать
это поле, но не может менять его.
20-21 дата. При создании или последней модификации файла dos
записывает дату в оглавление. Операция открытия выбирает дату из
оглавления и заносит в данное поле.
22-31 зарезервировано для dos.
32 текущий номер записи. Данное поле содержит текущий номер записи
(0-127) в текущем блоке (см. Байты 12-13). Система использует
текущие значения блока и записи для локализации записи в
дисковом файле. Обычно номер начальной записи в данном поле - 0,
но его можно заменить для начала последовательной обработки на
любое значение от 0 до 127.
33-36 относительный номер записи. Для произвольного доступа при
операциях чтения или записи данное поле должно содержать
относительный номер записи. Например, для произвольного чтения
записи номер 25 (шест.19), необходимо установить в данном поле
шест.19000000. Произвольный доступ характеризуется тем, что
система автоматически преобразует относительный номер записи в
текущие значения блока и записи. Ввиду ограничения на
максимальный размер файла (1.073.741.824 байтов), файл с
короткими записями может содержать больше записей и иметь
больший относительный номер записи. Если размер записи больше
64, то байт 36 всегда содержит 00.
помните, что числовые значения в словах и двойных словах записываются
в обратной последовательности байтов.
блоку fcb предшествует необязательное семибайтовое расширение, которое можно использовать для обработки файлов со специальными атрибутами. Для использования расширения необходимо закодировать в первом байте шест.Ff, во втором - атрибут файла, а в остальных пяти байтах шест. Нули.
для ссылки на каждый дисковый файл программа должна содержать правильно составленный блок управления файлом. Операции ввода-вывода на диск требуют установки адреса блока fcb в регистре dx. Доступ к полям блока fcb осуществляются по этому адресу с помощью регистровой пары ds:dx. Для создания нового файла программа использует функцию шест.16 в прерывании dos int 21h следующим образом:
mov ah,16h ;создание
lea dx,fcbname ; дискового файла
int 21h ;вызов dos
dos осуществляет поиск имени файла и тип файла, взятого из соответствующих полей fcb, в оглавлении. Если элемент оглавления, содержащий необходимое имя (и тип), будет найдено, то dos очищает найденный элемент для нового использования, если такой элемент не будет найден, то dos ищет свободный элемент. Затем операция устанавливает размер файла в 0 и "открывает" файл. На этапе открытия происходит проверка доступного дискового пространства, результат такой проверки устанавливается в регистре al:
00 на диске есть свободное пространство
ff на диске нет свободного пространства.
для определения выводной записи необходимо прежде обеспечить начальный адрес этой записи в область передачи данных (dta - disk trausfer area). Так как блок fcb содержит размер записей, то в dta не требуется устанавливать ограничитель конца записи. Затем с помощью функции шест.1a необходимо сообщить dos адрес dta. В любой момент времени может быть активен только один dta. В следующем примере инициализируется адрес dta:
mov ah,1ah ;установка адреса
lea dx,dtaname ; dta
int 21h ;вызов dos
для последовательной записи на диск существует функция шест.15:
mov ah,15 ;последовательная
lea dx,fcbname ; запись
int 21h ;вызов dos
после успешного занесения записи на диск dos увеличивает в блоке fcb размер файла на размер записи и текущий номер записи на 1. Когда номер текущей записи достигает 128, происходит сброс этого значения в 0 и в fcb увеличивается номер текущего блока на 1. Операция возвращает в регистре al следующие коды:
00 успешная запись.
01 диск полный.
02 в области dta нет места для одной записи.
когда запись файла завершена, можно, хотя и не всегда обязательно, записать маркер конца файла (шест.1a). Для закрытия файла используется функция шест.10:
mov ah,10h ;закрыть
lea dx,fcbname ; файл
int 21h ;вызов dos
эта операция записывает на диск данные, которые еще остались в дисковом буфере dos и изменяет в соответствующем элементе оглавления, дату и размер файла. В регистре al возвращаются следующие значения:
00 успешная запись.
Ff описание файла оказалось в неправильном элементе
оглавления (возможно в результате смены дискеты).
page 60,132
title fcbcreat (exe) использование fcb для создания файла
;----------------------------------------------------------
stacksg segment para stack 'stack'
dw 80 dup(?)
stacksg ends
;----------------------------------------------------------
datasg segment para 'data'
reclen equ 32
namepar label byte ;список параметров:
maxlen db reclen ; макс.Длина имени
namelen db ? ; число введенных символов
namedta db reclen dup(' ') ; область передачи (dta)
fcbrec label byte ;fcb для дискового файла
fcbdriv db 04 ; дисковод d
fcbname db 'namefile' ; имя файла
fcbext db 'dat' ; тип файла
fcbblk dw 0000 ; номер текущего блока
fcbrcsz dw ? ; размер логической записи
fcbflsz dd ? ; размер файла (dos)
dw ? ; дата (dos)
dt ? ; зарезервировано (dos)
fcbsqrc db 00 ; номер текущей записи
dd ? ; относительный номер
crlf db 13,10,'$'
errcde db 00
prompt db 'name? ','$'
row db 01
opnmsg db '*** open error ***', '$'
wrtmsg db '*** write error ***', '$'
datasg ends
; ---------------------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:datasg
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,datasg
mov ds,ax
mov es,ax
mov ax,0600h
call q10scr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
call c10open ;открыть, установить dta
cmp errcde,00 ;есть место на диске?
jz a20loop ; да - продолжить,
ret ; нет - вернуться в dos
a20loop:
call d10proc
cmp namelen,00 ;конец ввода?
jne a20loop ; нет - продолжить,
call g10clse ; да - закрыть файл
ret ; и вернуться в dos
begin endp
; открытие дискового файла:
; ------------------------
c10open proc near
mov ah,16h ;функция создания файла
lea dx,fcbrec
int 21h
cmp al,00 ;есть место на диске?
jnz c20 ; нет - ошибка
mov fcbrcsz,reclen ;размер записи (equ)
lea dx,namedta ;загрузить адрес dta
mov ah,1ah
int 21ah
ret
c20:
lea dx,opnmsg ;сообщение об ошибке
call x10err
ret
c10open endp
; ввод с клавиатуры:
; -----------------
d10proc proc near
mov ah,09 ;функция вывода на экран
lea dx,prompt ;выдать запрос
int 21h
mov ah,0ah ;функция ввода
lea dx,namepar ;ввести имя файла
int 21h
call e10disp ;прокрутка на экране
cmp namelen,00 ;имя введено?
jne d20 ; да - продолжить,
ret ; нет - выйти
d20:
mov bh,00 ;заменить символ return
mov bl,namelen
mov namedta[bx],' ' ;записать пробел
call f10writ ;вызвать
; подпрограмму записи
cld
lea di,namedta ;очистить
mov cx,reclen / 2 ; поле
mov ax,2020h ; имени
rep stosw
ret ;выйти
d10proc endp
; прокрутка и установка курсора:
; -----------------------------
e10disp proc near
mov ah,09 ;функция вывода на экран
lea dx,crlf ;cr/lf
int 21h ;вызов dos
cmp row,18 ;последняя строка экрана?
jae e20 ; да - обойти,
inc row ; нет - увеличить строку
ret
e20:
mov ax,0601h ;прокрутка на 1 строку
call q10scr
call q20curs ;установить курсор
ret
e10disp endp
; запись на диск:
; --------------
f10writ proc near
mov ah,15h ;функция записи
lea dx,fcbrec
int 21h
cmp al,00 ;запись без ошибок?
jz f20 ; да
lea dx,wrtmsg ; нет -
call x10err ; выдать сообщение
mov namelen,00
f20: ret
f10writ endp
; закрытие дискового файла:
; ------------------------
g10clse proc near
mov namedta,1ah ;установить eof
call f10writ
mov ah,10h ;функция закрытия
lea dx,fcbrec
int 21h
ret
g10clse endp
; прокрутка экрана:
; ----------------
q10scr proc near ;ax уже установлен
mov bh,1eh ;цвет желтый на синем
mov cx,0000
mov dx,184fh
int 10h ;прокрутка
ret
q10scr endp
; установка курсора:
; -----------------
q20curs proc near
mov ah,02
mov bh,00
mov dl,00
mov dh,row ;установить курсор
int 10h
ret
q20curs endp
; вывод сообщения об ошибке на диске:
; ----------------------------------
x10err proc near
mov ah,09 ;dx содержит
int 21h ; адрес сообщения
mov errcde,01 ;установить код ошибки
ret
x10err endp
codesg ends
end begin
dta: |текущая запись|
буфер: |запись 00|запись 01|запись 02|...|запись 15|
если пользователь ввел 25 имен, то счетчик записей увеличится от 1 до 25 (шест.19). Размер файла составит:
25 * 32 байта = 800 байтов или шест. 320
операция закрытия заносит во второй сектор оставшиеся в буфере девять записей и изменяет в оглавлении дату и размер файла. Размер записывается байтами в переставленном порядке: 20030000. Последний буфер имеет следующий вид:
буфер: |запись 16|запись 17|...|запись 24|шест.1a|...|...|
Для того, чтобы сделать программу более гибкой, можно разрешить пользователю указать дисковод, на котором находится или будет находиться файл. В начале выполнения программа может выдать на экран сообщение, чтобы пользователь ввел номер дисковода, а затем изменить первый байт блока fcb.
В базовой версии dos программа, читающая дисковый файл, содержит блок управления файлом, который определяет файл точно так, как он был создан. В начале программа для открытия файла использует функцию шест. Of:
mov ah,ofh ;открытие
lea dx,fcbname ; файла
int 21h ;вызов dos
Dta должно содержать определение считываемой записи в соответствии с форматом, который использовался при создании файла. Для установки адреса dta используется функция шест.1a (не путать с маркером конца файла eof шест.1a) аналогично созданию дискового файла:
mov ah,1ah ;установка
lea dx,dtaname ; адреса dta
int 21h ;вызов dos
для последовательного чтения записей с диска используется функция шест.14:
mov ah,14h ;последовательное
lea dx,fcbname ; чтение записей
int 21h ;вызов dos
чтение записи с диска по адресу dta осуществляется на основе информации в блоке fcb. Операция чтения устанавливает в регистре al следующие коды возврата:
00 успешное чтение.
01 конец файла, данные не прочитаны.
02 в dta нет места для чтения одной записи.
03 конец файла, прочитана частичная запись, заполненная нулями.
первая операция чтения заносит содержимое всего сектора в буфер dos.
Затем операция определяет из блока fcb размер записи и пересылает первую
запись из буфера в dta. После дующие операции чтения пересылают остальные
записи (если имеются) пока буфер не будет исчерпан. После этого операция
чтения определяет адрес следующего сектора и заносит его содержимое в буфер.
После успешной операции чтения в блоке fcb автоматически увеличивается номер текущей записи на 1. Завершение последовательного чтения определяется программой по маркеру конца файла (eof), для чего в программе имеется соответствующая проверка. Так как оглавление при чтении файла не изменяется, то обычно нет необходимости закрывать файл после завершения чтения. Исключение составляют программы, которые открывают и читают несколько файлов одновременно. Такие программы должны закрывать файлы, так как dos ограничивает число одновременно открытых файлов.
title fcbread (exe) чтение записей созданных в creatdsk
; -------------------------------------------------------
stacksg segment para stack 'stack'
dw 80 dup(?)
stacksg ends
;--------------------------------------------------------
datasg segment para 'data'
fcbrec label byte ;fcb для файла
fcbdriv db 04 ; дисковод d
fcbname db 'namefile' ; имя файла
fcbext db 'dat' ; тип файла
fcbblk dw 0000 ; номер текущего блока
fcbrcsz dw 0000 ; длина логической записи
dd ? ; размер файла (dos)
dw ? ; дата (dos)
dt ? ; зарезервировано (dos)
fcbsqrc db 00 ; текущий номер записи
dd ? ; относительный номер
reclen equ 32 ;длина записи
namefld db reclen dup(' '), 13, 10, '$'
endcde db 00
openmsg db '*** open error ***', '$'
readmsg db '*** read error ***', '$'
row db 00
datasg ends
;--------------------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:datasg
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,datasg
mov ds,ax
mov es,ax
mov ax,0600h
call q10scr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
call e10open ;открыть файл,
; установить dta
cmp endcde,00 ;открытие без ошибок?
jnz a90 ; нет - завершить
a20loop:
call f10read ;прочитать запись
cmp endcde,00 ;чтение без ошибок?
jnz a90 ; нет - выйти
call g10disp ;выдать имя на экран
jmp a20loop ;продолжить
a90: ret ;завершить
begin endp
; открытие файла на диске:
; -----------------------
e10open proc near
lea x,fcbrec
mov ah,0fh ;функция открытия
int 21h
cmp al,00 ;файл найден?
jnz e20 ; нет - ошибка
mov fcbrcsz,reclen ;длина записи (equ)
mov ah,1ah
lea dx,namefld ;адрес dta
int 21h
ret
e20:
mov endcde,01 ;сообщение об ошибке
lea dx,openmsg
call x10error
ret
e10open endp
; чтение дисковой записи:
; ----------------------
f10read proc near
mov ah,14h ;функция чтения
lea dx,fcbrec
int 21h
cmp namefld,1ah ;считан маркер eof?
jne f20 ; нет
mov endcde,01 ; да
jmp f90
f20:
cmp al,00 ;чтение без ошибок?
jz f90 ; да - выйти
mov endcde,01 ;нет:
cmp al,01 ;конец файла?
jz f90 ; да - выйти,
lea dx,readmsg ; нет - значит
call x10err ; ошибка чтения
f90:
ret
f10read endp
; вывод записи на экран:
; ---------------------
g10disp proc near
mov ah,09 ;функция вывода на экран
lea dx,namefld
int 21h
cmp row,20 ;последняя строка экрана?
jae g30 ; нет...
Inc row ; да - увеличить строку
jmp g90
g30:
mov ax,0601h
call q10scr ; прокрутить
call q20curs ; установить курсор
g90: ret
g10disp endp
; прокрутка (скроллинг) экрана:
; ----------------------------
q10scr proc near ;ax уже установлен
mov bh,1eh ;установить цвет
mov cx,0000
mov dx,184fh ;функция прокрутки
int 10h
ret
q1oscr endp
; установка курсора:
; -----------------
q20curs proc near
mov ah,02
mov bh,00
mov dh,row
mov dl,00
int 10h
ret
q20curs endp
; вывод сообщения об ошибке на диске:
; ----------------------------------
x10err proc near
mov ah,09 ;dx содержит адрес
int 21h ; сообщения
ret
x10err endp
codesg ends
end begin
begin инициализирует сегментны регистра, вызывает процедуру e10open
для открытия файла и установки dta и вызывает f10read для чтения
записей. Если считан маркер конца файла, то программа
завершается, если нет, то вызывается процедура g10disp.
E10open открывает файл, устанавливает значение размера и записей,
равное 32 (шест.20), и инициализирует адрес dta.
F10read выполняет последовательное чтение записей. Операция чтения
автоматически увеличивает номер текущей записи в блоке fcb.
G10disp выводит на экран содержимое прочитанной записи.
X10err выводит на экран сообщение об ошибке в случае некорректной
операции открытия или чтения.
Операция открытия выполняет поиск имени и типа файла в оглавлении. Если необходимый элемент оглавления найден, то автоматически в блок fcb заносятся размер файла, дата и длина записей. Первая операция чтения записи с номером 00 получает доступ к диску и считывает весь сектор (16 записей) в буфер. После этого первая запись заносится в dta, а номер текущей записи в fcb увеличивается с 00 до 01:
буфер: |запись 00|запись 01|запись 02|... |запись 15|
dta : |запись 00|
Операции чтения 16-ой записи приводит к физическому чтению следующего сектора в буфер и пересылка первой записи сектора в dta. Последующие операции чтения переносят остальные записи из буфера в dta. Попытка прочитать после последней записи вызовет состояние конца файла и в регистр al будет записан код возврата шест.01.
Произвольный доступ использует относительный номер записи (байты 33-36) в блоке fcb. Поле имеет размер двойного слова и использует обратную последовательность байт в словах. Для локализации требуемой записи система автоматически преобразует относительный номер записи в номер текущего блока (байты 12-13) и номер текущей записи (байт 32).
Для прямого чтения записи необходимо поместить требуемое значение относительного номера записи в fcb и вызвать функцию шест.21:
mov ah,21h ;запрос на
lea dx,fcbname ; прямое чтение
int 21h ;вызов dos
операция чтения преобразует относительный номер записи в номера текущего блока и записи. Полученные значения используются для локализации требуемой дисковой записи, передачи содержимого записи в dta и установки в регистр al следующие значения:
00 успешное завершение
01 данные не доступны
02 чтение прекращено из-за нехватки места в dta
03 прочитана частичная запись, заполненная нулями.
как видно, среди перечисленных кодов возврата отсутствует состояние
конец файла. При корректном чтении записи предполагается единственный код
возврата - 00. Остальные коды возврата могут являться результатом
установки неправильного относительного номера записи или некорректная
установка адреса dta или fcb. Так как такие ошибки легко допустить, то
полезно выполнять проверку регистра al на ненулевое значение.
Когда программа выдает первый запрос на прямую запись, операция, используя оглавление для локализации сектора, на котором находится требуемая запись, считывает весь сектор с диска в буфер и пересылает запись в dta. Предположим, например, что записи имеют размер 128 байт, т.Е. Четыре записи в одном секторе. Запрос на прямое чтение записи 23 приводит к чтению в буфер четырех записей, лежащих в одном секторе:
| запись 20 | запись 21 | запись 22 | запись 23 |
когда программа вновь выдаст прямой запрос на запись, например, 23, то операция сначала проверит содержимое буфера. Так как данная запись уже находится в буфере, то она непосредственно пересылается в dta. Если программа запросит запись 35, который нет в буфере, операция через оглавление локализует требуемую запись, считает весь сектор в буфер и поместит запись в dta. Таким образом, операции прямого доступа к записям более эффективны, если номера записей близки друг к другу.
операция создания файла и установки dta одинаковы как для прямого, так и для последовательного доступа. Для обработки файла учета товаров программа может, используя прямой доступ, считать необходимую запись, внести, введенные вручную, изменения (например, новое количество товаров) и вернуть запись на диск на то же место. Операция прямой записи использует относительный номер записи в блоке fcb и функцию шест.22 следующим образом:
mov ah,22h ;запрос на
lea dx,fcbname ; прямую запись
int 21h ;вызов dos
операция устанавливает в регистре al следующие коды возврата:
00 успешная операция
01 на диске нет места
02 операция прекращена в результате недостаточного места в dta.
при создании нового файла прямым доступом может быть получен
ненулевой код возврата. Но при прямом чтении и переписывании измененных
записей на том же месте диска код возврата должен быть только 00.
Относительный номер записи в блоке fcb при прямом доступе имеет размер двойного слова (четыре байта), каждое слово записывается обратной последовательностью байтов. Для небольших файлов возможно потребуется установка лишь самого левого байта или слова, но для больших файлов установка номера записи в трех или в четырех байтах требует некоторой тщательности.
page 60,132
title ranread (com) прямое чтение записей,
; созданных в fcbcreat
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp main
;-----------------------------------------------------
fcbrec label byte ;fcb для дискового файла
fcbdriv db 04 ; дисковод d
fcbname db 'mamefile' ; имя файла
fcbext db 'dat' ; тип файла
fcbblk dw 0000 ; номер текущего блока
fcbrcsz dw 0000 ; длина логической записи
dd ? ; размер файла (dos)
dw ? ; дата (dos)
dt ? ; зарезервировано (dos)
db 00 ; номер текущей записи
fcbrnrc dd 000000000 ; относительный номер
reclen equ 32 ;длина записи
recdpar label byte ;список параметров:
maxlen db 3 ;
actlen db ? ;
recdno db 3 dup(' ') ;
namefld db reclen dup(' '),13,10,'$' ;dta
openmsg db '*** open error ***',13,10,'$'
readmsg db '*** read error ***',13,10,'$'
col db 00
prompt db 'record number? $'
row db 00
endcde db 00
;-----------------------------------------------------
main proc near
call q10clr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
call c10open ;открыть файл,
; установить dta
cmp endcde,00 ;открытие без ошибок?
jz a20loop ; да - продолжить,
ret ; нет - завершить
a20loop:
call d10recn ;получить номер записи
cmp actlen,00 ;есть запрос?
je a40 ; нет - выйти
call f10read ;чтение (прямой доступ)
cmp endcde,00 ;есть ошибки чтения?
jnz a30 ; да - обойти
call g10disp ;вывести на экран
a30:
jmp a20loop
a40: ret ;завершить программу
main endp
; подпрограмма открытия файла на диске:
; ------------------------------------
c10open proc near
mov ah,0fh ;функция открытия
lea dx,fcbrec
int 21h
cmp al,00 ;открытие нормальное?
jnz c20 ; нет - ошибка
mov fcbrcsz,reclen ;длина записи (equ)
mov ah,1ah
lea dx,namefld ;установить адрес dta
int 21h
ret
c20:
lea dx,openmsg
call x10err
ret
c10open endp
; ввод с клавиатуры номера записи:
; -------------------------------
d10recn proc near
mov ah,09h ;функция вывода на экран
lea dx,prompt
int 21h
mov ah,0ah ;функция ввода с клавиатуры
lea dx,recdpar
int 21h
cmp actlen,01 ;проверить длину (0,1,2)
jb d40 ;длина 0, завершить
ja d20
sub ah,ah ;длина 1
mov al,recdno
jmp d30
d20:
mov ah,recdno ;длина 2
mov al,recdno+1
d30:
and ax,0f0fh ;удалить ascii тройки
aad ;преобразовать в двоичное
mov word ptr fcbrnrc,ax
d40:
mov col,20
call q20curs ;установить курсор
ret
d10recn endp
; чтение дисковой записи:
; ----------------------
f10read proc near
mov endcde,00 ;очистить код завершения
mov ah,21h ;функция прямого чтения
lea dx,fcbrec
int 21h
cmp al,00 ;чтение без ошибок?
jz f20 ; да - выйти
lea dx,readmsg ; нет - выдать
call x10err ; сообщение об ошибке
f20: ret
f10read endp
; вывод имени на экран:
; --------------------
g10disp proc near
mov ah,09 ;функция вывода на экран
lea dx,namefld
inc 21h
inc row
mov col,00
ret
g10disp endp
; очистка экрана:
; --------------
q10clr proc near
mov ax,0600h ;функция прокрутки
mov bh,41h ;цвет (07 для ч/б)
mov cx,0000
mov dx,184fh
int 10h
ret
q10clr endp
; установка курсора:
; -----------------
q20curs proc near
mov ah,02 ;функция установки
mov bh,00 ; курсора
mov dh,row
mov dl,col
int 10h
ret
q20curs endp
; вывод сообщения об ошибке на диске:
; ----------------------------------
x10err proc near
mov ah,09 ;dx содержит адрес
int 21h ; сообщения
inc row
mov endcde,01
ret
x10err endp
codesg ends
end begin
c10open открывает файл, устанавливает размер записи 32 и устанавливает
адрес dta.
D10recn вводит номер записи с клавиатуры, преобразует его в двоичный
формат и записывает полученное значение в fcb. В качестве
усовершенствования процедуры можно вставить проверку вхождения
номера в границы от 00 до 24.
F10read помещает требуемую запись в dta в соответствии с относительным
номером записи в fcb.
G10disp выводит запись на экран.
Процедура d10recn вводит номер записи с клавиатуры и проверяет длину ввода в списке параметров. Возможны три варианта:
00 запрошен конец обработки
01 введено однозначное число (в регистре al)
02 введено двузначное число (в регистре ax)
данная процедура преобразует введенное число из ascii формата в двоичный формат. Так как значение находится в регистре ax, то лучше использовать команду aad для преобразования. После преобразования двоичный код из регистра ax пересылается в два левых байта поля относительного номера записи в блоке fcb. Если, например, введено число 12 в ascii формате, то ax будет содержать 3132. Команда and преобразует это значение в 0102, а команда aad - в 000c. Результат преобразования заносится в поле относительного номера записи блока fcb в виде с000 0000.
Для операции прямой блочной записи необходимо установить в регистре cx требуемое число записей, установить в fcb стартовый относительный номер записи и выдать функцию шест.28:
mov ah,28h ;операция прямой блочной записи
mov cx,records ;установка числа записей
lea dx,fcbname ;
int 21h ;вызов dos
операция преобразует относительный номер записи в текущие номер блока и номер записи. Полученные значения используются для определения начального адреса на диске. В результате операции в регистре al устанавливаются следующие коды возврата:
00 успешное завершение для всех записей
01 на диске недостаточно места.
кроме того операция устанавливает в fcb в поле относительного номера
записи и полях текущих номеров блока и записи значения, соответствующие
следующему номеру записи. Например, если были записаны записи с 00 до 24,
то следующий номер записи будет 25 (шест.19).
Для операции прямого блочного чтения необходимо установить в регистре cx требуемое число записей и использовать функцию шест.27:
mov ah,27h ;операция прямого блочного чтения
mov cx,records ;установка числа записей
lea dx,fcbname ;
int 21h ;вызов dos
операция чтения возвращает в регистре al следующие значения:
00 успешное чтение всех записей
01 прочитана последняя запись файла
02 прочитано предельное для dta число записей
03 прочитана последняя запись файла не полностью.
в регистре cx остается действительное число прочитанных записей, а в
fcb в поле относительного номера записи и полях текущих номеров блока и
записи устанавливаются значения, соответствующие следующему номеру записи.
Если необходимо загрузить в память весь файл, но число записей неизвестно, то следует после операции открытия разделить размер файла на длину записи. Например, для размера файла шест.320 (800) и длине записи шест.20 (32) число записей будет шест.19 (25).
title ranblok (com) прямое блочное чтение файла
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp main
;----------------------------------------------------
fcbrec label byte ;fcb для дискового файла
fcbdriv db 04 ; дисковод d
fcbname db 'namefile' ; имя файла
fcbext db 'dat' ; тип файла
fcbblk dw 0000 ; номер текущего блока
fcbrcsz dw 0000 ; логическая длина записи
fcbflz dd ? ; dos размер файла
dw ? ; dos дата
dt ? ; dos зарезервировано
db 00 ; номер текущей записи
fcbrnrc dd 00000000 ; относительный номер
dskrecs db 1024 dup(?),'$' ;dta для блока записей
endcode db 00
norecs dw 25 ;число записей
openmsg db '*** open error ***',13,10,'$'
readmsg db '*** open error ***',13,10,'$'
rowctr db 00
; ---------------------------------------------------
main proc near
call q10clr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
call e10open ;открыть файл,
; установить dta
cmp endcode,00 ;успешное открытие?
jnz a30 ; нет - выйти
call f10read ;читать записи
call g10disp ;вывод блока на экран
a30: ret ;завершить программу
main endp
; открыть дисковый файл:
; ---------------------
e10open proc near
mov ah,0fh ;функция открытия файла
lea dx,fcbrec
int 21h
cmp al,00 ;успешное открытие?
jnz a30 ; нет - ошибка
mov fcbrcsz,0020h ;размер записи
mov ah,1ah
lea dx,dskrecs ;установить адрес dta
int 21h
ret
e20:
lea dx,openmsg ;ошибка открытия файла
call x10err
ret
e10open endp
; чтение блока:
; ------------
f10read proc near
mov ah,27h ;прямое чтение блока
mov cx,norecs ;число записей
lea dx,fcbrec
int 21h
mov endcode,al ;сохранить код возврата
ret
f10read endp
; вывод блока на экран:
; --------------------
g10disp proc near
mov ah,09 ;функция вывода на экран
lea dx,dskrecs
int 21h
ret
g10disp endp
; подпрограмма очистки экрана:
; ---------------------------
q10clr proc near
mov ax,0600h ;функция скроллинга
mov bh,41h ;цвет (07 для ч/б)
mov cx,0000
mov dx,184fh
int 10h
ret
q10clr endp
; подпрограмма установки курсора:
; ------------------------------
q20curs proc near
mov ah,02 ;функция установки курсора
mov bh,00
mov dh,rowctr
mov dl,00
int 10h
inc rowctr
ret
q20curs endp
; подпрограмма сообщения об ошибке диска:
; --------------------------------------
x10err proc near
mov ah,09 ;dx содержит адрес
int 21h ; сообщения
mov endcode,01
ret
x10err endp
codesg ends
end begin
e10open открывает файл, устанавливает размер записи в fcb равным 32 и
устанавливает адрес dta.
F10read устанавливает число записей равным 25 и выполняет блочное чтение
g10disp выводит блок на экран.
Операция чтения преобразует относительный номер записи 00 в fcb в номер текущего блока 00 и номер текущей записи 00. В конце операции чтения в fcb текущий номер записи будет содержать шест.19, а относительный номер записи - шест.19000000.
Абсолютные операции предполагают, что все записи имеют размер сектора, поэтому прямой доступ осуществляется к полному сектору или блоку секторов. Адресация диска выполняется по "логическому номеру записи" (абсолютный сектор). Для определения логического номера записи на двухсторонних дискетах с девятью секторами счет секторов ведется с дорожки 0, сектора 1, следующим образом:
дорожка сектор логический номер записи
0 1 0
0 2 1
1 1 9
1 9 17
2 9 26
для двухсторонних дискет используется следующая формула:
логический номер записи = (дорожка х 9) + (сектор - 1)
например, логический номер записи на дорожке 2 и секторе 9 определяется как
(2 х 9) + (9 - 1) = 18 + 8 = 26
фрагмент программы для абсолютных операций ввода-вывода:
mov al,drive# ;0 для a, 1 для b и т.Д.
Mov bx,addr ;адрес области ввода-вывода
mov cx,sectors ;число секторов
mov dx,record# ;начальный логический номер записи
int 25h или 26h ;абсолютное чтение или запись
операции абсолютного чтения или запись разрушают содержимое всех регистров, кроме сегментных, и устанавливают флаг cf для индикации успешной (0) или безуспешной (1) операции. В случае безуспешной операции содержимое регистра al описывает характер ошибки:
al причина
1000 0000 устройство не отвечает
0100 0000 ошибка установки головок
0010 0000 ошибка контролера
0001 0000 ошибка дискеты?
0000 1000 переполнение dma при чтении
0000 0100 сектор не найден
0000 0011 попытка записи на защищенной дискете
0000 0010 не найден адресный маркер
команда int записывает содержимое флагового регистра в стек. После завершения команды int следует восстановить флаги, но проверив перед этим флаг cf.
кроме основных дисковых функций dos имеется несколько дополнительных полезных дисковых операций.
обычно нормальное закрытие файла приводит к занесению всех оставшихся в буфере записей на диск и корректировке оглавления. В особых случаях (между шагами программы или аварийном завершении) может потребоваться сброс диска. Функция dos шест.D освобождает все файловые буфера и не корректирует оглавление диска. Если необходимо, то вначале данная функция закрывает все файлы.
mov ah,odh ;запрос на сброс диска
int 21h ;вызов dos
основное назначение функции dos шест.E - установка номера текущего (по умолчанию) дисковода. Номер дисковода помещается в регистр dl, причем 0 соответствует дисководу a, 1 - b и т.Д.
mov ah,oeh ;запрос на установку
mov dl,02 ; дисковода c
int 21h ;вызов dos
операция возвращает в регистр al число дисководов (независимо от типа). Так как для dos необходимо по крайней мере 2 логических дисковода a и b, то dos возвращает значение 02 и для систем с одним дисководом. (для определения действительного числа дисководов используется команда int 11h).
программной утилите может потребоваться поиск в оглавлении для доступа к имени файла, например, при удалении или переименовании. Для доступа к первому или единственному элементу оглавления необходимо загрузить в регистр dx адрес неоткрытого блока fcb и выполнить функцию 11h. При использовании расширенного блока fcb можно также получить код атрибута (см.Техническое руководство по dos).
mov ah,11h ;запрос на первый элемент
lea dx,fcbname ;неоткрытый fcb
int 21h ;вызов dos
Если найдено несколько элементов при выборке по шаблону (например, *.Asm), то для локализации элементов подмножества директории используется функция 12h:
mov ah,12h ;запрос следующего элемента
lea dx,fcbname ;неоткрытый fcb
int 21h ;вызов dos
коды возврата в регистре al аналогичны кодам функции 11h.
для удаления файла в программе используется функция dos 13h. Операция удаления устанавливает специальный байт в первой позиции имени файла в оглавлении.
mov ah,13h ;запрос на удаление файла
lea dx,fcbname ;неоткрытый fcb
int 21h ;вызов dos
если операция находит и удаляет элемент, то в регистре al устанавливается код возврата 00, иначе код равен шест.Ff.
для переименования файла в программе используется функция dos шест.17. Старое имя файла записывается в обычном месте блока fcb, а новое - начиная со смещения 16.
mov ah,17h ;запрос на переименование
lea dx,fcbname ;адрес fcb
int 21h ;вызов dos
символы ? и * в новом имени приводят к сохранению в соответствующих позициях символов из старого имени. Успешная операция устанавливает в регистре al код возврата 00, а безуспешная (файл по старому имени не найден или по новому имени уже существует) - код ff.
функция dos шест.19 позволяет определить текущий номер дисковода:
mov ah,19h ;получить текущий дисковод
int 21h ;вызов dos
Кроме перечисленных существуют функции для получения информации из таблицы fat (1b и 10), установки поля прямой записи (24), установки вектора прерываний (25), создания нового программного сегмента (26) и анализа имени файла (29). Эти функции описаны в техническом руководстве по dos.
title seldel (com) выборочное удаление файлов
; предполагается текущий дисковод;
; примеры параметров: *.*, *.Bak, и т.Д.
Codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
org 100h
begin jmp main
; ----------------------------------------------------------
tab equ 09
lf equ 10
cr equ 13
crlf db cr,lf,'$'
delmsg db tab,'erase','$'
endmsg db cr,lf,'no more directory entries',cr,lf,'$'
errmsg db 'write protected disk','$'
prompt db 'y = erase, n = keep, ret = exit',cr,lf,'$'
; ----------------------------------------------------------
main proc near ;главная процедура
mov ah,11h ;найти первый элемент
call d10disk
cmp al,0ffh ;если нет элементов,
je a90 ; то выйти
lea dx,prompt ;текст запроса
call b10disp
a20:
lea dx,delmsg ;выдать сообщение
call b10disp ; об удалении файла
mov cx,11 ;11 символов
mov si,81h ;начало имени файла
a30:
mov dl,[si] ;текущий символ
call c10char ; для вывода на экран
inc si ;следующий символ
loop a30
mov dl,'?'
call c10char
mov ah,01 ;получить односимвольный
int 21h ; ответ
cmp al,odh ;символ return?
je a90 ; да - выйти
or al,00100000b ;перекодировать
; в прописную букву
cmp al,'y' ;запрошено удаление?
jne a50 ; нет - обойти,
mov ah,13h ; да - удалить файл
mov dx,80h
int 21h
cmp al,0 ;успешное удаление?
jz a50 ; да - обойти
lea dx,errmsg ; нет - выдать
call b10disp ; предупреждение
jmp a90
a50:
lea dx,crlf ;перевести строку на экране
call b10disp
mov ah,12h
call b10disk ;получить следующий элемент
cmp al,0ffh ;есть еще?
jne a20 ; да - повторить
a90:
ret ;выход в dos
main endp
; вывод строки на экран;
; ---------------------
b10disp proc near ;в dx находится адрес
mov ah,09 ; строки
int 21h
ret
b10disp endp
; вывод символа на экран;
; ----------------------
c10char proc near ;в dl находится символ
mov ah,02
int 21h
ret
c10char endp
; чтение элемента каталога:
; ------------------------
d10disk proc near
mov dx,5ch ;установить fcb
int 21h
cmp al,0ffh ;есть еще элементы?
jne d90
push ax ;сохранить al
lea dx,endmsg
call b10disp
pop ax ;восстановить al
d90: ret
d10disk endp
codesg ends
end beginНа рис.16.5 приведена com-программа по имени sdel, иллюстрирующая функции dos 11h, 12h и 13h для удаления выбранных файлов. Для запроса на удаление файлов пользователь может ввести,например, следующие команды:
sdel *.* (все файлы)
sdel *.Bak (все bak-файлы)
sdel test.* (все файлы по имени test)
Обратите внимание на то, что данная программа должна быть создана как com-программа, так как exe-программа требуют отличной адресации для использования смещений шест.5с и 81 в psp. Для тестирования программы используйте скопированные временно файлы.
номер цена наименование
023 00315 ассемблеры
024 00430 компоновщики
027 00525 компиляторы
049 00920 компрессоры
114 11250 экстракторы
117 00630 буксиры
122 10520 лифты
124 21335 процессоры
127 00960 станки для наклеивания меток
232 05635 черпатели?
999 00000
ц е л ь: ознакомить с расширенными функциями dos, начиная с версии 2.0 для обработки дисковых файлов.
Многие из расширенных функций проще своих аналогов в базовой версии dos. В руководствах по dos рекомендуется использовать новые функции, которые более естественны для систем типа unix. Некоторые операции включают использование строк в формате asciiz для начальной установки дисковода, пути доступа и имени файла; номера файла для последовательного доступа к файлу; специальных кодов возврата.
при использовании многих расширенных функций для дисковых операций необходимо сообщить dos адрес строки в формате asciiz, содержащей идентификацию файла в виде номера дисковода, пути доступа и имени файла (все параметры необязательные) и строка должна завершаться шестнадцатеричным нулем, например:
pathnm1 db 'b:\test.Asm',0
pathnm2 db 'c:\utility\nu.Exe',0
обратная косая (или прямая косая) используются в качестве разделителя. Нулевой байт (zero) завершает строку (отсюда название asciiz формата). Для прерываний, использующих в качестве параметра asciiz строку, адрес этой строки загружается в регистр dx, например, командой lea dx,pathnm1.
Для доступа к диску при создании или открытии файла используется asciiz строка и функции dos шест.3c или 3d. Успешная операция устанавливает флаг cf в 0 и помещает файловый номер в регистр ax. Этот номер необходимо сохранить в элементе данных dw и использовать его для всех последующих операций над дисковым файлом. При неуспешной операции флаг cf устанавливается в 1, а в регистр ax помещается код ошибки, зависящий от операции (см.Табл.17.1).
01 ошибка номера функции
02 файл не найден
03 путь доступа не найден
04 открыто слишком много файлов
05 нет доступа (операция отвергнута)
06 ошибка файлового номера
07 блок управления памятью разрушен
08 недостаточно памяти
09 ошибка адреса блока памяти
10 ошибка оборудования
11 ошибка формата
12 ошибка кода доступа
13 ошибка данных
15 ошибка дисковода
16 попытка удалить оглавление
17 другое устройство ?
18 нет больше файлов
в последующих разделах раскрыты требования к созданию, записи и закрытию дисковых файлов для расширенной версии dos.
Рассмотрим пример создания обычного файла:
mov ah,3ch ;запрос на создание
mov cx,00 ; обычного файла
lea dx,pathnm1 ;asciiz строка
int 21h ;вызов dos
jc error ;переход по ошибке
mov handle1,ax ;сохранение файлового номера в dw
В случае возникновения ошибки операция устанавливает флаг cf в 1 и помещает в регистр ax код возврата: 03, 04 или 05 (см.Табл.17.1). Код 05 свидетельствует либо о переполнении оглавления, либо о защите существующего файла атрибутом "только чтение". При завершении операции необходимо сначала проверить флаг cf, так как при создании файла возможна установка в регистре ax файлового номера 0005, который можно легко спутать с кодом ошибки 05 (нет доступа).
для записи файла используется функция dos шест.40. При этом в регистре bx должен быть установлен файловый номер, в регистре cx - число записываемых байт, а в регистре dx - адрес области вывода. В следующем примере происходит запись 256 байт из области outrec:
handle1 dw ?
outrec db 256 dup (' ')
mov ah,40h ;запрос записи
mov bx,handle1 ;файловый номер
mov cx,256 ;длина записи
lea dx,outrec ;адрес области вывода
int 21h ;вызов dos
jc error2 ;проверка на ошибку
cmp ax,256 ;все байты записаны?
jne error3
правильная операция записывает из памяти на диск все данные (256 байт), очищает флаг cf и устанавливает в регистре ax число действительно записанных байтов. Если диск переполнен, то число записанных байтов может отличаться от заданного числа. В случае неправильной операции флаг cf устанавливается в 1, а в регистр ax заносится код 05 (нет доступа) или 06 (ошибка файлового номера).
после завершения записи файла необходимо установить файловый номер в регистр bx и, используя функцию dos шест.3e, закрыть файл. Эта операция записывает все оставшиеся еще данные из буфера на диск и корректирует оглавление и таблицу fat.
mov ah,3eh ;запрос на закрытие файла
mov bx,handle1 ;файловый номер
int 21h ;вызов dos
в случае ошибки в регистре ax устанавливается код 06 (неправильный файловый номер).
page 60,132
ttile hancreat (exe) создание файла на диске
; -----------------------------------------------------
stacksg segment para stack 'stack'
dw 80 dup(?)
stacksg ends
; -----------------------------------------------------
datasg segment para 'data'
namepar label byte ;список параметров:
maxlen db 30 ;
namelen db ? ;
namerec db 30 dup(' '), 0dh, 0ah ; введенное имя, cr/lf для записи
errcde db 00
handle dw ?
pathnam db 'd:\namefile.Dat',0
prompt db 'name? '
row db 01
opnmsg db '*** open error ***', 0dh, 0ah
wrtmsg db '*** write error ***', 0dh, 0ah
datasg ends
; -------------------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:datasg
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,datasg
mov ds,ax
mov es,ax
mov ax,0600h
call q10scr ;очистка экрана
call q20curs ;установка курсора
call c10crea ;создание файла, установка dta
cmp errcde,00 ;ошибка при создании?
jz a20loop ; да - продолжить,
ret ; нет - вернуться в dos
a20loop:
call d10proc
cmp namelen,00 ;конец ввода?
jne a20loop ; нет - продолжить,
call g10clse ; да - закрыть файл
ret ; и выйти в dos
begin endp
; создание файла на диске:
; -----------------------
c10crea proc near
mov ah,3ch ;функция создания файла
mov cx,00 ;нормальный атрибут
lea cx,pathnam
int 21h
jc c20 ;есть ошибка?
mov handle,ax ; нет - запомнить номер,
ret
c20: ; да -
lea dx,opnmsg ; выдать сообщение
call x10err ; об ошибке
ret
c10crea endp
; ввод с клавиатуры:
; -----------------
d10proc proc near
mov ah,40h ;функция вывода на экран
mov bx,01 ;номер (handle)
mov cx,06 ;длина текста запроса
lea dx,prompt ;выдать запрос
int 21h
mov ah,0ah ;функция ввода с клавиатуры
lea dx,namepar ;список параметров
int 21h
cmp namelen,00 ;имя введено?
jne d20 ; да - обойти
ret ; нет - выйти
d20:
mov al,20h ;пробел для заполнения
sub ch,ch
mov cl,namelen ;длина
lea di,namerec ;
add di,cx ;адрес + длина
neg cx ;вычислить
add cx,30 ; оставшуюся длину
rep stosb ;заполнить пробелом
d90:
call f10writ ;запись на диск
call e10scrl ;проверка на скроллинг
ret
d10proc endp
; проверка на скроллинг:
; ---------------------
e10scrl proc near
cmp row,18 ;последняя строка экрана
jae e10 ; да - обойти,
inc row ; нет - увеличить строку
jmp e10
e10:
mov ax,0601h ;продвинуть на одну строку
call q10scr
e90: call q20curs ;установка курсора
ret
e10scrl endp
; запись на диск:
; --------------
f10writ proc near
mov ah,40h ;функция записи на диск
mov bx,handle
mov cx,32 ;30 для имени + 2 для cr/lf
lea dx,namerec
int 21h
jnc f20 ;ошибка записи?
lea dx,wrtmsg ; да -
call x10err ; выдать предупреждение
mov namelen,00
f20:
ret
f10writ endp
; закрытие файла на диске:
; -----------------------
g10clse proc near
mov namerec,1ah ;маркер конца записи (eof)
call f10writ
mov ah,3eh ;функция закрытия
mov bx,handle
int 21h
ret
g10clse endp
; прокрутка (скроллинг) экрана:
; ----------------------------
q10scr proc near ;в ax - адрес элемента
mov bh,1eh ;цвет - желтый на синем
mov cx,0000
mov dx,184fh
int 10h ;скроллинг
ret
q10scr endp
; установка курсора:
; -----------------
q20curs proc near
mov ah,02
mov bh,00
mov dh,row ;установить курсор
mov dl,00
int 10h
ret
q20curs endp
; вывод сообщения об ошибке:
; -------------------------
x10err proc near ;dx содержит
mov ah,40h ; адрес сообщения
mov bx,01
mov cx,21 ;длина сообщения
int 21h
mov errcde,01 ;установить код ошибки
ret
x10err endp
codesg ends
end begin
c10crea использует функцию шест.3c для создания файла и сохраняет
файловый номер в элементе данных по имени handle.
D10proc принимает ввод с клавиатуры и очищает пробелом байты от конца
введенного имени до конца области ввода.
F10writ записывает файл, используя функцию шест.40.
G10clse в завершении обработки, используя функцию шест.3e,закрывает файл
для того, чтобы создать правильный элемент оглавления.
Область ввода имеет длину 30 байтов и завершается двумя байтами: возврат каретки (шест.0dh) и конец строки (шест.0ah). Таким образом общая длина области ввода - 32 байта. Программа переносит на диск 32-x байтовые записи, как записи фиксированной длины. Можно опустить байты "возврат каретки" и "конец строки", но включить их, если потребуется сортировка файла. Программа dos sort требует наличия этих байтов для индикации конца записей. Для нашего примера команда sort может выглядеть следующим образом:
sort b:namefile.Srt
в результате выполнения данной команды записи из файла namefile.Dat в возрастающей последовательности будут помещены в файл namefile.Srt. Программа, приведенная на рис.17.3 выполняет чтение записей из файла namefile.Srt и вывод их на экран. Обратите внимание на два момента: 1) символы возврат каретки и конец строки включены в конце каждой записи только для выполнения сортировки и в других случаях могут быть опущены. 2) записи могут иметь переменную длину (по длине вводимых с клавиатуры имен); эта особенность включает некоторое дополнительное программирование, как это будет показано на рис.17.4.
в следующих разделах раскрыты требования для открытия и чтения дисковых файлов в расширенной версии dos.
если в программе требуется прочитать дисковый файл, то прежде необходимо открыть его, используя функцию шест.3d. Эта операция проверяет правильность имени файла и его наличие на диске. При открытии регистр dx должен содержать адрес необходимой asciiz-строки, а регистр al - код доступа:
0 открыть файл только для ввода
1 открыть файл только для вывода
2 открыть файл для ввода и вывода
остальные биты регистра al используются для разделения файлов dos версии 3.0 и старше (см.Техническое руководство по dos). Обратите внимание, что для записи файла используется функция создания (шест.3c), но не функция открытия файла. Ниже приведен пример открытия файла для чтения:
mov ah,3dh ;запрос на открытие
mov al,00 ;только чтение
lea dx,pathnm1 ;строка в формате asciiz
int 21h ;вызов dos
jc error4 ;выход по ошибке
mov handle2,ax ;сохранение номера в dw
Если файл отсутствует, то операция устанавливает флаг cf и заносит в регистр ax код ошибки: 02, 04, 05 или 12 (см. Рис.17.1). Не забывайте проверять флаг cf. При успешном создании файла система может установить в регистре ax файловый номер 0005, что легко можно спутать с кодом ошибки 05 (нет доступа).
для чтения записей файла используется функция dos шест.3f. При этом необходимо установить в регистре bx файловый номер, в регистре cx - число байтов и в регистре dx - адрес области ввода. В следующем примере происходит считывание 512-байтовой записи:
handle2 dw ?
inprec db 512 dup (' ')
mov ah,3fh ;запрос на чтение
mov bx,handle2 ;файловый номер
mov cx,512 ;длина записи
lea dx,inprec ;адрес области ввода
int 21h ;вызов dos
jc error5 ;проверка на ошибку
cmp ax,00 ;прочитано 0 байтов?
je endfile
Так как dos ограничивает число одновременно открытых файлов, то программа, успешно отработавшая с несколькими файлами, должна закрывать их.
page 60,132
title hanread (exe) чтение записей, созданных в hancreat
; -----------------------------------------------------
stacksg segment para stack 'stack'
dw 80 dup(?)
stacksg ends
; -----------------------------------------------------
datasg segment para 'data'
endcde db 00
handle dw ?
ioarea db 32 dup(' ')
pathnam db 'd:\namefile.Srt',0
openmsg db '*** open error ***', 0dh, 0ah
readmsg db '*** read error ***', 0dh, 0ah
row db 00
datasg ends
; ------------------------------------------------------
codesg segment para 'code'
begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg,es:datasg
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,datasg
mov ds,ax
mov es,ax
mov ax,0600h
call q10scr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
call e100pen ;открыть файл,
; ; установить dta
cmp endcde,00 ;ошибка открытия?
jnz a90 ; да - завершить программу
a20loop:
call f10read ;чтение записи с диска
cmp endcde,00 ;ошибка чтения?
jnz a90 ; да - выйти,
call g10disp ; нет - выдать имя,
jmp a20loop ; и продолжить
a90: ret
begin endp
; открытие файла:
; --------------
e100pen proc near
mov ah,3dh ;функция открытия
mov cx,00 ;нормальные атрибуты
lea dx,pathnam
int 21h
jc e20 ;ошибка открытия?
mov handle,ax ; нет - сохранить
ret ; файловый номер
e20:
mov endcde,01 ; да - выдать
lea dx,openmsg ; сообщение об ошибке
call x10err
ret
e100pen endp
; чтение дисковой записи:
; ----------------------
f10read proc near
mov ax,3fh ;функция чтения
mov bx,handle
mov cx,32 ;30 для имени, 2 для cr/lf
lea dx,ioarea
int 21h
jc f20 ;ошибка при чтении?
cmp ax,00 ;конец файла?
je f30
cmp ioarea,1ah ;маркер конца файла (eof)?
je f30 ; да - выйти
ret
f20:
lea dx,readmsg ; нет - выдать
call x10err ; сообщение об ошибке
f30:
mov endcde,01 ;код завершения
f90: ret
f10read endp
; вывод имени на экран:
; --------------------
g10disp proc near
mov ah,40h ;функция вывода на экран
mov bx,01 ;установить номер
mov cx,32 ; и длину
lea dx,ioarea
int 21h
cmp row,20 ;последняя строка экрана?
jea g90 ; да - обойти
inc row
ret
g90:
mov ax,0601h
call q10scr ;прокрутка (скроллинг)
call q20curs ;установить курсор
ret
g10disp endp
; прокрутка (скроллинг) экрана:
; ----------------------------
q10scr proc near ;в ax - адрес элемента
mov bh,1eh ;установить цвет
mov cx,0000
mov dxx,184fh ;функция прокрутки
int 10h
ret
q10scr endp
; установка курсора:
; -----------------
q20curs proc near
mov ah,02 ;функция установки курсора
mov bh,00 ; курсор
mov dh,row ; строка
mov dl,00 ; столбец
int 10h
ret
q20curs endp
; вывод сообщения об ошибке:
; -------------------------
x10err proc near
mov ah,40h ;в dx - адрес сообщения
mov bx,01 ;номер
mov cx,20 ;длина сообщения
int 21h
ret
x10err endp
codesg ends
end beginВ программе нет необходимости переносить курсор на новую строку, так как записи содержат в конце символы "возврат каретки" и "новая строка".
в предыдущих примерах были показаны операции создания и чтения файлов. Аналогичным образом можно обрабатывать ascii-файлы (текстовые файлы), созданные dos или редактором. Для этого необходимо знать организацию оглавления и таблицы fat, а также способ записи данных в сектор диска, используемый системой. Система dos записывает, например, asm-файл в точном соответствии с вводом с клавиатуры, включая символы табуляции (шест.09), возврат каретки (шест.Od) и конец строки (шест.Oa). Для экономии дисковой памяти dos не записывает пробелы, которые находятся на экране и предшествуют символу табуляции, и пробелы, находящиеся в строке справа от символа "возврат каретки". Следующий пример иллюстрирует ассемблерную команду, как она может выглядеть на экране:
movah,09
094d4f560941482c30390d0a
Рассмотрим программу, приведенную на рис.17.4, которая читает и выводит на экран файл hanread.Asm (пример на рис. 17.3) по секторам. Если программа hanread уже введена и проверена, то можно просто скопировать ее в файл с новым именем.
page 60,132
title ascread (com) чтение ascii файла
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp main
; -------------------------------------------------
sector db 512 dup(' ') ;область ввода
disarea db 120 dup(' ') ;область вывода на экран
endcde dw 00
handle dw 0
openmsg db '*** open error ***'
pathnam db 'd:\hanread.Asm', 0
row db 00
; -------------------------------------------------
main proc near ;основная программа
mov ax,0600h
call q10scr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
call e10open ;открыть файл,
; установить dta
cmp endcde,00 ;ошибка при открытии?
jne a90 ; да - выйти,
a20loop: ; нет - продолжить
call r10read ;чтение первого сектора
cmp endcde,00 ;конец файла, нет данных?
je a90 ; да - выйти
call g10xper ;выдать на экран
a90: ret ;завершить программу
main endp
; открыть файл на диске:
; ---------------------
e10open proc near
mov ah,3dh ;функция открытия
mov al,00 ;только чтение
lea dx,pathnam
int 21h
jnc e20 ;проверить флаг cf
call x10err ; ошибка, если установлен
ret
e20:
mov handle,ax ;запомнить номер файла
ret
e10open endp
; построчный вывод данных на экран:
; --------------------------------
g10xper proc near
cld ;направление слева-направо
lea si,sector
g20:
lea di,disarea
g30:
lea dx,sector+512
cmp si,dx ;конец сектора?
jne g40 ; нет - обойти,
call r10read ; да - читать следующий
cmp endcde,00 ;конец файла?
je g80 ; да - выйти
lea si,sector
g40:
lea dx,disarea+80
cmp di,dx ;конец disarea?
jb g50 ; нет - обойти,
mov [di],0d0ah ; да - установить cr/lf
call h10disp ; и выдать на экран
lea di,disarea
g50:
lodsb ;загрузить [si] в al
; и увеличить si
stosb ;записать al в [di]
; и увеличить di
cmp al,1ah ;конец файла?
je g80 ; да - выйти
cmp al,0ah ;конец строки?
jne g30 ; нет - повторить цикл,
call h10disp ; да - вывести на экран
jmp g20
g80:
call h10disp ;вывести последнюю строку
g90: ret
g10xper endp
; вывод строки на экран:
; ---------------------
h10disp proc near
mov ah,40h ;функция вывода на экран
mov bx,01 ;номер (handle)
lea cx,disarea ;вычислить
neg cx ; длину
add cx,di ; строки
lea dx,disarea
int 21h
cmp row,22 ;последняя строка экрана?
jae h20 ; нет - выйти
inc row
jmp h90
h20:
mov ax,0601h ;прокрутка (скроллинг)
call q10scr
call q20curs
h90: ret
h10disp endp
; чтение дискового сектора:
; ------------------------
r10read proc near
mov ah,3fh ;функция чтения
mov bx,handle ;устройство
mov cx,512 ;длина
lea dx,sector ;буфер
int 21h
mov endcde,ax
ret
r10read endp
; прокрутка (скроллинг) экрана:
; ----------------------------
q10scr proc near ;в ax адрес элемента
mov bh,1eh ;установить цвет
mov cx,0000 ;прокрутка
mov dx,184fh
int 10h
ret
q10scr endp
; установка курсора:
; -----------------
q20curs proc near
mov ah,02 ;функция
mov bh,00 ; установки курсора
mov dh,row
mov dl,00
int 10h
ret
q20curs endp
; вывод сообщения об ошибке на диске:
; ----------------------------------
x10err proc near
mov ah,40h ;функция вывода на экран
mov bx,01 ;номер устройства
mov cx,18 ;длина
lea dx,openmsg
int 21h
mov endcde,o1 ;индикатор ошибки
ret
x10err endp
codesg ends
end beginПопробуйте выполнить эту программу в отладчике debug. При каждом вводе с диска просмотрите содержимое области ввода и обратите внимание на то, как dos форматирует записи. Для улучшения данной программы организуйте вывод на экран запроса для указания пользователем имени и типа файла.
данная функция выдает информацию о дисковой памяти. Для выполнения функции необходимо загрузить в регистр dl номер дисковода (0 - текущий дисковод, 1 - a, 2 - b и т.Д.):
mov ah,36h ;запрос на
mov dl,0 ; текущий дисковод
int 21h ;вызов dos
при указании неправильного номера дисковода операция возвращает в
регистре ax шест.Ffff, иначе следующие значения:
в версии dos младше 2.0 для получения информации о дисковой памяти следует использовать функцию шест.1b (получить информацию из таблицы fat).
для удаления файлов из программы (за исключением файлов с атрибутом "только чтение") используется функция шест.41. При этом в регистре dx необходимо загрузить asciiz строку, содержащую путь доступа и имя файла:
mov ah,41h ;запрос на удаление
lea dx,pathnam ;asciiz-строка
int 21h ;вызов dos
в случае ошибки в регистре ax возвращается код 02 (файл не найден) или 05 (нет доступа).
Для установки файлового указателя необходимо поместить в регистр bx файловый номер и в регистровую пару cx:dx требуемое смещение в байтах. Для смещений до 65.535 в регистре cx устанавливается 0, а в dx - смещение. В регистре al должен быть установлен один из кодов, который определяет точку отсчета смещения:
0 - смещение от начала файла. 1 - смещение текущего значения файлового указателя, которое может быть в любом месте, включая начало файла. 2 - смещение от конца файла. Размер файла (и следовательно смещение до конца файла) можно определить, установив регистровую пару cx:dx в 0 и используя код 2 в регистре al.в следующем примере устанавливается файловый указатель на смещение 1024 байта от начала файла:
mov ah,42h ;установка указателя
mov al,00 ; от начала файла
lea bx,handle1 ;установка файлового номера
mov cx,00 ;
mov dx,1024 ;смещение 1024 байта
int 21h ;вызов dos
jc error
правильно выполненная операция сбрасывает флаг cf и возвращает новый указатель в регистровой паре dx:ax. Неправильная операция устанавливает флаг cf в 1 и возвращает в регистре ax код 01 (ошибка кода отсчета) или 06 (ошибка файлового номера).
для проверки или изменения файлового атрибута в оглавлении диска используется функция шест.43h. При этом в регистре dx должен быть установлен адрес asciiz строки. Для проверки атрибута регистр al должен содержать 00. Для изменения атрибута регистр al должен содержать 01, а регистр cx - новое значение атрибута. Следующий пример устанавливает нормальный атрибут:
mov ah,43h ;запрос на установку
mov al,01 ; нормального
mov cx,00 ; атрибута
lea dx,pathnm2 ;asciiz-строка
int 21h ;вызов dos
в случае проверки функция возвращает текущий атрибут файла в регистре cx. В случае изменения функция устанавливает в соответствующем элементе оглавления атрибут из регистра cx. Неправильная операция возвращает в регистре ax коды ошибок 02, 03 или 05.
определение текущего оглавления для любого дисковода осуществляется с помощью функции шест.47. При этом необходимо определить область памяти достаточно большую, чтобы содержать пути доступа максимальной длины и загрузить адрес этой области в регистр dx. Регистр dl должен содержать номер дисковода: 0 - текущий, 1 - a, 2 - b и т.Д. В результате выполнения операция помещает в область памяти имя текущей директории (без номера дисковода), например, в следующем виде:
assemble\examples
нулевой байт (шест.00) идентифицирует конец составного имени пути доступа. Для корневой директории возвращаемое значение состоит только из одного байта - шест.00. Таким образом можно получить текущее имя пути доступа для любого файла в подоглавлении. Пример на рис.17.5 демонстрирует использование данной функции.
title getpath (com) получить текущий каталог
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; -----------------------------------------------
pathnam db 65 dup(' ') ;имя текущего пути доступа
; -----------------------------------------------
main proc near
mov ah,19h ;определить текущий диск
int 21h
add al,41h ;заменить шест.Номер
mov dl,al ; на букву: 0=a, 1=b ...
Cal b10disp ;выдать номер дисковода,
mov dl,':'
cal b10disp ; двоеточие,
mov dl,'\'
cal b10disp ; обратную косую
mov ah,47h ;получить текущий каталог
mov dl,00
lea si,pathnam
int 21h
a10loop:
cmp byte ptr [si],0 ;конец имени пути доступа
je a20 ; да - выйти
mov al,[si] ;выдать на экран
mov dl,al ; имя пути доступа
call b10disp ; побайтно
inc si
jmp a10loop
a20: ret ;выход в dos
main endp
b10disp proc near
mov ah,02 ;в dl - адрес элемента
int 21h ;функция вывода на экран
ret
b10disp endp
codesg ends
end beginданные функции аналогичны функциям шест. 11 и 12 базовой версии dos. Функция 4e используется для начала поиска в оглавлении, а функция 4f - для продолжения. Для начала поиска в регистр dx необходимо загрузить адрес asciiz-строки, содержащей имя пути доступа и шаблон поиска. Шаблон поиска может включать в себя символы ? и *. В регистре cx должно быть значение атрибута в любой комбинации битов (нормальный, оглавление, спрятанный или системный).
mov ah,4eh ;запрос на начало поиска
mov cx,00h ;нормальный атрибут
lea dx,pathnm1 ;asciiz-строка
int 21h ;вызов dos
если операция находит файл, удовлетворяющий шаблону поиска, то в текущий буфер dta в fcb заполняется следующей информацией:
00 - резервировано dos для последующего поиска
21 - атрибут файла
22 - время файла
24 - дата файла
26 - размер файла: младшее слово, затем старшее слово
30 - имя и тип в виде 13-байтовой asciiz строки, завершаемой шест.00.
в случае ошибки в регистре ax возвращается код 02 (не найдено) или 18 (нет больше файлов). Для продолжения поиска файлов (после функции шест.4e) используется функция 4f. Между этими функциями не следует нарушать содержимое dta.
mov ah,4fh ;запрос на продолжение поиска
int 21h ;вызов dos
единственно возможный код в регистре ax - 18 (нет больше файлов). Обе рассмотренные функции не меняют состояние флага cf.
для переименования файла используется функция шест.56. При этом в регистр dx должен быть загружен адрес asciiz-строки, содержащей старые значения дисковода, пути доступа, имени и типа файла, а в регистр di (в действительности es:di) - адрес asciiz-строки, содержащей новые значения дисковода, пути доступа, имени и типа файла. Если указывается номер дисковода, то он должен быть одинаков в обоих строках. Путь доступа может быть различным, поэтому данная операция может не только переименовывать файл, но и переносить его в другое подоглавление.
mov ah,56h ;запрос на переименование файла
lea dx,oldstring ;ds:dx
lea di,newstring ;es:di
int 21h ;вызов dos
Другие функции dos, имеющие отношение к дисковым файлам, включают создание подоглавления (шест.39), удаление элемента оглавления (шест.3a), изменение текущего оглавления (шест. 3b), управление вводом-выводом для устройств (шест.44), дублирование файлового номера (шест.45), принудительное дублирование файлового номера (шест.46), получение состояния проверки ? (шест.54).
ц е л ь: показать основные требования к программированию функций bios для создания и чтения дисковых файлов.
Для дисковых операций чтения, записи и верификации необходима инициализация следующих регистров:
ah определяет тип операции: чтение, запись, верификация или форматирование. Al определяет число секторов. Ch определяет номер дорожки. Cl определяет номер начального сектора. Dh номер головки (стороны) : 0 или 1 для дискеты. Dl номер дисковода: 0=a, 1=b и т.Д. Es:bx адрес буфера ввода/вывода в области данных (за исключением операции верификации).для указания необходимой дисковой операции необходимо перед int 13h загрузить в регистр ah соответствующий код.
данная операция осуществляет полный сброс контролера дисковода и требует для выполнения int 13h загрузку в регистр ah значение шест.00. Операция используется в случаях, когда после других дисковых операций возвращается код серьезной ошибки.
данная операция возвращает в регистре al состояние дисковода после последней операции ввода/вывода (см.Байт состояния в следующем разделе). Операция требует только загрузки значения 01 в регистр ah.
данная операция выполняет чтение в память определенного числа секторов на одной дорожке. Число секторов обычно 1, 8 или 9. Адрес памяти для области ввода должен быть загружен в регистр bx, причем следует помнить, что реальный адрес зависит от содержимого регистра ex, так как в данном случае используется регистровая пара es:bx. В следующем примере выполняется чтение сектора в область insect, которая должна быть достаточно большой, чтобы вместить все данные:
mov ah,02 ;запрос на чтение
mov al,01 ; один сектор
lea bx,insert ;буфер ввода в es:bx
mov ch,05 ;дорожка 05
mov cl,03 ;сектор 03
mov dh,00 ;сторона (головка) 00
mov dl,01 ;дисковод 01 (b)
int 13h ;вызов bios
В большинстве случаев программа указывает только один сектор или все сектора на дорожке. Для последовательного чтения секторов программа должна увеличивать содержимое регистров ch и cl. Заметьте, что когда номер сектора достигает максимального значения, его необходимо сбросить в 01, а номер дорожки увеличить на 1 или изменить сторону 0 на 1 (для двухсторонних дискет).
данная операция записывает данные из указанной области памяти (обычно 512 байтов или кратное 512) в один или несколько определенных секторов. Управляющая информация загружается в регистры аналогично операции чтения диска (код 02). Операция записи возвращает в регистре al число секторов, которые действительно были записаны. Регистры dx, bx, cx и dx сохраняют свои значения.
данная операция проверяет, может ли быть найден указанный сектор, и выполняет своего рода контроль на четность. Операцию можно использовать после записи (код 03) для гарантии более надежного вывода, на что потребуется дополнительное время ввода/вывода. Значения регистров устанавливаются аналогично операции записи (код 03), за исключением регистровой пары es:bx - их инициализация не требуется. Операция возвращает в регистре al число обработанных секторов. Регистры dx, bx, cx и dx сохраняют свои значения.
данная операция используется для форматирования определенного числа дорожек в соответствии с одним из четырех размеров (стандарт для системы pc - 512). Операции чтения и записи для локализации требуемого сектора требуют информацию о формате. Для форматирования регистровая пара es:bx должна содержать адрес, который указывает на группу адресных полей для дорожки. Для каждого сектора на дорожке должен быть четырехбайтовый элемент в виде t/h/s|b, где
t номер дорожки,
h номер головки,
s номер сектора,
b число байт на секторе, (00-128, 01-256, 02-512, 03-1024).
например, для форматирования 03 дорожки, на стороне 00 и 512 байтов на сектор, первый элемент должен иметь значение шест.03000102 и за ним должны быть описаны элементы для остальных секторов на дорожке. Техническое руководство по at содержит ряд дополнительных операций bios.
для всех рассмотренных выше операций (02, 03, 04 и 05) в случае нормального завершения флаг cf и регистр ah содержит 0. В случае ошибки флаг cf устанавливается в 1, а регистр ah содержит код состояния, идентифицирующий причину ошибки. Код состояния аналогичен значению в регистре al после выполнения операции 01.
ah причина
0000 0001 ошибка команды для дискеты
0000 0010 не найден адресный маркер на диске
0000 0011 попытка записи на защищенный диск
0000 0100 не найден сектор
0000 1000 выход за границы dma (памяти прямого доступа)
0000 1001 попытка доступа через границу 64k
0001 0000 чтение сбойный участок на диске
0010 0000 ошибка контролера дисковода
0100 0000 ошибка установки (поиска)
1000 0000 ошибка оборудования
в случае возникновения ошибки, обычным действием является сброс диска (ah=00) и троекратное повторение операции. Если таким образом ошибка не устраняется, то на экран выводится соответствующее сообщение и пользователь может сменить дискету.
title bioread (com) чтение дискового сектора через bios
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg,es:codesg
org 100h
begin jmp main
; ---------------------------------------------------------
recdin db 512 dup(' ') ;область ввода
endcde db 00
curadr dw 0304h ;начало (дорожка/сектор)
endadr dw 0501h ;конец (дорожка/сектор)
readmsg db '*** read error ***$'
side db 00
; ---------------------------------------------------------
main proc near
mov ax,0600h ;функция прокрутки экрана
a20loop:
call q10scr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
call c10addr ;определить адрес на диске
mov cx,curadr
mov dx,endadr
cmp cx,dx ;последний сектор?
je a90 ; да - выйти
call f10read ;получить дисковую запись
cmp endcde,00 ;ошибка чтения?
jnz a90 ; да - выйти
call g10disp ;вывести сектор на экран
jmp a20loop ;повторить
a90 ret ;завершить программу
main endp
; вычислить следующий адрес на диске:
; ----------------------------------
c10addr proc near
mov cx,curadr ;последняя дорожка/сектор
cmp cl,10 ;последний сектор?
jne c90 ; нет - выйти
cmp side,00 ;обойти, если сторона = 0
je c20
inc ch ;увеличить номер дорожки
c20:
xor side,01 ;сменить сторону
mov cl,01 ;установить сектор = 1
mov curadr,cx
c90: ret
c10addr endp
; чтение дискового сектора:
; ------------------------
f10read proc near
mov al,01 ;число секторов
mov ah,02 ;функция чтения
lea bx,recdin ;адрес буфера
mov cx,curadr ;дорожка/сектор
mov dh,side ;сторона
mov dl,01 ;дисковод b
int 13h ;выполнить ввод
cmp ah,00 ;ошибка чтения?
jz f90 ; нет - выйти
mov endcde,01 ; да -
call x10err ; ошибка чтения
f90:
inc curadr ;увеличить номер сектора
ret
f10read endp
; вывод сектора на экран:
; ----------------------
g10disp proc near
mov ah,40h ;функция вывода на экран
mov bx,01 ;номер устройства
mov cx,512 ;длина
lea dx,recdin
int 21h
ret
g10disp endp
; очистка экрана:
; --------------
q10scr proc near
mov ax,0600h ;полный экран
mov bh,1eh ;установить цвет
mov cx,0000 ;функция прокрутки
mov dx,184fh
int 10h
ret
q10scr endp
; установка курсора:
; -----------------
q20curs proc near
mov ah,02 ;функция установки
mov bh,00 ; курсора
mov dx,0000
int 10h
ret
q20curs endp
; вывод сообщения об ошибке на диске:
; ----------------------------------
x10err proc near
mov ah,40h ;функция вывода на экран
mov bh,01 ;номер устройства
mov cx,18 ;длина сообщения
lea dx,readmsg
int 21h
ret
x10err endp
codesg ends
end beginСледует помнить, что при создании файла dos может вносить записи на любые доступные сектора, которые не обязательно будут смежными на диске. Следовательно, с помощью команды bios int 13h нельзя выполнить последовательное чтение файла.
ц е л ь: описать возможности программ на языке ассемблера для вывода информации на печатающее устройство (принтер).
К сожалению многие типы принтеров по разному реагируют на сигналы процессора и одной из наиболее сложных проблем для программистов - обеспечить соответствие собственных программ имеющимся печатающим устройством.
стандартными символами управления печатью являются следующие:
десятичн. Шест. Назначение
08 08 возврат на шаг
09 09 горизонтальная табуляция
10 0a перевод строки
11 0b вертикальная табуляция
12 0c прогон страницы
13 0d возврат каретки
В конце печати необходимо выдать символ "перевода строки" или "прогона страницы" для вывода на печать данные последней строки, находящиеся в буфере печатающего устройства. Использование последнего символа "прогон страницы" позволяет установить напечатанный последний лист в положение для отрыва.
в операционной системе dos 2.0 имеются файловые указатели, которые были показаны в главах по управлению экраном дисплея и дисковой печати. Для вывода на печатающее устройство используется функция dos шест.40 и стандартный файловый номер 04. Следующий пример демонстрирует печать 25 символов из области headg:
headg db 'industrial bicycle mfrs', 0dh, 0ah
...
Mov ah,40h ;запрос печати
mov bx,04 ;файловый номер принтера
mov cx,25 ;25 символов
lea dx,headg ;область вывода
int 21h ;вызов dos
в случае ошибки операция устанавливает флаг cf и возвращает код ошибки в регистре ax.
title prtname (com) ввод и печать имен
codesg segment para public 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg,es:codesg
org 100h
begin: jmp short main
; -----------------------------------------------------
namepar label byte ;список параметров
maxnlen db 20 ; максимальная длина имени
namelen db ? ; длина введенного имени
namefld db 20 dup(' ') ; введенное имя
;строка заголовка:
headg db 'list of employee names page '
pagectr db '01',0ah,0ah
ffeed db 0ch ;перевод страницы
lfeed db 0ah ;перевод строки
linectr db 01
prompt db 'name? '
; -----------------------------------------------------
main proc near
call q10clr ;очистить экран
call m10page ;установка номера страницы
a2loop:
mov dx,0000 ;установить курсор в 00,00
call q20curs
call d10inpt ;ввести имя
call q10clr
cmp namelen,00 ;имя введено?
je a30 ; если нет - выйти,
call e10prnt ; если да - подготовить
; печать
jmp a20loop
a30:
mov cx,01 ;конец работы:
lea dx,ffeed ; один символ
call p10out ; для прогона страницы,
ret ; возврат в dos
main endp
; ввод имени с клавиатуры:
; -----------------------
d10inpt proc near
mov ah,40h ;функция
mov bx,01 ; вывода на экран
mov cx,05 ; 5 символов
lea dx,prompt
int 21h ;вызов dos
mov ah,0ah ;функция ввода с клавиатуры
lea dx,namepar
int 21h ;вызов dos
ret
d10inpt endp
; подготовка для печати:
; ----------------------
e10prnt proc near
cmp linectr,60 ;конец страницы?
jb e20 ; нет - обойти
call m10page ; да - печатать заголовок
e20: mov ch,00
mov cl,namelen ;число символов в имени
lea dx,namefld ;адрес имени
call p10out ;печатать имя
mov cx,01 ;один
lea dx,lfeed ; перевод строки
call p10out
inc linectr ;увеличить счетчик строк
e10prnt endp
; подпрограмма печати заголовка:
; -----------------------------
m10page proc near
cmp word ptr pagectr,3130h ;первая страница?
je m30 ; да - обойти
mov cx,01 ;
lea dx,ffeed ; нет --
call p10out ; перевести страницу,
mov linectr,03 ; установить счетчик строк
m30:
mov cx,36 ;длина заголовка
lea dx,headg ;адрес заголовка
m40:
call p10out
inc pagectr+1 ;увеличить счетчик страниц
cmp pagectr+1,3ah ;номер страницы = шест.Xx3a?
jne m50 ; нет - обойти,
mov pagectr+1,30h ; да - перевести в ascii
inc pagectr
m50: ret
m10page endp
; подпрограмма печати:
; -------------------
p10out proc near ;cx и dx установлены
mov ah,40h ;функция печати
mov bx,04 ;номер устройства
int 21h ;вызов dos
ret
p10out endp
; очистка экрана:
; --------------
q10clr proc near
mov ax,0600h ;функция прокрутки
mov bh,60h ;цвет (07 для ч/б)
mov cx,0000 ;от 00,00
mov dx,184fh ; до 24,79
int 10h ;вызов bios
ret
q10clr endp
; установка курсора (строка/столбец):
; ----------------------------------
q20curs proc near ;dx уже установлен
mov ah,02 ;функция установки курсора
mov bh,00 ;страница № 0
int 10h ;вызов bios
ret
q20curs endp
codesg ends
end beginПрограмма, приведенная на рис.19.1, аналогична программе на рис.9.1, за исключением того, что после ввода имен с клавиатуры выводит их не на экран, а на печатающее устройство. Каждая напечатанная страница содержит заголовок и через двойной интервал список введенных имен в следующем виде:
list of employee names page 01
clancy alderson
ianet brown
david christie
...
d10inpt выдает на экран запрос и затем вводит имя с клавиатуры.
E10prnt выводит имя на печатающее устройство (длина имени берется из
вводного списка параметров); в конце страницы вызывает процедуру m10page.
M10page выполняет прогон на новую страницу, печатает заголовок,
сбрасывает счетчик строк и увеличивает счетчик страниц на единицу.
P100ut общая подпрограмма для непосредственного вывода на печатающее устройство.
В начале выполнения необходимо напечатать заголовок, но не делать перед этим перевод страницы. Поэтому процедура m10page обходит перевод страницы, если счетчик pagectr содержит 01 (начальное значение). Поле pagectr определено как
pagectr db '01'
в начале выполнения необходимо напечатать заголовок, но не делать перед этим перевод страницы. Поэтому процедура m10page обходит перевод страницы, если счетчик pagectr содержит 01 (начальное значение). Поле pagectr определено как
pagectr db '01'
Проверка на конец страницы до (но не после) печати имени гарантирует, что на последней странице будет напечатано по крайней мере одно имя под заголовком.
Программа, приведенная на рис.19.2, выводит на экран запрос на ввод имени файла и, затем, печатает содержимое указанного файла. Эта программа в отличие от приведенной на рис.17.3 (вывод файлов на экран) осуществляет замену выводимых символов табуляции на соответствующее число пробелов. В результате символ табуляции в позициях от 0 до 7 приводит к переходу на позицию 8, от 8 до 15 - на 16 и т.Д. Команды, реализующие данную логику, находятся в процедуре g10xfer после метки g60. Рассмотрим три примера обработки символа табуляции:
текущая позиция печати: 1 9 21
двоичное значение: 00000001 00001001 00010101
очистка трех правых битов: 00000000 00001000 00010000
прибавление 8: 00001000 00010000 00011000
новая позиция: 8 16 24
с10prmp запрашивает ввод имени файла. Нажатие только клавиши return
приводит к завершению работы программы.
E10open открывает дисковый файл по указанному имени.
G10xfer контролирует конец сектора, конец файла, конец области вывода,
символы "перевод строки" и табуляции. Пересылает обычные символы
в область вывода.
P10prnt распечатывает выводную строку и очищает область вывода.
R10read считывает сектор из дискового файла.
Коды "возврат каретки", "перевод строки" и "прогон страницы"
действительны для любых принтеров. Можно модифицировать программу для
подсчета распечатываемых строк и выполнения прогона страницы (шест.Oc) при
достижении, например, строки 62.
Некоторые пользователи предпочитают устанавливать символы "прогон страницы" в ascii файлах с помощью текстового редактора в конкретных местах текста, например, в конце ассемблерных процедур. Кроме того, можно изменить программу для функции 05 базовой версии dos. Эта функция выполняет вывод каждого символа непосредственно на принтер. Таким образом можно исключить определение и использование области вывода.
title prinask (com) чтение и печать дисковых записей
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg,es:codesg
org 100h
begin jmp main
; ---------------------------------------------------------
pathpar label byte ;список параметров для
maxlen db 32 ; ввода
namelen db ? ; имени файла
filenam db 32 dup(' ')
sector db 512 dup(' ') ;область ввода для файла
disarea db 120 dup(' ') ;область вывода
count dw 00
endcde dw 00
ffeed db 0ch
handle dw 0
openmsg db '*** open error ***'
prompt db 'name of file? '
; ----------------------------------------------------------
main proc near ;основная программа
call q10scr ;очистить экран
call q20curs ;установить курсор
a10loop:
mov endcde,00 ;начальная установка
call c10prmp ;получить имя файла
cmp namelen,00 ;есть запрос?
je a90 ; нет - выйти
call e10open ;открыть файл,
; установить dta
cmp endcde,00 ;ошибка при открытии?
jne a80 ; да - повторить запрос
call r10read ;прочитать первый сектор
cmp endcde,00 ;конец файла, нет данных?
je a80 ; да - повторить запрос
call g10xper ;распечатать сектор
a80:
jmp a10loop
a90: ret
main endp
; подпрограмма запроса имени файла:
; --------------------------------
c10prmp proc near
mov ah,40h ;функция вывода на экран
mov bx,01
mov cx,13
lea dx,prompt
int 21h
mov ah,0ah ;функция ввода с клавиатуры
lea dx,pathpar
int 21h
mov bl,namelen ;записать
mov bh,00 ; 00 в конец
mov filenam[bx],0 ; имени файла
c90 ret
c10prmp endp
; открытие дискового файла:
; ------------------------
e10open proc near
mov ah,3dh ;функция открытия
mov al,00 ;только чтение
lea dx,filenam
int 21h
jnc e20 ;проверить флаг cf
call x10err ; ошибка, если установлен
ret
e20:
mov handle,ax ;сохранить номер файла
mov ax,2020h
mov cx,256 ;очистить пробелами
rep stosw ; область сектора
ret
e100pen endp
; подготовка и печать данных:
; --------------------------
g10xfer proc near
cld ;направление слева-направо
lea si,sector ;начальная установка
g20:
lea di,disarea
mov count,00
g30:
lea dx,sector+512
cmp si,dx ;конец сектора?
jne g40
call r10read ; да - читать следующий
cmp endcde,00 ;конец файла?
je g80 ; да - выйти
lea si,sector
g40:
mov bx,count
cmp bx,80 ;конец области вывода?
jb g50 ; нет - обойти
mov [di+bx],0d0ah ; да - записать cr/lf
call p10prnt
lea di,disarea ;начало области вывода
g50:
lodsb ;записать [si] в al,
; увеличить si
mov bx,count
mov [di+bx],al ;записать символ
inc bx
cmp al,1ah ;конец файла?
je g80 ; да - выйти
cmp al,0ah ;конец строки?
jne g60 ; нет - обойти,
call p10prnt ; да - печатать
jmp g20
g60:
cmp al,09h ;символ табуляции?
jne g70
dec bx ; да - установить bx:
mov byte ptr [di+bx],20h ;заменит tab на пробел
and bx,0fff8h ;обнулить правые 8 бит
add bx,08 ; и прибавить 8
g70:
mov count,bx
jmp g30
g80: mov bx,count ;конец файла
mov byte ptr [di+bx],0ch ;прогон страницы
call p10prnt ;печатать последнюю строку
g90: ret
g10xfer endp
; подпрограммы печати:
; -------------------
p10prnt proc near
mov ah,40h ;функция печати
mov bx,04
mov cx,count ;длина
inc cx
lea dx,disarea
int 21h
mov ax,2020h ;очистить область вывода
mov cx,60
lea di,disarea
rep stosw
ret
p10prnt endp
; подпрограмма чтения сектора:
; ---------------------------
r10read proc near
mov ah,3fh ;функция чтения
mov bx,handle ;номер файла
mov cx,512 ;длина
mov dx,sector ;буфер
int 21h
mov endcde,ax
ret
r10read endp
; прокрутка экрана:
; ----------------
q10scr proc near
mov ax,0600h
mov bh,1eh ;установить цвет
mov cx,0000 ;прокрутка (сскроллинг)
mov dx,184fh
int 10h
ret
q10scr endp
; подпрограмма установки курсора:
; ------------------------------
q20curs proc near
mov ah,02 ;функция установки
mov bh,00 ; курсора
mov dx,00
int 10h
ret
q20curs endp
; вывод сообщения об ошибке:
; -------------------------
x10err proc near
mov ah,40h ;функция вывода на экран
mov bx,01 ;номер
mov cx,18 ;длина
lea dx,openmsg ;адрес сообщения
int 1h
mov ndcde,01 ;признак ошибки
ret
x10err endp
codesg ends
end beginдля печати в базовой версии dos необходимо установить в регистре ah код функции 05, а в регистр dl поместить распечатываемый символ и, затем, выполнить команду int 21h следующим образом:
mov ah,05 ;запрос функции печати
mov dl,char ;распечатываемый символ
int 21h ;вызов dos
Ниже показана программа печати полной строки. Сначала в регистр si загружается начальный адрес области headg, а в регистр cx - длина этой области. Цикл, начинающийся по метке p20, выделяет очередной символ из области headg и посылает его на принтер. Так как первый символ области headg - "прогон страницы", а последние два - "перевод строки", то заголовок печатается в начале новой страницы и после него следует двойной интервал.
headg db 0ch,'industrial bicycle mfrs',0dh,0ah,0ah
lea si,headg ;установка адреса и
mov cx,27 ; длины заголовка
p20:
mov ah,05 ;запрос функции печати
mov dl,[si] ;символ из заголовка
int 21h ;вызов dos
inc si ;следующий символ
loop p20
пока принтер не включен, dos выдает сообщения "out of paper". После включения питания программа начинает работать нормально. Для прекращения печати можно нажать клавиши ctrl/break.
выше уже был показан ряд команд, которые являются основными для большинства печатающих устройств. Кроме того существуют следующие команды:
десятичн. Шест.
15 0f включить узкий формат
14 0e включить широкий формат
18 12 выключить узкий формат
20 14 выключить широкий формат
есть команды, которые распознаются по предшествующему символу esc (шест.1b). Некоторые из них в зависимости от печатающего устройства представлены ниже:
1b 30 установить плотность 8 строк на дюйм
1b 32 установить плотность 6 строк на дюйм
1b 45 включить жирный формат
1b 46 выключить жирный формат
headg db 0fh, 1bh, 30h, 'title...', 0dh, 0ah
mov ah,05 ;запрос функции печати
mov dl,0fh ;включить узкий формат
int 21h
Приведенные команды не обязательно работают на принтерах любых моделей. Для проверки возможных команд управления следует ознакомиться с руководством конкретного печатающего устройства.
ah=0: данная операция выполняет печать одного символа на три принтера по номерам 0,1 и 2 (стандартное значение - 0).
mov ah,00 ;запрос функции печати
mov al,char ;символ, выводимый на печать
mov dx,00 ;выбор принтера № 0
int 17h ;вызов bios
Ah=1: инициализация порта печатающего устройства:
mov ah,01 ;запрос на инициализацию порта
mov dx,00 ;выбор порта № 0
int 17h ;вызов bios
Ah=2: чтение состояние порта принтера:
mov ah,02 ;функция чтения состояния порта
mov dx,00 ;выбор порта № 0
int 17h ;вызов bios
test ah,00101001b; принтер готов?
jnz errormsg ;нет - выдать сообщение об ошибке
назначение функций ah=1 и ah=2 состоит в определении состояния принтера. В результате выполнения этих функций биты регистра ah могут устанавливаться в 1:
бит причина
7 не занято
6 подтверждение от принтера
5 конец бумаги
4 выбран
3 ошибка ввода/вывода
если принтер включен, то операция возвращает шест.90 или двоичное
10010000 - принтер "не занят" и "выбран" - это нормальное состояние
готовности. В случае неготовности принтера устанавливаются бит 5 (конец
бумаги или бит 3 (ошибка вывода). Если принтер выключен, то операция
возвращает шест.B0 или двоичное 10110000, указывая на "конец бумаги".
Выполняя программу при выключенном принтере, bios не выдает сообщение
автоматически, поэтому предполагается, что программа должна сама проверить
и отреагировать на состояние принтера. Если программа не делает этого, то
единственной индикацией будет мигающий курсор на экране дисплея. Если в
этот момент включить принтер, то некоторые выходные данные могут быть
потеряны. Следовательно, прежде чем использовать функции bios для печати,
следует проверить состояние порта принтера и, если будет обнаружена
ошибка, то выдать соответствующее сообщение. (функции dos выполняют эту
проверку автоматически, хотя их сообщение "out of paper" относится к
различным состояниям). После включения принтера, вывод сообщений об ошибке
прекращается и принтер начинает нормально работать без потери данных.
В процессе работы принтер может выйти за страницу или быть нечаянно выключен. Поэтому в программах печати следует предусмотреть проверку состояния принтера перед каждой попыткой печати.
ц е л ь: объяснить определение и использование ассемблерных макрокоманд.
В данной главе рассмотрены особенности макросредств, включая те, которые не достаточно ясно даны в руководстве по ассемблеру. Тем не менее пояснения для некоторых малоиспользуемых операций следует искать в руководстве по ассемблеру.
макроопределение должно находиться до определения сегмента. Рассмотрим пример простого макроопределения по имени init1, которое инициализирует сегментные регистры для exe-программы:
init1 macro ;начало
assume cs:cseg,ds:dseg,ss:stack;es:dseg
push ds
sub ax,ax
push ax ;тело
mov ax,dseg ;макроопpеделения
mov ds,ax
mov es,ax
endm ;конец
В последующем разделе "включение из библиотеки макроопределений показана возможность каталогизации макрокоманд в библиотеке и автоматическое включение их в любые программы.
title macro1 (exe) макрос для инициализации
; --------------------------------------------
init1 macro
assume cs:cseg,ds:dseg,ss:stack,es:dseg
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,dseg
mov ds,ax
mov es,ax
endm ;конец макрокоманды
; --------------------------------------------
0000 stack segment para stack 'stack'
0000 20 [ ???? ] dw 32 dup(?)
0040 stack ends
; --------------------------------------------
0000 dseg segment para 'data'
0000 54 65 73 74 20 6f messge db 'test of macro-instruction', 13
66 20 6d 61 63 72
6f 2d 69 6e 73 74
72 65 73 74 69 6f
6e 0d
001a dseg ends
; --------------------------------------------
0000 cseg segment para 'code'
0000 begin proc far
init1 ;макрокоманда
0000 1e + push ds
0001 2b c0 + sub ax,ax
0003 50 + push ax
0004 b8 ---- r + mov ax,dseg
0007 8e d8 + mov ds,ax
0009 8e c0 + mov es,ax
000b b4 40 mov ah,40h ;вывод на экран
000d bb 0001 mov bx,01 ;номер
0010 b9 001a mov cx,26 ;длина
0013 8d 16 0000 r lea dx,messge ;сообщение
0017 cd 21 int 21h
0019 cb ret
001a begin endp
001a cseg ends
end begin
macros:
n a m e length
init1. . . . . . . . . . . . . . . . 0004
segments and groups:
n a m e size align combine class
cseg . . . . . . . . . . . . . . . . 001a para none 'code'
dseg . . . . . . . . . . . . . . . . 001a para none 'data'
stack. . . . . . . . . . . . . . . . 0040 para stack 'stack'
symbols:
n a m e type value attr
begin. . . . . . . . . . . . . . . . F proc 0000 cseg length=001a
message. . . . . . . . . . . . . . . L byte 0000 dsegв предыдущем макроопределении требовались фиксированные имена сегментов: cseg, dseg и stack. Для того, чтобы макрокоманда была более гибкой и могла принимать любые имена сегментов, определим эти имена, как формальные параметры:
init2 macro csname,dsname,ssname ;формальные параметры
assume cs:csname,ds:dsname,sc:ssname,es:dsname
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,dsname
mov ds,ax
mov es,ax
endm ;конец макроопределения
Теперь при использовании макрокоманды init2 необходимо указать в качестве параметров действительные имена трех сегментов в соответствующей последовательности. Например, следующая макрокоманда содержит три параметра, которые соответствуют формальным параметрам в исходном макроопределении:
макроопределение: init2 macro csname,dsname,ssname (форм. Параметры)
| | |
макрокоманда: init2 cseg,dseg,stack (параметры)
Формальный параметр может иметь любое правильное ассемблерное имя (включая имя регистра, например, cx), которое в процессе ассемблирования будет заменено на параметр макрокоманды. Отсюда следует, что ассемблер не распознает регистровые имена и имена, определенные в области данных, как таковые. В одной макрокоманде может быть определено любое число формальных параметров, разделенных запятыми, вплоть до 120 колонки в строке.
title macro2 (exe) использование параметров
; ----------------------------------------------
init2 macro csname,dsname,ssname
assume cs:csname,ds:dsname
assume ss:ssname,es:dsname
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,dsname
mov ds,ax
mov es,ax
endm ;конец макрокоманды
; ----------------------------------------------
0000 stack segment para stack 'stack'
0000 20 [ ???? ] dw 32 dup(?)
0040 stack ends
; ----------------------------------------------
0000 dseg segment para 'data'
0000 54 65 73 74 20 6f message db 'test of macro', '$'
66 20 6d 61 63 72
6f 24
000e dseg ends
; ----------------------------------------------
0000 cseg segment para 'code'
0000 begin proc far
init2 cseg,dseg,stack
0000 1e + push ds
0001 2b c0 + sub ax,ax
0003 50 + push ax
0004 b8 ---- r + mov ax,dseg
0007 8e d8 + mov ds,ax
0009 8e c0 + mov es,ax
000b b4 09 mov ah,09 ;вывод на экран
000d 8d 16 0000 r lea dx,messge ;сообщение
0011 cd 21 int 21h
0013 cb ret
0014 begin endp
0014 cseg ends
end beginдля пояснений назначения макроопределения в нем могут находиться комментарии. Директива comment или символ точка с запятой указывают на строку комментария, как это показано в следующем макроопределении prompt:
prompt macro messge
;эта макрокоманда выводит сообщения на экран
mov ah,09h
lea dx,messge
int 21h
endm
так как по умолчанию в листинг попадают только команды генерирующие объектный код, то ассемблер не будет автоматически выдавать и комментарии, имеющиеся в макроопределении. Если необходимо, чтобы в расширении появлялись комментарии, следует использовать перед макрокомандой директиву .Lall ("list all" - выводить все), которая кодируется вместе с лидирующей точкой:
.Lall
prompt messag1
Программа на рис.20.3 демонстрирует описанное выше свойство директив листинга. В программе определено два макроопределения init2 и prompt, рассмотренные ранее. Кодовый сегмент содержит директиву .Sall для подавления распечатки init2 и первого расширения prompt. Для второго расширения prompt директива .Lall указывает ассемблеру на вывод в листинг комментария и макрорасширения. Заметим, однако, что комментарий, отмеченный двумя символами точка с запятой (;;) в макроопределении prompt, не распечатывается в макрорасширениях независимо от действия директив управления листингом.
title macro3 (exe) директивы .Lall и .Sall
; -----------------------------------------------
init2 macro csname,dsname,ssname
assume cs:csname,ds:dsname
assume ss:ssname,es:dsname
push ds
sub ax,ax
push ax
mov ax,dsname
mov ds,ax
mov es,ax
endm
; -----------------------------------------------
prompt macro message
; макрокоманда выводит на экран любые сообщения
;; генерирует команды вызова dos
mov ah,09 ;вывод на экран
lea dx,message
int 21h
endm
; -----------------------------------------------
0000 stack segment para stack 'stack'
0000 20 [ ???? ] dw 32 dup (?)
0040 stack ends
; -----------------------------------------------
0000 data segment para 'data'
0000 43 75 73 74 6f 6d messg1 db 'customer name?', '$'
65 72 20 6e 61 6d
65 3f 24
000f 43 75 73 74 6f 6d messg2 db 'customer address?', '$'
65 72 20 61 64 64
72 65 73 73 3f 24
0021 data ends
; -----------------------------------------------
0000 cseg segment para 'code'
0000 begin proc far
.Sall
init2 cseg,data,stack
prompt messg1
.Lall
prompt messg2
+ ; макрокоманда выводит на экран любые сообщения
0013 b4 09 + mov ah,09 ;вывод на экран
0015 8d 16 000f r + lea dx,messg2
0019 cd 21 + int 21h
001b cb ret
001c begin endp
001c cseg ends
end beginмакроопределение может содержать ссылку на другое макроопределение. Рассмотрим простое макроопределение dos21, которое заносит в регистр ah номер функции dos и выполняет int 21h:
dos21 macro dosfunc
mov ah,dosfunc
int 21h
endm
для использования данной макрокоманды при вводе с клавиатуры необходимо закодировать:
lea dx,namepar
dos21 0ah
предположим, что имеется другое макроопределение, использующее функцию 02 в регистре ah для вывода символа:
disp macro char
mov ah,02
mov dl,char
int 21h
endm
для вывода на экран, например, звездочки достаточно закодировать макрокоманду disp '*'. Можно изменить макроопределение disp, воспользовавшись макрокомандой doc21:
disp macro char
mov dl,char
dos21 02
endm
теперь, если закодировать макрокоманду disp в виде disp '*', то ассемблер сгенерирует следующие команды:
mov dl,'*'
mov ah,02
int 21h
в некоторых макрокомандах требуется определять элементы данных или метки команд. При использовании такой макрокоманды в программе более одного раза происходит также неоднократное определение одинаковых полей данных или меток. В результате ассемблер выдаст сообщения об ошибке из-за дублирования имен. Для обеспечения уникальности генерируемых в каждом макрорасширении имен используется директива local, которая кодируется непосредственно после директивы macro, даже перед комментариями. Общий формат имеет следующий вид:
local dummy-1,dummy-2,... ;формальные параметры
В макрорасширении для comp генерируется метка ??0000, а для out - ??0001. Если макрокоманда divide будет использована в этой программе еще один раз, то в следующем макрорасширении будут сгенерированы метки ??0002 и ??0003 соответственно. Таким образом, с помощью директивы local обеспечивается уникальность меток в макрорасширениях в одной программе.
title macro4 (com) использование директивы local
; -------------------------------------------------
divide macro dividend,divisor,quotient
local comp
local out
; ax=делимое, bx=делитель, cx=частное
mov ax,dividend ;загрузить делимое
mov bx,divisor ;загрузить делитель
sub cx,cx ;регистр для частного
comp:
cmp ax,bx ;делимое < делителя?
jb out ; да - выйти
sub ax,bx ;делимое - делитель
inc cx ;частное + 1
jmp comp
out:
mov quotient,cx ;записать результат
endm
; ------------------------------------------------
0000 cseg segment para 'code'
assume cs:cseg,ds:cseg,ss:cseg,es:cseg
0100 org 100h
0100 eb 06 begin: jmp short main
; ------------------------------------------------
0102 0096 divdnd dw 150 ;делимое
0104 001b divsor dw 27 ;делитель
0106 ???? quotnt dw ? ;частное
; ------------------------------------------------
0108 main proc near
.Lall
divide divdnd,divsor,quotnt
+ ; ax=делимое, bx=делитель, cx=частное
0108 a1 0102 r + mov ax,divdnd ;загрузить делимое
010b 8b 1e 0104 r + mov bx,divsor ;загрузить делитель
010f 2b c9 + sub cx,cx ;регистр для частного
0111 + ??0000:
0111 3b c3 + cmp ax,bx ;делимое < делителя?
0113 72 05 + jb ??0001 ; да - выйти
0115 2b c3 + sub ax,bx ;делимое - делитель
0117 41 + inc cx ;частное + 1
0118 eb f7 + jmp ??0000
011a + ??0001:
011a 89 0e 0106 r + mov quotnt,cx ;записать результат
011e c3 ret
011f main endp
011f cseg ends
end beginопределение таких макрокоманд, как init1 и init2 и одноразовое их использование в программе кажется бессмысленным. Лучшим подходом здесь является каталогизация собственных макрокоманд в библиотеке на магнитном диске, используя любое описательное имя, например, macro.Lib:
init macro csname,dsname,ssname
.
.
Endm
prompt macro messge
.
.
Endm
теперь для использования любой из каталогизированных макрокоманд вместо macro определения в начале программы следует применять директиву include:
include c:macro.Lib
.
.
Init cseg,data,stack
Так как транслятор с ассемблера является двухпроходовым, то для обеспечения обработки директивы include только в первом проходе (а не в обоих) можно использовать следующую конструкцию:
if1
include c:macro.Lib
endif
Расположение директивы include не критично, но она должна появиться ранее любой макрокоманды из включаемой библиотеки.
title macro5 (exe) проверка директивы include
edif
; -----------------------------------------------
0000 stack segment para stack 'stack'
0000 20 [????] dw 32 dup(?)
0040 stack ends
; -----------------------------------------------
0000 data segment para 'data'
0000 54 65 73 74 20 6f messge db 'test of macro','$'
66 20 6d 61 63 72
6f 24
000e data ends
; -----------------------------------------------
0000 cseg segment para 'code'
0000 begin proc far
init cseg,data,stack
0000 1e + push ds
0001 3b c0 + sub ax,ax
0003 50 + push ax
0004 b8 ---- r + mov ax,data
0007 8e d8 + mov ds,ax
0009 8e c0 + mov es,ax
prompt messge
000b b4 09 + mov ah,09 ;вывод на экран
000d 8d 16 0000 r + lea dx,messge
0011 cd 21 + int 21h
0013 cb ret
0014 begin endp
0014 cseg ends
end beginдиректива include указывает ассемблеру на включение всех макроопределений из специфицированной библиотеки. Например, библиотека содержит макросы init, prompt и divide, хотя программе требуется только init. Директива purge позволяет "удалить" нежелательные макросы prompt и divide в текущем ассемблировании:
if1
include macro.Lib ;включить всю библиотеку
endif
purge promrt,diyide ;удалить ненужные макросы
...
Init cseg,data,stack ;использование оставшейся макрокоманды
директива purge действует только в процессе ассемблирования и не оказывает никакого влияния на макрокоманды, находящиеся в библиотеке.
символ амперсанд (&) указывает ассемблеру на сцепление (конкатенацию) текста или символов. Следующая макрокоманда move генерирует команду movsb или movsw:
move macro tag
rep movs&tag
endm
теперь можно кодировать макрокоманду в виде move b или move w. В результате макрорасширения ассемблер сцепит параметр с командой movs и получит rep movsb или rep movsw. Данный пример весьма тривиален и служит лишь для иллюстрации.
директивы повторения заставляют ассемблер повторить блок операторов, завершаемых директивой endm. Эти директивы не обязательно должны находится в макроопределении, но если они там находятся, то одна директива endm требуется для завершения повторяющегося блока, а вторая endm - для завершения макроопределения.
операция rept приводит к повторению блока операторов до директивы endm в соответствии с числом повторений, указанным в выражении:
rept выражение
в следующем примере происходит начальная инициализация значения n=0 и затем повторяется генерация db n пять раз:
n = 0
rept 5
n = n + 1
db n
endm
Директива rept может использоваться таким образом для определения таблицы или части таблицы. Другим примером может служить генерация пяти команд movsb, что эквивалентно rep movsb при содержимом cx равном 05:
rept 5
movsb
endm
операция irp приводит к повторению блока команд до директивы endm. Основной формат:
irp dummy,
аргументы, содержащиеся в угловых скобках, представляют собой любое число правильных символов, строк, числовых или арифметических констант. Ассемблер генерирует блок кода для каждого аргумента. В следующем примере ассемблер генерирует db 3, db 9, db 17, db 25 и db 28:
irp n,<3, 9, 17, 25, 28>
db n
endm
операция irpc приводит к повторению блока операторов до директивы endm. Основной формат:
irpc dummy,string
ассемблер генерирует блок кода для каждого символа в строке "string". В следующем примере ассемблер генерирует dw 3, dw 4 ... Dw 8:
irpc n,345678
dw n
endm
ассемблер поддерживает ряд условных директив. Ранее нам уже приходилось использовать директиву if1 для включения библиотеки только в первом проходе ассемблирования. Условные директивы наиболее полезны внутри макроопределений, но не ограничены только этим применением. Каждая директива if должна иметь спаренную с ней директиву endif для завершения if-логики и возможную директиву else для альтернативного действия:
ifxx (условие)
. __________
. Условный|
else (не обязательное действие) |
. Блок |
. __________|
endif (конец if-логики)
if выражение если выражение не равно нулю, ассемблер
обрабатывает операторы в условном блоке.
Ife выражение если выражение равно нулю, ассемблер обрабатывает
операторы в условном блоке.
If1 (нет выражения) если осуществляется первый проход ассемблирования
то обрабатываются операторы в условном блоке.
If2 (нет выражения) если осуществляется второй проход операторы
ассемблирования, то обрабатываются в условном
блоке.
Ifdef идентификатор если идентификатор определен в программе или
объявлен как extrn, то ассемблер обрабатывает
операторы в условном блоке.
Ifndef идентификатор если идентификатор не определен в программе или
не объявлен как extrn, то ассемблер обрабатывает
операторы в условном блоке.
Ifb <аргумент> если аргументом является пробел, ассемблер
обрабатывает операторы в условном блоке. Аргумент
должен быть в угловых скобках.
Ifnb <аргумент> если аргументом является не пробел, то ассемблер
обрабатывает операторы в условном блоке. Аргумент
должен быть в угловых скобках.
Ifidn <арг-1>,<арг-2> если строка первого аргумента идентична строке
второго аргумента, то ассемблер обрабатывает
операторы в условном блоке. Аргументы должны быть
в угловых скобках.
Ifdif<арг-1>,<арг-2> если строка первого аргумента отличается от
строки второго аргумента, то ассемблер
обрабатывает операторы в условном блоке.
Аргументы должны быть в угловых скобках.
Ниже приведен простой пример директивы ifnb (если не пробел). Для dos int 21h все запросы требуют занесения номера функции в регистр ah, в то время как лишь некоторые из них используют значение в регистре dx. Следующее макроопределение учитывает эту особенность:
dos21 macro dosfunc,dxaddres
mov an,dosfunc
ifnb
mov dx,offset dxaddres
endif
int 21h
endm
использование dos21 для простого ввода с клавиатуры требует установки значения 01 в регистр ah:
dos21 01
ассемблер генерирует в результате команды mov ah,01 и int 21h. Для ввода символьной строки требуется занести в регистр ah значение 0ah, а в регистр dx - адрес области ввода:
dos21 0ah,ipfield
ассемблер генерирует в результате обе команды mov и int 21h.
макроопределение может содержать условные директивы, которые проверяют важные условия. Если условие истинно, то ассемблер должен прекратить дальнейшее макрорасширение. Для этой цели служит директива exitm:
ifxx [условие]
.
. (неправильное условие)
.
Exitm
.
.
Endif
как только ассемблер попадает в процессе генерации макрорасширения на директиву exitm, дальнейшее расширение прекращается и обработка продолжается после директивы endm. Можно использовать exitm для прекращения повторений по директивам rept, irp и irpc даже если они находятся внутри макроопределения.
программа на рис.20.6 содержит макроопределение divide, которая генерирует подпрограмму для выполнения деления вычитанием. Макрокоманда должна кодироваться с параметрами в следующей последовательности: делимое, делитель, частное. Макрокоманда содержит директиву ifndef для проверки наличия параметров. Для любого неопределенного элемента макрокоманда увеличивает счетчик cntr. Этот счетчик может иметь любое корректное имя и предназначен для временного использования в макроопределении. После проверки всех трех параметров, макрокоманда проверяет cntr:
if cntr
;макрорасширение прекращено
exitm
Если ассемблер успешно проходит все проверки, то он генерирует макрорасширение. В кодовом сегменте первая макрокоманда divide содержит правильные делимое и частное и, поэтому генерирует только комментарии. Один из способов улучшения рассматриваемой макрокоманды - обеспечить проверку на ненулевой делитель и на одинаковый знак делимого и делителя; для этих целей лучше использовать коды ассемблера, чем условные директивы.
title macro6 (com) проверка директ. If и ifndef
; -----------------------------------------------
divide macro dividend,divisor,quotient
local comp
local out
cntr = 0
; ax-делимое, bx-делитель, cx-частное
ifndef dividend
; делитель не определен
cntr = cntr +1
endif
ifndef divisor
; делимое не определено
cntr = cntr +1
endif
ifndef quotient
; частное не определено
cntr = cntr +1
endif
if cntr
; макрорасширение отменено
exitm
endif
mov ax,dividend ;загрузка делимого
mov bx,divisor ;загрузка делителя
sub cx,cx ;регистр для частного
comp:
cmp ax,bx ;делимое < делителя?
jb out ; да - выйти
sub ax,bx ;делимое - делитель
inc cx ;частное + 1
jmp comp
out:
mov quotient,cx ;запись результата
endm
; -----------------------------------------------
0000 cseg segment para 'code'
assume cs:cseg,ds:cseg,ss:cseg,es:cseg
0100 org 100h
0100 eb 06 begin: jmp short main
; -----------------------------------------------
0102 0096 divdnd dw 150
0104 001b divsor dw 27
0106 ???? quotnt dw ?
; -----------------------------------------------
0108 main proc near
.Lall
divide divdnd,divsor,quotnt
= 0000 + cntr = 0
+ ; ax-делимое, bx-делитель, cx-частное
+ endif
+ endif
+ endif
+ endif
0108 a1 0102 r + mov ax,divdnd ;загрузка делимого
0108 8b 1e 0104 r + mov bx,divsor ;загрузка делителя
010f 2b c9 + sub cx,cx ;регистр для частного
0111 + ??0000:
0111 3b c3 + cmp ax,bx ;делимое < делителя?
0113 72 05 + jb ??0001 ; да - выйти
0115 2b c3 + sub ax,bx ;делимое - делитель
0117 41 + inc cx
0118 eb f7 + jmp ??0000
011a + ??0001:
011a 89 0e 0106 r + mov quotnt,cx ;запись результата
divide didnd,divsor,quot
= 0000 + cntr = 0
+ ; ax-делимое, bx-делитель, cx-частное
+ ifndef didnd
+ ; делитель не определен
= 0001 + cntr = cntr +1
+ endif
+ endif
+ ifndef quot
+ ; частное не определено
= 0002 + cntr = cntr +1
+ endif
+ if cntr
+ ; макрорасширение отменено
+ exitm
011e c3 ret
011f main endp
011f cseg ends
end beginОбратите внимание на первые два оператора в макроопределении:
movif macro tag
ifidn tag b
Предполагается, что рассматриваемая макрокоманда не является очень полезной и ее назначение здесь - проиллюстрировать условные директивы в простой форме. К данному моменту, однако, вы имеете достаточно информации для составления больших полезных макроопределений.
title macro7 (com) проверка директивы ifidn
; -------------------------------------------
movif macro tag
ifidn tag,b
rep movsb
exitm
endif
ifidn tag,w
rep movsw
else
; не указан параметр b или w,
; по умолчанию принято b
rep movsb
endif
endm
; -------------------------------------------
0000 csig segment para 'code'
assume cs:cseg,ds:cseg
assume ss:cseg,es:cseg
0100 org 100h
0100 eb 00 begin: jmp short main
; ...
0102 main proc near
.Lall
movif b
+ ifidn b,b
0102 f3/a4 + rep movsb
+ exitm
movif w
+ endif
+ ifidn w,w
0104 f3/a5 + rep movsw
+ endif
movif
+ endif
+ else
+ ;не указан парам. B или w, по умолч.Принято b
+ ;--------------------------------------------
0106 f3/a4 + rep movsb
+ endif
0108 c3 ret
0109 main endp
0109 cseg ends
end beginц е л ь: раскрыть технологию программирования, включающую компоновку и выполнение ассемблерных программ.
Существует много разновидностей организации подпрограмм, но любая организация должна быть "понятна" и ассемблеру, и компоновщику, и этапу выполнения. Следует быть внимательным к ситуациям, когда, например, под программа 1 вызывает подпрограмму 2, которая вызывает подпрограмму 3 и, которая в свою очередь вызывает подпрограмму 1. Такой процесс, известный как рекурсия, может использоваться на практике, но при неаккуратном обращении может вызвать любопытные ошибки при выполнении.
Например, межсегментный call может состоять из следующего объектного кода:
9a 0002 af04
шест.9a представляет собой код команды межсегментного вызова которая записывает значение 0002 в виде 0200 в регистр ip, а значение af04 в виде 04af в регистр cs. Комбинация этих адресов указывает на первую выполняемую команду в вызываемой подпрограмме:
кодовый сегмент 04af0
смещение в ip 0200
действительный адрес 04cf0
при выходе из вызванной процедуры межсегментная команда возврата rep восстанавливает оба адреса в регистрах cs и ip и таким образом передает управление на следующую после call команду.
Команда call в mainprog должна "знать", что subprog существует вне данного сегмента (иначе ассемблер выдаст сообщение о том, что идентификатор subprog не определен). С помощью директивы extrn можно указать ассемблеру, что ссылка на subprog имеет атрибут far, т.Е.Определена в другом ассемблерном модуле. Так как сам ассемблер не имеет возможности точно определить такие ссылки, он генерирует "пустой" объектный код для последующего заполнения его при компановке:
9a 0000 ---- e
подпрограмма subprog содержит директиву public, которая указывает ассемблеру и компоновщику, что другой модуль должен "знать" адрес subprog. В последнем шаге, когда оба модуля mainprog и subprog будут успешно ассемблированы в объектные модули, они могут быть скомпонованы следующим образом:
запрос компоновщика link: ответ:
object modules [.Obj]: b:mainprog+b:subprog
run file [filespec.Exe]: b:combprog (или другое имя)
list file [nul.Map]: con
libraries [.Lib]: [return]
Kомпоновщик устанавливает соответствия между адресами extrn в одном объектном модуле с адресами public в другом и заносит необходимые относительные адреса. Затем он объединяет два объектных модуля в один выполняемый. При невозможности разрешить ссылки компоновщик выдает сообщения об ошибках. Следите за этими сообщениями прежде чем пытаться выполнить программу.
------------------------------------------------------
¦ extrn subprog:far ¦
¦ mainprog: . ¦
¦ . ¦
¦ call subprog ¦
¦ . ¦
¦ . ¦
-------------------------------------------------------
¦ public subprog ¦
¦ subprog: . ¦
¦ . ¦
¦ . ¦
¦ ret ¦
--------------------------------------------------------директива extrn имеет следующий формат:
extrn имя:тип [, ... ]
можно определить более одного имени (до конца строки) или закодировать дополнительные директивы extrn. В другом ассемблерном модуле соответствующее имя должно быть определено и идентифицировано как public. Тип элемента может быть abs, byte, dword, far, near, word. Имя может быть определено через equ и должно удовлетворять реальному определению имени.
директива public указывает ассемблеру и компоновщику, что адрес указанного идентификатора доступен из других программ. Директива имеет следующий формат:
public идентификатор [, ... ]
Рассмотрим три различных способа компановки программ.
page 60,132
title callmull1 (exe) вызов подпрограммы умнож.
Extrn submul:far
;-----------------------------------------------
0000 stacksg segment para stack 'stack'
0000 40 [ ???? ] dw 64 dup(?)
0080 stacksg ends
;-----------------------------------------------
0000 datasg segment para 'data'
0000 0140 qty dw 0140h
0002 2500 price dw 2500h
0004 datasg ends
;-----------------------------------------------
0000 codesg segment para 'code'
0000 begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg
0000 1e push ds
0001 2b c0 sub ax,ax
0003 50 push ax
0004 b8 ---- r mov ax,datasg
0007 8e d8 mov ds,ax
0009 a1 0002 r mov ax,price ;загрузить стоимость
000c 8b 1e 0000 r mov bx,qty ; и количество
0010 9a 0000 ---- e call submul ;вызвать подпрограмму
0015 cb ret
0016 begin endp
0016 codesg ends
end begin
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . 0016 para none 'code'
datasg . . . . . . . . . . . . 0004 para none 'data'
stacksg. . . . . . . . . . . . 0080 para stack 'stack'
symbols:
n a m e type value attr
begin. . . . . . . . . . . . . F proc 0000 codesg length=0016
price. . . . . . . . . . . . . L word 0002 datasg
qty. . . . . . . . . . . . . . L word 0000 datasg
submul . . . . . . . . . . . . L far 0000 external
page 60,132
title submul подпрограмма для умножения
;-----------------------------------------------
0000 codesg segment para 'code'
0000 submul proc far
assume cs:codesg
public submul
0000 f7 e3 mul bx ;ax-стоимость, bx-количество
0002 cb ret ;произведение в dx:ax
0003 submul endp
0003 codesg ends
end submul
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . 0003 para none 'code'
symbols:
n a m e type value attr
submul . . . . . . . . . . . . F proc 0000 codesg clobal length=0003
__________________________________________________________________________
link
ibm personal computer linker
version 2.30 (c) copyright ibm corp 1981, 1985
object modules: b:callmul1+b:submul1
run file: [b:callmul1.Exe]:
list file:[nul.Map]: con
libraries [.Lib]:
start stop length name class
00000h 00015h 0016h codesg code <--примечание: 2 кодовых
00020h 00022h 0003h codesg code <-- сегмента
00030h 00033h 0004h datasg data
00040h 000bfh 0080h stacksg stack
program entry point at 0000:0000 При трассировке выполнения программы можно обнаружить, что команда call submul имеет объектный код
9a 0000 d413
машинный код для межсегментного call - шест.9a. Эта команда сохраняет в стеке регистр ip и загружает в него значение 0000, сохраняет в стеке значение шест.13d2 из регистра cs и загружает в него шест.D413. Следующая выполняемая команда находится по адресу в регистровой паре cs:ip т.Е. 13d40 плюс 0000. Обратите внимание, что основная программа начинается по адресу в регистре cs, содержащему шест.13d2, т.Е. Адрес 13d20. Из карты компановки видно, что подпрограмма начинается по относительному адресу шест.0020. Складывая эти два значения, получим действительный адрес кодового сегмента для подпрограммы:
адрес в cs 13d20
смещение в ip 0020
действительный адрес 13d40
компоновщик определяет это значение точно таким же образом, и подставляет его в операнд команды call.
page 60,132
title callmul2 (exe) вызов подпрограммы умнож.
Extern submul:far
;----------------------------------------------
0000 stacksg segment para stack 'stack'
0000 40 [????] dw 64 dup(?)
0080 stacksg ends
;----------------------------------------------
0000 datasg segment para 'data'
0000 0140 qty dw 0140h
0002 2500 price dw 2500h
0004 datasg ends
;----------------------------------------------
0000 codesg segment para public 'code'
0000 begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg
0000 1e push ds
0001 2b c0 sub ax,ax
0003 50 push ax
0004 b8 ---- r mov ax,datasg
0007 8e d8 mov ds,ax
0009 a1 0002 r mov ax,price ;загрузить стоимость
000c 8b 1e 0000 r mov bx,qty ; и количество
0010 9a 0000 ---- e call submul ;вызвать подпрограмму
0015 cb ret
0016 begin endp
0016 codesg ends
end begin
________________________________________________________________________
segments and group:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . .0016 para public 'code'
datasg . . . . . . . . . . . . .0004 para none 'data'
stacksg. . . . . . . . . . . . .0080 para stack 'stack'
symbols:
n a m e type value attr
begin. . . . . . . . . . . . . F proc 0000 codesg lenght=0016
price. . . . . . . . . . . . . L word 0002 datasg
qty. . . . . . . . . . . . . . L word 0000 datasg
submul . . . . . . . . . . . . L far 0000 external
page 60,132
title submul2 вызываемая подпрограмма умножения
;----------------------------------------------
0000 codesg segment para public 'code'
0000 submul proc far
assume cs:codesg
public submul
0000 f7 e3 mul bx ;ax-стоимость, bx-количество
0002 cb ret ;произведение в dx:ax
0003 submul endp
0003 codesg ends
end submul
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg. . . . . . . . . . . . . 0003 para public 'code'
symbols:
n a m e type value attr
submul. . . . . . . . . . . . .F proc 0000 codesg global length=0003
link
ibm personal computer linker
version 2.30 (c) copyright ibm corp 1981, 1985
object modules: b:callmul2+b:submul2
run file: [b:callmul2.Exe]:
list file: [nul.Map]: con
libraries [.Lib]:
start stop length name class
00000h 00022h 0023h codesg code <-- примечание: 1 сегмент кода
00030h 00033h 0004h datasg data
00040h 000bfh 0080h stacksg stack
program entry point at 0000:0000 Следующий пример на рис.21.4 представляет собой вариант программы на рис.21.3. Имеется одно изменение в основной программе и одно - в подпрограмме. В обоих случаях в директиве segment используется атрибут public:
codesg segment para public 'code'
Из таблицы идентификаторов (в конце каждого листинга ассемблирования) следует: обобщенный тип кодового сегмента codesg - public (на рис.21.3 было none). Но более интересным является то, что карта компановки в конце листинга показывает теперь только один кодовый сегмент! тот факт, что оба сегмента имеют одни и те же имя (codesg), класс ('code') и атрибут public, заставил компоновщика объединить два логических кодовых сегмента в один физический кодовый сегмент. Кроме того, при трассировке выполнения программы можно обнаружить, что теперь команда вызова подпрограммы имеет следующий объектный код:
9a 2000 d213
эта команда заносит шест.2000 в регистр ip и шест.D213 в регистр cs. Так как подпрограмма находится в общем с основной программой кодовом сегменте, то в регистре cs устанавливается тот же стартовый адрес - шест.D213. Но теперь смещение равно шест.0020:
адрес в cs: 13d20
смещение в ip: 0020
действительный адрес: 13d40
таким образом, кодовый сегмент подпрограммы начинается, очевидно, по адресу шест.13d40. Правильно ли это? карта компановки не дает ответа на этот вопрос, но можно определить адрес по листингу основной программы, которая заканчивается на смещении шест.0016. Так как кодовый сегмент для подпрограммы определен как segment, то он должен начинаться на границе параграфа, т.Е. Его адрес должен нацело делиться на шест.10 или правая цифра адреса должна быть равна 0. Компоновщик размещает подпрограмму на ближайшей границе параграфа непосредственно после основной программы - этот относительный адрес равен шест.00020. Поэтому кодовый сегмент подпрограммы начинается по адресу 13d20 плюс 0020 или 13d40.
__________________________________________
| основная программа... | подпрограмма |
| (не используемый участок) | |
|___________________________|______________|
| | |
13d20 13d30 13d40
рассмотрим, каким образом компоновщик согласует данные, определенные в основной программе и имеющие ссылки из подпрограммы.
page 60,132
title callmul3 (exe) вызов подпрограммы
; для умножения
extrn submul:far
public qty,price
;-------------------------------------------------
0000 stacksg segment para stack 'stack'
0000 40 [????] dw 64 dup(?)
0080 stacksd ends
;-------------------------------------------------
0000 datasg segment para public 'data'
0000 0140 qty dw 0140h
0002 2500 price dw 2500h
0004 datasg ends
;-------------------------------------------------
0000 codesg segment para public 'code'
0000 begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg
0000 1e push ds
0001 2b c0 sub ax,ax
0003 50 push ax
0004 b8 ---- r mov ax,datasg
0007 8e d8 mov ds,ax
0009 9a 0000 ---- e call submul ;вызвать подпрограмму
000e cb ret
000f begin endp
000f codesg ends
end begin
_____________________________________________________________________
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . 000f para public 'code'
datasg . . . . . . . . . . . . 0004 para public 'data'
stacksg. . . . . . . . . . . . 0080 para stack 'stack'
symbols:
n a m e type value attr
begin. . . . . . . . . . . . . F proc 0000 codesg length=000f
price. . . . . . . . . . . . . L word 0002 datasg global
qty. . . . . . . . . . . . . . L word 0000 datasg global
submul . . . . . . . . . . . . L far 0000 external
page 60,132
title submul подпрограмма для умножения
extrn qty:word,price:word
;-------------------------------------------------
0000 codesg segment para public 'code'
0000 submul proc far
assume cs:codesg
public submul
0000 a1 0000 e mov ax,price
0003 8b 1e 0000 e mov bx,qty
0007 f7 e3 mul bx ;произведение в dx:ax
0009 cb ret
000a submul endp
000a codesg ends
end submul
_____________________________________________________________________
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . 000a para public 'code'
symbols:
n a m e type value attr
price. . . . . . . . . . . . . V word 0000 external
qty. . . . . . . . . . . . . . V word 0000 external
submul . . . . . . . . . . . . F proc 0000 codesg global length=000a
_____________________________________________________________________
link
ibm personal computer linker
version 2.30 (c) copyright ibm corp 1981, 1985
object modules: b:callmul3+b:submul3
run file: [b:callmul3.Exe]:
list file: [nul.Map]: con
libraries [.Lib]:
start stop length name class
00000h 00019h 001ah codesg code
00030h 00033h 0004h datasg data
00040h 000bfh 0080h stacksg stack
program entry point at 0000:0000 Команды mov в листинге подпрограммы имеют следующий вид:
a1 0000 e mov ax,price
8b 1e 0000 e mov bx,qty
в объектном коде шест.A1 обозначает пересылку слова из памяти в регистр ax, а шест.8b - пересылку слова из памяти в регистр bx (объектный код для операций с регистром ax чаще требует меньшее число байтов, чем с другими регистрами). Трассировка выполнения программы показывает, что компоновщик установил в объектном коде следующие операнды:
a1 0200
8b 1e 0000
В гл.23 будет рассмотрены дополнительные свойства сегментов, включая определение более одного сегмента данных и кодового сегмента в одном ассемблерном модуле и использование директивы group для объединения сегментов в один общий сегмент.
page 60,132
title callmull4 (exe) передача параметров
; в подпрограмму
extrn submul:far
;-------------------------------------------------
0000 stacksg segment para stack 'stack'
0000 40 [ ???? ] dw 64 dup(?)
0080 stacksg ends
;-------------------------------------------------
0000 datasg segment para 'data'
0000 0140 qty dw 0140h
0002 2500 price dw 2500h
0004 datasg ends
;-------------------------------------------------
0000 codesg segment para public 'code'
0000 begin proc far
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stacksg
0000 1e push ds
0001 2b c0 sub ax,ax
0003 50 push ax
0004 b8 ---- r mov a,datasg
0007 8e d8 mov ds,ax
0009 ff 36 0002 r push price
000d ff 36 0000 r push qty
0011 9a 0000 ---- e call submul ;вызвать подпрограмму
0016 cb ret
0017 begin endp
0017 codesg ends
end begin
_____________________________________________________________________
segments and groups:
n a m e sise align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . 0017 para none 'code'
datasg . . . . . . . . . . . . 0004 para none 'data'
stacksg. . . . . . . . . . . . 0080 para stack 'stack'
symbols:
n a m e type value attr
begin. . . . . . . . . . . . . F proc 0000 codesg length=0017
price. . . . . . . . . . . . . L word 0002 datasg
qty. . . . . . . . . . . . . . L word 0000 datasg
submul . . . . . . . . . . . . L far 0000 external
_____________________________________________________________________
page 60,132
title submul вызываемая подпрограмма умножения
0000 codesg segment para public 'code'
0000 submul proc far
assume cs:codesg
public sumbul
0000 55 push bp
0001 8p ec mov bp,sp
0003 8b 46 08 mov ax,[bp+8] ;стоимость
0006 8b 5e 06 mov bx,[bp+6] ;количество
0009 f7 e3 mul bx ;произведение в dx:ax
000b 5d pop bp
000f sumbul endp
000f codesg ends
end
_____________________________________________________________________
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . 000f para public 'code'
symbols:
n a m e type value attr
submul . . . . . . . . . . . . F proc 0000 codesg global length=000f
_____________________________________________________________________
link
ibm personal computer linker
version 2.30 (c) copyright ibm corp 1981, 1985
object modules: b:callmul4+b:submul4
run file: [b:callmul4.Exe]:
list file: [nul.Map]: con
libraries [.Lib]:
start stop length name class
00000h 00019h 001ah codesg code
00030h 00033h 0004h datasg data
00040h 000bfh 0080h stacksg stack
program entry point at 0000:0000 Программа, приведенная на рис.21.6, прежде чем вызвать подпрограмму submul заносит в стек значения из полей price и qty. После команды call стек выглядит следующим образом:
... | 1600 | d213 | 4001 | 0025 | 0000 | c213 |
6 5 4 3 2 1
Затем программа помещает в регистр bp содержимое из регистра sp, так как в качестве индексного регистра может использоваться регистр bp, но не sp. Команда загружает в регистр bp значение 0072. Первоначально регистр sp содержал размер пустого стека, т.Е. Шест.80. Запись каждого слова в стек уменьшает содержимое sp на 2:
| 0000 | 1600 | d213 | 4001 | 0025 | 0000 | c213 |
| | | | | | |
sp: 72 74 76 78 7a 7c 7e
Таким образом осуществляется корректный возврат в вызывающую программу. Осталось одно небольшое пояснение. Команда ret закодирована как
ret 4
параметр 4 представляет собой число байт в стеке использованных при передаче параметров (два слова в данном случае). Команда ret прибавит этот параметр к содержимому регистра sp, получив значение 7c. Таким образом, из стека исключаются ненужные больше параметры. Будьте особенно внимательны при восстановлении регистра sp - ошибки могут привести к непредсказуемым результатам.
Существует два способа загрузки машинного кода в память: использование оператора языка basic - poke или объединение скомпонованного модуля с basic-программой.
Xотя это и самый простой способ, но он удобен только для очень коротких подпрограмм. Способ заключается в том, что сначала определяется объектный код ассемблерной программы по lst-файлу или с помощью отладчика debug. Затем шестнадцатиричные значения кодируются непосредственно в basic-программе в операторах data. После этого с помощью basic-оператора read считывается каждый байт и оператором poke заносится в память для выполнения.
Два способа связи basic-программы и exe-подпрограммы - использование операторов usr или call. Работая в отладчике, необходимо определить стартовый адрес exe-подпрограммы и, затем, указать этот адрес или в операторе usrn или в call. В руководстве по языку basic для ibm pc детально представлено описание функции usrn и оператора call с различными примерами.
load"d:bastest.Bas
list
010 clear ,32768!
020 ' для bload
030 ' для defseg
040 ' для точки входа в call
050 ' для вызова asm-модуля
060 for n = 1 to 5
070 input "hours "; h
080 input "rate "; r
090 w = h * r
100 print "wage = " w
110 next n
120 end
_____________________________________________________________________
title linkbas ассемблерная подпрограмма, вызываемая из basic
codesg segment para 'code'
assume cs:codesg
clrscrn proc far
push bp ;сохранить bp
mov bp,sp ;база списка параметров
mov ax,0600h ;функция прокрутки
mov bh,07 ; всего
mov cx,0000 ; экрана
mov dx,184fh
int 10h
pop bp
ret ;завершить подпрограмму
clrscrn endp
codesg ends
endПозже мы вставим basic-операторы для связи с ассемблерным модулем. Basic-программу можно сразу проверить. Введите команду basic и затем наберите все пронумерованные операторы так, как они показаны в примере. Для выполнения программы нажмите f2. Не забудьте сохранить текст программы с помощью команды
save "b:bastest.Bas"
link b:linkbas,b:linkbas/high,con;
n b:linkbas.Exe
l
def seg = &hxxxx (значение в cs из шага 6)
bsave "b:clrscrn.Mod",0,&hxx (значение в cx из шага 6)
basic
load "b:bastest.Bas"
list
20 bload "b:clrscrn.Mod"
30 def seg = &hxxxx (значение в cs из шага 6)
40 clrscrn = 0 (точка входа в подпрограмму)
50 call clrscrn (вызов подпрограммы)
Приведенный пример выбран намеренно простым только для демонстрации компоновки. Можно использовать более сложную технологию, используя передачу параметров из basic-программы в ассемблерную подпрограмму с помощью оператора
call подпрограмма (параметр-1,параметр-2,...)
ассемблерная подпрограмма может получить доступ к этим параметрам, используя регистр bp в виде [bp], как это делалось ранее на рис.21.3. В этом случае необходимо определить операнд в команде ret, соответствующий длине адресов параметров в стеке. Например, если оператор call передает три параметра то возврат должен быть закодирован в виде ret 6.
d>link
ibm personal computer linker
version 2.30 (c) copyright ibm corp. 1981, 1985
object modules [.Obj]: linkbas
run file [linkbas.Exe]: linkbas/high
list file [nul.Map]: con
libraries [.Lib]:
warning: no stack segment
start stop length name class
00000h 00011h 00012h codesg code
d>debug basic.Com
-r
ax=0000 bx=0000 cx=0012 dx=0000 sp=ffff bp=0000 si=0000 di=0000
ds=1410 es=1410 ss=1410 cs=1410 ip=0100 nv up ei pl nz na po nc
1410:0100 e9e03e jmp 3fe3
-n d:linkbas.Exe
-l
-r
ax=ffa3 bx=0000 cx=0012 dx=0000 sp=0000 bp=0000 si=0000 di=0000
ds=1410 es=1410 ss=9fe0 cs=9fe0 ip=0000 nv up ei pl nz na po nc
9fe0:0000 55
-r ss
ss 9fe0
:1410
-r cs
cs 9fe0
:1410
-r ip
ip 0000
:0100
-g
ok
def seg = &h9ef0
ok
bsave "d:clrscreen.Mod",0,&h12
ok
system
program terminated normally
-q
d>basic
ibm personal computer basic
ver4sion d3.10 copyright ibm corp. 1981, 1985
61310 bytes free
ok
load"d:bastest.Bas
ok
20 bload "d:clrscreen.Mod"
30 def seg = &h9fe0
40 clrscrn = 0
50 call clrscrn
list
10 clear ,32768!
20 bload "d:clrscrn.Mod"
30 def seg = &h9fe0
40 clrscrn = 0
50 call clrscrn
60 for n = 1 to 5
70 input "hours"; h
80 input "rate"; r
90 w = h * r
100 print "wage = " w
110 next n
120 end
ok
program pascall ( input, output );
procedure move_cursor( const row: integer;
const col: integer ); extern;
var
temp_row: integer;
temp_col: integer;
begin
write( 'enter cursor row: ' );
readln( temp_row );
write( 'enter cursor column:' );
readln( temp_col );
move_cursor( temprow, temp_col );
write( 'new cursor location' );
end.
_____________________________________________________________________
title movcur подпрограмма на ассемблере,
; вызываемая из программы на паскале
public move_cursor
;----------------------------------------------------------
; move_cursor: устанавливает курсор
; по переданным параметрам
; параметры: const row строка и столбец
; const col для установки курсора
; возвращаемое значение: отсутствует
;----------------------------------------------------------
codeseg segment para public 'code'
move_cursor proc far
assume cs:codeseg
rowwpar equ 8 ;параметр "строка"
colpar equ 6 ;параметр "столбец"
push bp ;сохранить регистр bp
mov bp,sp ;установить bp на параметры
mov si,[bp+rowpar] ;si указывает на строку
mov dh,[si] ;поместить столбец в dl
mov ah,02 ;функция установки курсора
sub bh,bh ;страница #0
int 10h
pop bp ;вернуться
ret 4 ; в вызывающую программу
move_cursor endp
codeseg ends
endВ pascal-программе определены две переменные: temp_row и temp_col, которые содержат введенные с клавиатуры значения строки и колонки соответственно. Программа передает адреса переменных temp_row и temp_col в виде параметров в ассемблерную подпрограмму для установки курсора по этим координатам. Pascal-программа определяет также имя ассемблерной подпрограммы в операторе procedure как move_cursor и определяет два параметра, как extern (внешние). Оператор в pascal-программе, который вызывает ассемблерную программу по имени и передает параметры, имеет следующий вид:
move_cursor (temp_row, temp_col);
через стек передаются следующие величины: указатель блока вызывающей программы, указатель на сегмент возврата, смещение возврата и адреса двух передаваемых параметров. Ниже показаны смещения для каждого элемента в стеке:
00 указатель блока вызывающей программы
02 указатель сегмента возврата
04 указатель смещения возврата
06 адрес второго параметра
08 адрес первого параметра
Tак как ассемблерная подпрограмма будет использовать регистр bp, то
его необходимо сохранить в стеке для последующего восстановления при
возврате в вызывающую pascal-программу. Заметьте, что этот шаг в
вызываемой подпрограмме аналогичен предыдущему примеру на рис.21.6.
Регистр sp обычно адресует элементы стека. Но так как этот регистр
нельзя использовать в качестве индексного регистра, то после сохранения
старого значения регистра bp необходимо переслать адрес из регистра sp в
bp. Этот шаг дает возможность использовать регистр bp в качестве
индексного регистра для доступа к элементам в стеке.
Следующий шаг - получить доступ к адресам двух параметров в стеке.
Первый переданный параметр (адрес строки) находится в стеке по смещению
08, и может быть адресован по bp+08. Второй переданный параметр (адрес
столбца) находится в стеке по смещению 06 и может быть адресован по bp+06.
Два адреса из стека должны быть переданы в один из индексных
регистров bx, di или si. В данном примере адрес строки пересылается из
[bp+08] в регистр si, а затем содержимое из [si] (значение строки)
пересылается в регистр dh.
Значение столбца пересылается аналогичным способом в регистр dl.
Затем подпрограмма использует значения строки и столбца в регистре dx при
вызове bios для установки курсора. При выходе подпрограмма восстанавливает
регистр bp. Команда ret имеет операнд, значение которого в два раза больше
числа параметров, в данном случае 2х2, или 4. Параметры автоматически
выводятся из стека и управление переходит в вызывающую программу.
Если в подпрограмме предстоит изменить сегментный регистр то
необходимо сохранить его значение командой push на входе и восстановить
командой pop на выходе. Можно также использовать стек для передачи величин
из подпрограммы в вызывающую программу. Хотя рассмотренная подпрограмма не
возвращает каких-либо значений, в языке pascal предполагается, что
подпрограмма возвращает одно слово в регистре ax или двойное слово в
регистровой паре dx:ax.
В результате компановки двух программ будет построена карта компановки, в которой первый элемент pascall представляет pascall-программу, второй элемент codeseg (имя сегмента кода) представляет ассемблерную подпрограмму. Далее следует несколько подпрограмм для pascall-программы. Эта довольно тривиальная программа занимает в результате шест.5720 байт памяти - более 20к. Компилирующие языки обычно генерируют объектные коды значительно превышающие по объему размеры компилируемой программы.
mov es,bp
mov bp,sp
mov dh,[bp+4]
mov dl,[bp+6]
...
Pop bp
ret
ц е л ь: раскрыть особенности загрузки выполнимых модулей в память для выполнения.
На рис.22.1 показана карта распределения памяти. Некоторые элементы могут отличаться в зависимости от модели компьютера.
начальный программа
адрес
00000 векторная таблица прерываний (см.Гл.23)
00400 область связи с rom (пзу)
00500 область связи с dos
00600 ibmbio.Com
xxxx0 ibmdos.Com
буфер каталога
дисковый буфер
таблица параметров дисковода или таблица распределения файлов
(fat, по одной для каждого дисковода)
xxxx0 резидентная часть command.Com
xxxx0 внешние команды или утилиты (com или exe-файлы)
xxxx0 пользовательский стек для com-файлов (256 байтов)
xxxx0 транзитная часть command.Com, записывается в самые старшие адреса памяти.
int 22h адрес программы обработки завершения задачи.
Int 23h адрес программы реакции на ctrl/break.
Int 24h адрес программы реакции на ошибки дисковых операций
чтения/записи или сбойный участок памяти в таблице
распределения файлов (fat).
Int 27h завершение работы, после которого программа остается
резидентной.
Часть инициализации непосредственно следует за резидентной
частью и содержит средства поддержки autoexec-файлов. В начале работы
системы данная часть первой получает управление. Она выдает запрос на
ввод даты и определяет сегментный адрес, куда система должна
загружать программы для выполнения. Ни одна из этих программ
инициализации не потребуются больше во время сеанса работы. Поэтому
первая же команда вводимая с клавиатуры и вызывающая загрузку
некоторой программы с диска перекрывают часть инициализации в памяти.
Транзитная часть загружается в самые старшие адреса памяти.
"транзит" обозначает, что dos может перекрыть данную область другими
программами, если потребуется. Транзитная часть программы command.Com
выводит на экран приглашение dos a> или c>, вводит и выполняет
запросы. Она содержит настраивающий загрузчик и предназначена для
загрузки com- или exe-файлов с диска в память для выполнения. Если
поступил запрос на выполнение какой-либо программы, то транзитная
часть строит префикс программного сегмента (psp) непосредственно
вслед за резидентной частью command.Com. Затем она загружает
запрошенную программу с диска в память по смещению шест.100 от начала
программного сегмента, устанавливает адреса выхода и передает
управление в загруженную программу. Ниже приведена данная последовательность:
ibmbio.com
ibmdos.com
command.com (резидент)
префикс программного сегмента
выполняемая программа
...
Command.Com (транзитная часть, может быть перекрыта).
Выполнение команды ret или int 20h в конце программы приводит к возврату в резидентную часть command.Com. Если транзитная часть была перекрыта, то резидентная часть перезагружает транзитную часть с диска в память.
префикс программного сегмента (psp) занимает 256 (100h) байт и всегда предшествует в памяти каждой com- или exe-программе, которая должна быть выполнена. Psp содержит следующие поля:
00 команда int 20h (cd20).
02 общий размер доступной памяти в формате хххх0. Напримеp, 512k
указывается как 8000h вместо 80000h.
04 зарезервировано.
05 длинный вызов диспетчера функций dos.
0a адрес подпрограммы завершения.
0e адрес подпрограммы реакции на ctrl/break.
12 адрес подпрограммы реакции на фатальную ошибку.
16 зарезервировано.
2c сегментный адрес среды для хранения asciiz строк.
50 вызов функций dos (int 21h и retf).
5c параметрическая область 1, форматированная как стандартный
неоткрытый блок управления файлов (fcb#1).
6c параметрическая область 2, форматированная как стандартный
неоткрытый блок управления файлом (fcb#2); перекрывается, если
блок fcb#1 открыт.
80-ff буфер передачи данных (dta).
П р и м е р 2. Команда с текстовым операндом. Предположим, что после команды был указан текст (но не имя файла), например, color by, обозначающий вызов программы color и передачу этой программе параметра "by" для установки голубого цвета на желтом фоне. В этом случае, начиная с адреса шест.80, dos установит следующие значения байт:
80: 03 20 42 59 0d
эти байты обозначают длину 3, пробел, "by" и возврат каретки.
П р и м е р 3. Команда с именем файла в операнде. Программы типа del (удаление файла) предполагают после имени программы ввод имени файла в качестве параметра. Если будет введено, например, del b:calcit.Obj [return], то psp, начиная с адресов шест.5c и шест.80, будет содержать:
5c: 02 43 41 4c 43 49 54 20 20 4f 42 4a
c a l c i t o b j
80: 0d 20 42 3a 43 41 4c 43 49 54 2e 4f 42 4a 0d
b : c a l c i t . 0 b j
начиная с адреса шест.5c, находится неоткрытый блок fcb, содержащий имя файла, который был указан в параметре, calcit.Obj, но не имя выполняемой программы. Первый символ указывает номер дисковода (02=b в данном случае). Следом за calcit находятся два пробела, которые дополняют имя файла до восьми символов, и тип файла, obj. Если ввести два параметра, например:
progname a:filea,b:fileb
тогда dos построит fcb для filea по смещению шест.5c и fcb для fileb по смещению шест.6c.
Начиная с адреса шест.80 в этом случае содержится число введенных символов (длина параметров) - 16, пробел (шест.20) a:filea,b:fileb и символ возврат каретки (od).Так как psp непосредственно предшествует вашей программе, то возможен доступ к области psp для обработки указанных файлов или для предпринятия определенных действий. Для локализации буфера dta com-программа может просто поместить шест.80 в регистр si и получить доступ следующим образом:
mov si,80h ;адрес dta
cmp byte ptr [si],0 ;в буфере нуль?
je exit
для exe-программы нельзя с уверенностью утверждать, что кодовый сегмент непосредственно располагается после psp. Однако, здесь при инициализации регистры ds и es содержат адрес psp, так что можно сохранить содержимое регистра es после загрузки регистра ds:
mov ax,dseg
mov ds,ax
mov savepsp,es
позже можно использовать сохраненный адрес для доступа к буферу psp:
mov si,savepsp
cmp byte ptr [si+ 80h],0 ;в буфере нуль?
je exit
dos версии 3.0 и старше содержит команду int 62h, загружающую в регистр bx адрес текущего psp, который можно использовать для доступа к данным в psp.
При выходе из программы команда ret заносит в регистр ip нулевое слово, которое было записано в вершину стека при инициализации. В этом случае в регистровой паре cs:ip получается адрес первого байта psp, где находится команда int 20h. При выполнении этой команды управление передается в резидентную часть command.Com. (если программа завершается по команде int 20h вместо ret, то управление непосредственно передается в command.com).
В заголовке находится информация о размере выполняемого модуля, области загрузки в памяти, адресе стека и относительных смещениях, которые должны заполнить машинные адреса в соответствии с относительными шест. позициями:
00 шест.4d5a. Компоновщик устанавливает этот код для идентификации
правильного exe-файла.
02 число байтов в последнем блоке exe-файла.
04 число 512 байтовых блоков exe-файла, включая заголовок.
06 число настраиваемых элементов.
08 число 16-тибайтовых блоков (параграфов) в заголовке, (необходимо для
локализации начала выполняемого модуля, следующего после заголовка).
0a минимальное число параграфов, которые должны находится после
загруженной программы.
0c переключатель загрузки в младшие или старшие адреса. При компановке
программист должен решить, должна ли его программа загружаться для
выполнения в младшие адреса памяти или в старшие обычным является
загрузка в младшие адреса. Значение шест.0000 указывает на загрузку в
старшие адреса, а шест.Ffff - в младшие. Иные значения определяют
максимальное число параграфов, которые должны находиться после
загруженной программы.
0e относительный адрес сегмента стека в выполняемом модуле.
10 адрес,который загрузчик должен поместить в регистр sp перед передачей
управления в выполнимый модуль.
12 контрольная сумма - сумма всех слов в файле (без учета переполнений)
используется для проверки потери данных.
14 относительный адрес, который загрузчик должен поместить в регистр ip
до передачи управления в выполняемый модуль.
16 относительный адрес кодового сегмента в выполняемом модуле. Этот
адрес загрузчик заносит в регистр cs.
18 смещение первого настраиваемого элемента в файле.
1a номер оверлейного фрагмента: нуль обозначает, что заголовок относится
к резидентной части exe-файла.
1c таблица настройки, содержащая переменное число настраиваемых
элементов, соответствующее значению по смещению 06.
заголовок имеет минимальный размер 512 байтов и может быть больше,
если программа содержит большое число настраиваемых элементов. Позиция 06
в заголовке указывает число элементов в выполняемом модуле, нуждающихся в
настройке. Каждый элемент настройки в таблице, начинающейся в позиции 1c
заголовка, состоит из двухбайтовых величин смещений и двухбайтовых
сегментных значений.
Система строит префикс программного сегмента следом за резидентной
частью command.Com, которая выполняет операцию загрузки. Затем command.Com
выполняет следующие действия:
После инициализации регистры cs и ss содержат правильные адреса, а регистр ds (и es) должны быть установлены в программе для их собственных сегментов данных:
1. Push ds ;занести адрес psp в стек
2. Sub ax,ax ;занести нулевое значение в стек
3. Push ax ; для обеспечения выхода из программы
4. Mov ax,datasegname ;установка в регистре dx
5. Mov ds,ax ; адреса сегмента данных
при завершении программы команда ret заносит в регистр ip нулевое значение, которое было помещено в стек в начале выполнения программы. В регистровой паре cs:ip в этом случае получается адрес, который является адресом первого байта psp, где расположена команда int 20h. Когда эта команда будет выполнена, управление перейдет в dos.
Pассмотрим следующую таблицу компановки (map) программы:
start stop length name class
00000h 0003ah 003bh cseg code
00040h 0005ah 001bh dseg data
00060h 0007fh 0020h stack stack
program entry point at 0000:0000
С помощью отладчика debug нельзя проверить содержимое заголовка, так как при загрузке программы для выполнения dos замещает заголовок префиксом программного сегмента. Однако, на рынке программного обеспечения имеются различные сервисные утилиты (или можно написать собственную), которые позволяют просматривать содержимое любого дискового сектора в шестнадцатиричном формате. Заголовок для рассматриваемого примера программы содержит следующую информацию (содержимое слов представлено в обратной последовательности байтов):
00 шест.4d5a.
02 число байтов в последнем блоке: 5b00.
04 число 512 байтовых блоков в файле, включая заголовок: 0200 (шест.0002 х 512 = 1024).
06 число элементов в таблице настройки, находящейся после
форматированной части заголовка: 0100, т.Е. 0001.
08 число 16 байтовых элементов в заголовке: 2000 (шест.0020=32 и 32х16=512).
0c загрузка в младшие адреса: шест.Ffff.
0e относительный адрес стекового сегмента: 6000 или шест.60.
10 адрес для загрузки в sp: 2000 или шест.20.
14 смещение для ip: 0000.
16 cмещение для cs: 0000.
18 cмещение для первого настраиваемого элемента: 1e00 или шест.1e.
после загрузки программы под управлением отладчика debug регистры получают следующие значения:
sp = 0020 ds = 138f es = 138f
ss = 13a5 cs = 139f ip = 0000
для exe-модулей загрузчик устанавливает в регистрах ds и es адрес префикса программного сегмента, помещенного в доступной области памяти, а в регистрах ip, ss и sp - значения из заголовка программы.
загрузчик использует шест.20 из заголовка для инициализации указателя стека значением длины стека. В данном примере стек был определен, как 16 dup (?), т.Е. 16 двухбайтовых полей общей длиной 32 (шест.20) байта. Регистр sp указывает на текущую вершину стека.
в соответствии со значением в регистре ds после загрузки программы, адрес psp равен шест.138f(0). Так как psp имеет длину шест.100 байтов, то выполняемый модуль, следующий непосредственно после psp, находится по адресу шест.138f0+100=139f0. Это значение устанавливается загрузчиком в регистре cs. Таким образом, регистр cs определяет начальный адрес кодовой части программы (cseg). С помощью команды d cs:0000 в отладчике debug можно просмотреть в режиме дампа машинный код в памяти. Обратите внимание на идентичность дампа и шестнадцатиричной части ассемблерного lst файла кроме операндов, отмеченных символом r.
для установки значения в регистре ss загрузчик также использует информацию из заголовка:
начальный адрес psp (см.Ds) 138f0
длина psp 100
относительный адрес стека 60
-----
адрес стека 13a50
загрузчик использует регистр ds для установки начального адреса psp. Так как заголовок не содержит стартового адреса, то регистр ds необходимо инициализировать в программе следующим образом:
0004 b8 ---- r mov ax,dseg
0007 8e d8 mov ds,ax
Aссемблер оставляет незаполненным машинный адрес сегмента dseg, который становится элементом таблицы настройки в заголовке. С помощью отладчика debug можно просмотреть завершенную команду в следующем виде:
b8 a313
значение a313 загружается в регистр ds в виде 13a3. В результате имеем
регистр адрес смещение
cs 139f0 00
ds 13a30 40
ss 13a50 60
в качестве упражнения выполните трассировку любой вашей скомпонованной программы под управлением отладчика debug и обратите внимание на изменяющиеся значения в регистрах:
команда изменяющиеся регистры
push ds ip и sp
sub ax,ax ip и ax (если был не нуль)
push ax ip и sp
mov ax,dseg ip и ax
mov ds,ax ip и ds
регистр ds содержит теперь правильный адрес сегмента данных. Можно использовать теперь команду d ds:00 для просмотра содержимого сегмента данных dseg и команду d ss:00 для просмотра содержимого стека.
смещение назначение
0 двухбайтовый сегментный адрес строки параметров для передачи.
2 четырехбайтовый указатель на командную строку в psp+80h.
6 четырехбайтовый указатель на блок fcb в psp+5ch.
10 четырехбайтовый указатель на блок fcb в psp+6ch.
Al=3. О в е р л е й н а я з а г р у з к а. Данная операция загружает
программу или блок кодов, но не создает psp и не начинает выполнение.
Таким образом можно создавать оверлейные программы. Блок параметров
адресуется по регистровой паре es:bx и имеет следующий формат:
смещение назначение
0 двухбайтовый адрес сегмента для загрузки файла.
2 двухбайтовый фактор настройки загрузочного модуля.
Возможные коды ошибок, возвращаемые в регистре ax: 01, 02, 05, 08, 10 и 11. Программа на рис.22.2 запрашивает dos выполнить команду dir для дисковода d. Выполните эту программу, как exe-модуль. (автор благодарен журналу pc magazine за эту идею).
title exdos (exe) функция dos 4bh для выполнения dir
cseg gment para 'code'
assume cs:cseg,ds:cseg,es:cseg
begin: jmp short main
;----------------------------------------------------------
pararea dw ? ;адрес строки вызова
dw offset dircom ;указатель
; на командную строку
dw cseg
dw offset fcb1 ;указатель на fcb2
dw cseg
dircom db 17,'/c dir d:',13,0
fcb1 db 16 dup(0)
fcb2 db 16 dup(0)
prognam db 'd:command.Com',0
; ---------------------------------------------------------
main proc far
mov ah,4ah ;получить 64k памяти
mov bh,100h ; в параграфах
int 21h
jc e10err ;нет памяти?
mov di,2ch ;получить сегментный адрес
mov ax,[di] ; строки вызова
lea si,pararea ; и записать его в
mov [si],ax ; 1 слово блока параметров
mov ax,cs ;загрузить в ds и es
mov ds,ax ; адрес cseg
mov es,ax
mov ah,4bh ;функция загрузки
mov al,00 ; и выполнения
lea bx,pararea ; command.Com
lea dx,prognam
int 21h ;вызвать dos
jc e20err ;ошибка выполнения?
mov al,00 ;нет кода ошибки
jmp x10xit
e10err:
mov al,01 ;код ошибки 1
jmp x10xit
e20err:
mov al,02 ;код ошибки 2
jmp x10xit
e10xit:
mov ah,4ch ;функция завершения
int 21h ;вызвать dos
main endp
cseg ends
endц е л ь: описать функции, доступные через прерывания bios и dos.
Система bios (basic input/output system) находится в rom и управляет всеми прерываниями в системе. В предыдущих главах уже использовались некоторые прерывания для вывода на экран дисковых операций ввода-вывода и печати. В этой главе описаны различные bios- и dos-прерывания, резидентные программы и команды in и out.
таблица векторов прерываний
данные bios
ibmbio.Com и ibmdos.Com
резидентная часть command.Com
доступная память для прикладных программ
транзитная часть command.Com
конец ram (озу)
rom basic
rom bios
внешние устройства передают сигнал внимания через контакт intr в
процессор. Процессор реагирует на этот запрос, если флаг прерывания if
установлен в 1 (прерывание разрешено), и (в большинстве случаев)
игнорирует запрос, если флаг if установлен в 0 (прерывание запрещено).
Операнд в команде прерывания, например, int 12h, содержит тип
прерывания, который идентифицирует запрос. Для каждого типа система
содержит адрес в таблице векторов прерываний, начинающейся по адресу 0000.
Так как в таблице имеется 256 четырехбайтовых элементов, то она занимает
первые 1024 байта памяти от шест.0 до шест.3ff. Каждый элемент таблицы
указывает на подпрограмму обработки указанного типа прерывания и содержит
адрес кодового сегмента и смещение, которые при прерывании устанавливаются
в регистры cs и ip соответственно. Список элементов таблицы векторов
прерываний приведен на рис. 23.1.
Прерывание заносит в стек содержимое флагового регистра, регистра cs и регистра ip. Например, для прерывания 12h (которое возвращает в регистре ax размер памяти) адрес элемента таблицы равен шест.0048 (шест.12 х 4 = шест.48). Операция выделяет четырехбайтовый элемент по адресу шест. 0048 и заносит два байта в регистр ip и два байта в регистр ss. Адрес, который получается в регистровой паре cs:ip, представляет собой адрес начала подпрограммы в области bios, которая получает управление. Возврат из этой подпрограммы осуществляется командой iret (interrupt return), которая восстанавливает флаги и регистры cs и ip из стека и передает управление на команду, следующую за выполненной командой прерывания.
адрес функция прерываний
(шест.) (шест.)
0-3 0 деление на нуль
4-7 1 пошаговый режим (трассировка debug)
8-b 2 немаскированное прерывание (nmi)
c-f 3 точка останова (используется в debug)
10-13 4 переполнение регистра
14-17 5 печать экрана
18-1f 6,7 зарезервировано
20-23 8 сигнал от таймера
24-27 9 сигнал от клавиатуры
28-37 a,b,c,d используются в компьютерах at
38-3b e сигнал от дискетного дисковода
3c-3f f используется для принтера
40-43 10 управление дисплеем (см.Гл. 8, 9, 10)
44-47 11 запрос оборудования (см.Гл.9)
48-4b 12 запрос размера памяти (см.Гл.2)
4c-4f 13 дисковые операции ввода-вывода (см.Гл.18)
50-53 14 управление коммуникационным адаптером
54-57 15 кассетные операции и спец. Функции at
58-5b 16 ввод с клавиатуры (см.Гл.9)
5c-5f 17 вывод на принтер (см.Гл.19)
60-63 18 обращение к basic, встроенному в rom
64-67 19 перезапуск системы
68-6b 1a запрос и установка времени и даты
6c-6f 1b прерывание от клавиатуры
70-73 1c прерывание от таймера
74-77 1d адрес таблицы параметров дисплея
78-7b 1e адрес таблицы параметров дисковода
7c-7f 1f адрес таблицы графических символов
80-83 20 нормальное завершение программы (dos)
84-87 21 обращение к функциям dos
88-8b 22 адрес обработки завершения задачи (dos)
8c-8f 23 адрес реакции по ctrl/break (dos)
90-93 24 адрес реакции на фатальную ошибку (dos)
94-97 25 абсолютное чтение с диска (dos)
98-9b 26 абсолютная запись на диск (dos)
97-9f 27 создание резидентной программы (dos)
ao-ff 28-3f другие функции dos
100-1ff 40-7f зарезервировано
200-217 80-85 зарезервировано для basic
218-3c3 86-f0 используются basic-интерпретатором
3c4-3ff f1-ff зарезервировано
примечание: прерывания 00-1f относятся к bios,
прерывания 20-ff относятся к dos и basic.Int 11h. З а п р о с с п и с к а п р и с о е д и н е н н о г о о б о р у д о в а н и я. Определяет наличие различных устройств в системе, результирующее значение возвращает в регистре ax. При включении компьютера система выполняет эту операцию и сохраняет содержимое ax в памяти по адресу шест.410. Значения битов в регистре ax:
бит устройство
15,14 число подключенных принтеров.
13 последовательный принтер.
12 игровой адаптер.
11-9 число последовательных адаптеров стыка rs232.
7,6 число дискетных дисководов, при бите 0=1: 00=1, 01=2, 10=3 и 11=4.
5,4 начальный видео режим:
00 = не используется,
01 = 40х25 плюс цвет,
10 = 80х25 плюс цвет,
11 = 80х25 черно-белый режим.
1 значение 1 говорит о наличии сопроцессора.
0 значение 1 говорит о наличии одного или более дисковых
устройств и загрузка операционной системы должна
осуществляться с диска.
int 12h з а п р о с р а з м е р а ф и з и ч е с к о й п а м я т и.
Возвращает в регистре ax размер памяти в килобайтах, например, шест.200
соответствует памяти в 512 к. Данная операция полезна для выравнивания
размера программы в соответствии с доступной памятью.
Int 13h. Д и с к о в ы е о п е р а ц и и в в о д а - в ы в о д а.
Обеспечивает операции ввода-вывода для дискет и винчестера, рассмотренные в главе 16.
Int 14h. У п р а в л е н и е к о м м у н и к а ц и о н н ы м
а д а п т е р о м. Обеспечивает последовательный ввод-вывод через
коммуникационный порт rs232. Регистр dx должен содержать номер (0 или 1)
адаптера стыка rs232. Четыре типа операции, определяемые регистром ah,
выполняют прием и передачу символов и возвращают в регистре ax байт
состояния коммуникационного порта.
Int 15h. К а с с е т н ы е о п е р а ц и и в в о д а - в ы в о д а
и с п е ц и а л ь н ы е ф у н к ц и и д л я к о м п ь ю т е р о в at.
Обеспечивает операции ввода-вывода для кассетного магнитофона, а также
расширенные операции для компьютеров at.
Int 16h. В в о д с к л а в и а т у р ы. Обеспечивает три типа
команд ввода с клавиатуры, подробно описанные в гл.9.
Int 17h. В ы в о д н а п р и н т е р. Обеспечивает вывод данных на
печатающее устройство. Подробно рассмотрено в гл.19.
Int 18h. О б р а щ е н и е к basic, в с т р о е н н о м у в rom.
Вызывает basic-интерпретатор, находящийся в постоянной памяти rom.
Int 19h. П е р е з а п у с к с и с т е м ы. Данная операция при
доступном диске считывает сектор 1 с дорожки 0 в область начальной
загрузки в памяти (сегмент 0, смещение 7c00) и передает управление по
этому адресу. Если дисковод не доступен, то операция передает управление
через int 18h в rom basic. Данная операция не очищает экран и не
инициализирует данные в rom basic, поэтому ее можно использовать из программы.
Int 1ah. З а п р о с и у с т а н о в к а т е к у щ е г о
в р е м е н и и д а т ы. Считывает и записывает показание часов в
соответствии со значением в регистре ah. Для определения продолжительности
выполнения программы можно перед началом выполнения установить часы в 0, а
после считать текущее время. Отсчет времени идет примерно 18,2 раза в
секунду. Значение в регистре ah соответствует следующим операциям:
Int 1fh. А д р е с т а б л и ц ы г р а ф и ч е с к и х с и м в о л о в. В графическом режиме имеется доступ к символам с кодами 128-255 в 1к таблице, содержащей по восемь байт на каждый символ. Прямой доступ в графическом режиме обеспечивается только к первым 128 ascii-символам (от 0 до 127).
Int 27h.Завершение программы, оставляющее ее резедентной. Позволяет сохранить com-программу в памяти. Подробно данная операция рассмотрена в последующем разделе "резидентные программы".
Hиже приведены базовые функции для прерывания dos int 21h. Код функции устанавливается в регистре ah:
00 завершение программы (аналогично int 20h).
01 ввод символа с клавиатуры с эхом на экран.
02 вывод символа на экран.
03 ввод символа из асинхронного коммуникационного канала.
04 вывод символа на асинхронный коммуникационный канал.
05 вывод символа на печать (гл.19).
06 прямой ввод с клавиатуры и вывод на экран.
07 ввод с клавиатуры без эха и без проверки ctrl/break.
08 ввод с клавиатуры без эха с проверкой ctrl/break.
09 вывод строки символов на экран (гл.8).
0а ввод с клавиатуры с буферизацией (гл.8).
0в проверка наличия ввода с клавиатуры.
0с очистка буфера ввода с клавиатуры и запрос на ввод.
0d сброс диска (гл.16).
0е установка текущего дисковода (гл.16).
0f открытие файла через fcb (гл.16).
10 закрытие файла через fcb (гл.16).
11 начальный поиск файла по шаблону (гл.16).
12 поиск следующего файла по шаблону (гл.16).
13 удаление файла с диска (гл.16).
14 последовательное чтение файла (гл.16).
15 последовательная запись файла (гл.16).
16 создание файла (гл.16).
17 переименование файла (гл.16).
18 внутренняя операция dos.
19 определение текущего дисковода (гл.16).
1а установка области передачи данных (dta).
1в получение таблицы fat для текущего дисковода.
1с получение fat для любого дисковода.
21 чтение с диска с прямым доступом (гл.16).
22 запись на диск с прямым доступом (гл.16).
23 определение размера файла.
24 установка номера записи для прямого доступа.
25 установка вектора прерывания.
26 создание программного сегмента.
27 чтение блока записей с прямым доступом (гл.16).
28 запись блока с прямым доступом (гл.16).
29 преобразование имени файла во внутренние параметры.
2а получение даты (cx-год,dн-месяц,dl-день).
2в установка даты.
2с получение времени (ch-час,cl-мин,dн-с,dl-1/100с).
2d установка времени.
2е установка/отмена верификации записи на диск.
следующие расширенные функции возможны в dos начиная с версии 2.0:
2f получение адреса dta в регистровой паре es:bx.
30 получение номера версии dos в регистре ах.
31 завершение программы, после которого она остается резидентной в
памяти.
33 проверка ctrl/break.
35 получение вектора прерывания (адреса подпрограммы).
36 получение размера свободного пространства на диске.
38 получение государственно зависимых форматов.
39 создание подкаталога (команда mkdir).
За удаление подкаталога (команда rmdir).
3в установка текущего каталога (команда chdir).
3c создание файла без использования fcb (гл.17).
3d открытие файла без использования fcb (гл.17).
3e закрытие файла без использования fcb (гл.17).
3f чтение из файла или ввод с устройства (гл.8,17,19).
40 запись в файл или вывод на устройство (гл.8,17,19).
41 удаление файла из каталога (гл.17).
42 установка позиции для последовательного доступа (гл.17).
43 изменение атрибутов файла (гл.17).
44 управление вводом-выводом для различных устройств.
45 дублирование файлового номера.
46 "склеивание" дублированных файловых номеров.
47 получение текущего каталога (гл.17).
48 выделение памяти из свободного пространства.
49 освобождений выделенной памяти.
4а изменение длины блока выделенной памяти.
4в загрузка/выполнение программы (подпроцесса).
4с завершение подпроцесса с возвратом управления.
4d получение кода завершения подпроцесса.
4е начальный поиск файла по шаблону (гл.17).
4f поиск следующего файла по шаблону (гл.17).
54 получение состояния верификации.
56 переименование файла (гл.17).
57 получение/установка даты и времени изменения файла.
следующие расширенные функции возможны в dos начиная с версии 3.0:
59 получение расширенного кода ошибки.
5а создание временного файла.
5в создание нового файла.
5с блокирование/разблокирование доступа к файлу.
62 получение адреса префикса программного сегмента (psp).
в техническом руководстве по dos представлены подробные описания каждой функции.
Для того, чтобы оставить резидентную com-программу в памяти, необходимо вместо команды ret или int 20h для выхода использовать команду int 27h или функцию dos 31н. Для int 27н следует передать системе в регистре dx размер программы:
mov dx,prog-size
int 27h
таблица векторов прерываний
iвмвio.Сом и ibmdos.Com
command.Сом
резидентная часть программы - остается в памяти
инициализирующая часть программы - перекрывается следующей программой
остальная часть доступной памяти
title resident (com) резидентная программа для очистки
; экрана и установки цвета при нажатии
; alt+left shift
;----------------------------------------------------------
inttab segment at 0h ;таблица векторов прерываний:
org 9h*4 ; адрес для int 9h,
kbaddr label dword ; двойное слово
inttab ends
;----------------------------------------------------------
romarea segment at 400h ;область параметров bios:
org 17h ; адрес флага клавиатуры,
kbflag db ? ; состояние alt + shift
romarea ends
;----------------------------------------------------------
cseg segment para ;сегмент кода
assume cs:cs
org 100h
begin: jmp initz ;выполняется только один раз
kbsave dd ? ;для адреса int 9 bios
; очистка экрана и установка цветов:
; ---------------------------------
colors proc near ;процедура выполняется
push ax ; при нажатии alt+left shift
push bx
push cx ;сохранить регистры
push dx
push si
push di
push ds
push es
pushf
call kbsav ;обработать прерывание
assume ds:romarea
mov ax,romarea ;установить ds для
mov ds,ax ; доступа к состоянию
mov al,kb ag ; alt+left shift
cmp al,00001010b ;alt+left shift нажаты?
jne exit ; нет - выйти
mov ax,0600h ;функция прокрутки
mov bh,61h ;установить цвет
mov cx,00
mov dx,18 fh
int 10h
exit:
pop es ;восстановить регистры
pop ds
pop di
pop si
pop dx
pop cx
pop bx
pop ax
iret ;вернуться
colors endp
; подпрограмма инициализации:
; --------------------------
initze proc near ;выполнять только один раз
assume ds:inttab
push ds ;обеспечить возврат в dos
mov ax,inttab ;установить сегмент данных
mov ds,ax
cli ;запретить прерывания
;замена адреса обработчика:
mov ax,word ptr kbaddr ;сохранить адрес
mov word ptr kbsave,ax ; bios
mov ax,word ptr baddr+2
mov word ptr kbsave+2,ax
mov word ptr kbaddr,offset colors ;заменить
mov word ptr kbaddr+2,cs ; адрес bios
sti ;разрешить прерывания
mov dx,offset initze ;размер программы
int 27h ;завершить и остаться
initze endp ; резидентом
cseg ends
end beginПоскольку приведенная программа носит иллюстративный характер, ее можно модифицировать или расширить для собственных целей. Некоторые фирменные программы, также изменяющие адрес в векторной таблице для прерывания 9, не разрешают конкурентное использование резидентных программ, аналогичных рассмотренной в данной главе.
in регистр,порт
out порт,регистр
ввод: in al.Порт# ;ввод одного байта
вывод: out порт#,ах ;вывод одного слова
mov dx,60h ;порт 60н (клавиатура)
in al,dx ;ввод байта
Hиже приведен список некоторых портов (номера в шестнадцатиричном представлении):
21 регистры маски прерывании.
40...42 таймер/счетчик
60 ввод с клавиатуры
61 звуковой порт (биты 0 и 1)
201 управление играми
3b0...3bf монохромный дисплей и параллельный адаптер печати
3d0...3df цветной/графический адаптер
3f0...3f7 дисковый контроллер
На практике рекомендуется пользоваться прерываниями dos и bios. Однако можно также успешно обойтись без bios при работе с портами 21, 40...42, 60 и 201. Листинги bios в техническом руководстве по ibm pc содержат различные примеры команд in и out.
Можно использовать любые варианты исполнения последовательности нот, например, для привлечения внимания пользователя.
title sound (com) процедура для генерации звука
sounsg segment para 'code'
assume cs:soung,ds:soung,ss:soung
org 100h
begin: jmp short main
; -------------------------------------------------------
durtion dw 1000 ;время звучания
tone dw 256h ;высота (частота) звука
; -------------------------------------------------------
main proc near
in al,61h ;получить и сохранить
push ax ; данные порта
cli ;запретить прерывания
call b10spkr ;произвести звук
pop ax ;восстановить значение
out 61h,al ; порта
sti ;разрешить прерывания
ret
main endp
b10spkr proc near
b20: mov dx,durtion ;установить время звучания
b30:
and al,11111100b ;очистить биты 0 и 1
out 61h,al ;передать на динамик
mov cx,tone ;установить частоту
b40:
loop b40 ;задержка времени
or al,00000010b ;установить бит 1
out 61h,al ;передать на динамик
mov cx,tone ;становить частоту
b50:
loop b50 ;задержка времени
dec dx ;уменьшить время звучания
jnz b30 ;продолжать?
shl durtion,1 ; нет - увеличить время,
shr tone,1 ; сократить частоту
jnz b20 ;нулевая частота?
ret ; да - выйти
b10spkr endp
sounsg ends
end beginц е л ь: подробно описать операторы и директивы языка ассемблер.
Hекоторые особенности ассемблера кажутся на первый взгляд несколько странными. Но после того, как вы ознакомились с простейшими и наиболее общими свойствами ассемблера, описанными в предыдущих главах, то обнаружите, что описания в этой главе более понятны и являются удобным руководством к программированию. В данной главе представлены операторы атрибутов, операторы, возвращающие значение, директивы данных, а также индексная адресация памяти.
при прямой адресации памяти в одном из операндов команды указывается имя определенной переменной, например для переменной counter:
add cx,counter
mov dx,[bx] ;базовый регистр
mov ax,[si] ;индексный регистр
mov [bx+si+4],ax ;база+индекс+константа
mov dx,8[di][4] ;смещение+индекс+константа
Эти операнды можно комбинировать в любой последовательности. Но нельзя использовать одновременно два базовых регистра [bx + bp] или два индексных регистра [di + si]. Обычно индексированные адреса используются для локализации элементов данных в таблицах.
Cуществует три типа ассемблерных операторов: операторы атрибута, операторы, возвращающие значение, и операторы. Специфицирующие битовую строку. В данном разделе рассмотрены первые два типа операторов. Операторы, специфицирующие битовую строку, оператор mask, счетчик сдвига и оператор width относятся к директиве record и будет рассмотрены в следующем разделе.
Oператор length возвращает число элементов, определенных операндом dup. Например, следующая команда mov заносит в регистр dx значение 10:
tablea dw 10 dup(?)
...
Mov dx,length tablea
если операнд dup отсутствует, то оператор length возвращает значение 01. См. Операторы size и type в этом разделе.
Oператор offset возвращает относительный адрес переменной или метки внутри сегмента данных или кода. Оператор имеет следующий формат:
offset переменная или метка
например, команда
mov dx,offset tablea
устанавливает в регистре dx относительный адрес (смещение) поля tablea в сегменте данных. (заметим, что команда lea выполняет аналогичное действие, но без использования оператора offset.)
Oператор ptr используется совместно с атрибутами типа byte, word или dword для локальной отмены определенных типов (db, dw или dd) или с атрибутами near или far для отмены значения дистанции по умолчанию. Формат оператора следующий:
тип ptr выражение
в поле "тип" указывается новый атрибут, например byte. Выражение имеет ссылку на переменную или константу. Приведем несколько примеров оператора ptr:
fldb db 22h
db 35h
fldw dw 2672h ;0бьектный код 7226
mov aн,byte ptr fldw ;пересылает 1-й байт (72)
add bl,byte ptr fldw+1 ;прибавляет 2-й байт (26)
mov byte ptr fldw,05 ;пересылает 05 в 1-й байт
mov ax,word ptr fldb ;3аносит в ах байты (2235)
call far ptr[bx] ;длинный вызов процедуры
директива label, описанная в следующем разделе, выполняет функцию, аналогичную оператору ptr.
Oператор seg возвращает адрес сегмента, в котором расположена указанная переменная или метка. Наиболее подходящим является использование этого оператора в программах, состоящих из нескольких отдельно ассемблируемых сегментов. Формат оператора:
seg переменная или метка
примеры применения оператора seg в командах mov:
mov dx,seg flow ;адрес сегмента данных
mov dx,seg a20 ;адрес сегмента кода
Hазначение оператора short - модификация атрибута near в команде jmp, если переход не превышает границы +127 и -128 байт:
jmp short метка
в результате ассемблер сокращает машинный код операнда от двух до одного байта. Эта возможность оказывается полезной для коротких переходов вперед, так как в этом случае ассемблер не может сам определить расстояние до адреса перехода и резервирует два байта при отсутствии оператора short.
Oператор size возвращает произведение длины length и типа type и полезен только при ссылках на переменную с операндом dup. Формат оператора:
size переменная
см. Пример для оператора type.
Oператор type возвращает число байтов, соответствующее определению указанной переменной:
определение число байтов
db 1
dw 2
dd 4
dq 8
dt 10
struc число байтов, определённых в struc
near метка ffff
far метка fffe
формат оператора type:
type переменная или метка
ниже приведены примеры, иллюстрирующие применение операторов type, length и size:
fldb db ?
tablea dw 20 dup(?) ;определение 20 слов
...
Mov ax,type fldb ;ax = 0001
mov ax,type tablea ;ax = 0002
mov cx,length tablea ;cx = 000a (10)
mov dx,size tablea ;dx = 0014 (20)
Tак как область tablea определена как dw, то оператор type возвращает 0002н, length - 000ан (соответственно операнду dup) и size - произведение типа и длины, т.Е. 14н (20).
в данном разделе описано большинство ассемблерных директив. В гл.5 были подробно рассмотрены директивы для определения данных (db, dw и проч.).
Hазначение директивы assume - установить для ассемблера связь между сегментами и сегментными регистрами cs, ds, es и ss. Формат директивы:
assume сегментный_регистр:имя [, ... ]
в директиве указываются имена сегментных регистров, групп (group) и выражений seg. Одна директива assume может назначить до четырех сегментных регистров в любой последовательности, например:
assume cs:codesg,ds:datasg,ss:stack,es:datasg
для отмены любого ранее назначенного в директиве assume сегментного регистра необходимо использовать ключевое слово nothing:
assume es:nothing
если, например, регистр ds оказался не назначен или отменен ключевым словом nothing, то для ссылки к элементу из сегмента данных в командах используется операнд со ссылкой к регистру ds:
mov ax,ds:[bx] ;использование индексного адреса
mov ax,ds:fldw ;пересылка содержимого поля fldw
конечно, регистр ds должен содержать правильное значение сегментного адреса.
Hазначение директивы extrn - информировать ассемблер о переменных и метках, которые определены в других модулях, но имеют ссылки из данного модуля. Формат директивы:
extrn имя: тип [, ... ]
директива extrn подробно рассмотрена в гл.21.
программа может содержать несколько сегментов одного типа (код, данные, стек). Назначение директивы group - собрать однотипные сегменты под одно имя так, чтобы они поместились в один сегмент объемом 64 кбайт, формат директивы:
имя group имя сегмента [, ... ]
следующая директива group объединяет seg1 и seg2 в одном ассемблерном модуле:
groupx group seg1,seg2
seg1 segment para 'code'
assume cs:groupx
seg1 ends
seg2 segment para 'code'
assume cs:groupx
seg2 ends
Oтдельные фрагменты ассемблерного кода или макрокоманды могут использоваться в различных программах. Для этого такие фрагменты и макрокоманды записываются в отдельные дисковые файлы, доступные для использования из любых программ. Пусть некоторая подпрограмма, преобразующая ascii-код в двоичное представление, записана на диске с в файле по имени convert.Lib. Для доступа к этому файлу необходимо указать директиву
include c:convert.Lib
В гл.20 (макрокоманды) дан практический пример директивы include и дано объяснение, каким образом можно использовать эту директиву только в первом проходе ассемблера.
директива label позволяет переопределять атрибут определенного имени. Формат директивы:
имя label тип
в качестве типа можно использовать byte, word или dword для переопределения областей данных или имен структур или битовых строк. Директивой label можно переопределить выполнимый код, как near или far. Эта директива позволяет, например, определить некоторое поле и как db, и как dw. Ниже проиллюстрировано использование типов byte и word:
redefb label byte
fieldw dw 2532h
redefw label word
fieldb db 25h
db 32h
mov al,redefb ;пересылка первого байта
mov bx,redefw ;пересылка двух байтов
первая команда mov пересылает только первый байт поля fieldw. Вторая команда mov пересылает два байта, начинающихся по адресу fieldb. Оператор ptr выполняет аналогичные действия.
директива name обеспечивает другой способ назначения имени модулю:
name имя
ассемблер выбирает имя модуля в следующем порядке:
для определения относительной позиции в сегменте данных или кода ассемблер использует адресный счетчик. Рассмотрим сегмент данных со следующими определениями:
смещение имя операция операнд адресный счетчик
00 flda dw 2542h 02
02 fldb db 36h 03
03 fldc dw 212eh 05
05 fldd dd 00000705h 09
Hачальное значение адресного счетчика - 00. Так как поле flda занимает два байта, то для получения адреса следующего элемента адресный счетчик увеличивается до значения 02. Поле fldb занимает один байт, значит значение адресного счетчика увеличивается до значения 03 и т.Д.. Для изменения значения адресного счетчика и соответственно адреса следующего определяемого элемента используется директива org. Формат директивы:
or6 выражение
выражение может быть абсолютным числом, но не символическим именем, и должно формировать двухбайтовое абсолютное число. Рассмотрим следующие элементы данных, определенные непосредственно после поля fldd:
смещение имя операция операнд адресный счетчик
org 0 00
00 fldx db ? 01
01 fldy dw ? 02
03 fldz db ? 04
org $+5 09
первая директива org возвращает адресный счетчик в нулевое значение. Поля fldx, fldy и fldz определяют те же области памяти, что и поля flda,fldb и fldc:
смещение: | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| | | |
flda fldb fldc fldd
| | |
fldx fldy fldz
Метка fldc указывает на поле длиной в одно слово, находящееся по смещению 03, а метка fldz указывает на однобайтовое поле по тому же смещению:
mov ax,floc ;одно слово
mov al,fldz ;oдин байт
директиву org можно использовать для переопределения областей памяти. При этом следует правильно устанавливать адресный счетчик и учитывать все переопределяемые адреса памяти. Кроме того, новые переменные не должны определять константы, так как при этом будут перекрыты константы, определенные ранее. Директиву org нельзя использовать внутри определения struct.
Процедура, находящаяся в одном сегменте с вызывающей процедурой, имеет тип near:
имя-процедуры proc [near]
если операнд опущен, то ассемблер принимает значение near no умолчанию. Если процедура является внешней по отношению к вызывающему сегменту, то ее вызов может осуществляться только командой call, а сама процедура должна быть объявлена как public. Более того, если в вызываемой процедуре используется другое значение assume cs, то необходимо кодировать атрибут far:
public имя-процедуры,
имя-процедуры proc far
при вызове любой процедуры с помощью команды call необходимо обеспечить возврат по команде ret.
Hазначение директивы public - информировать ассемблер, что на указанные имена имеются ссылки из других ассемблерных модулей. Формат директивы:
public имя [,...]
директива public подробно описана в гл.21.
директива record позволяет определять битовые строки. Одно из назначений этой директивы - определить однобитовые или многобитовые переключатели. Формат директивы:
имя record имя-поля:ширина [=выражение] [, ... ]
имя директивы и имена полей могут быть любыми уникальными идентификаторами. После каждого имени поля следует двоеточие (:) и размер поля в битах, которое может быть от 1 до 16 бит:
число определенных битов принимаемый размер
1...8 8
9...16 16
любой размер поля до 8 бит представляется восемью битами, а от 9 до 16 бит - представляется шестнадцатью битами, выровненными справа (если необходимо). Рассмотрим следующую директиву record:
bitrec record bit1:3,bit2:7,bit3:6
имя bit1 определяет первые 3 бит поля bitrec, bit2 - следующие 7 бит и bit3 - последние 6 бит. Общее число битов - 16, т.Е. Одно слово. Можно инициализировать поле bitrec, например, следующим образом:
bitrec2 record bit1:3=101b,bit2:7=0110110b,bit3:011010b
предположим, что директива record находится перед сегментом данных. Тогда внутри сегмента данных должен быть другой оператор, который отводит память под данные. Для этого необходимо определить уникальное имя, имя директивы record и операнд, состоящий из угловых скобок (символы меньше и больше):
defbits bitrec <>
О п е р а т о р width. Оператор width возвращает число битов в директиве record или в одном из ее полей. На рис.24.1 после метки а10 имеется два примера оператора width. Первая команда mov загружает в регистр bh число битов во всем поле record bitrec (16 бит); вторая команда mov загружает в регистр al число битов в поле bit2 (7 бит). В обоих случаях ассемблер генерирует для числа битов непосредственный операнд.
title record (com) проверка директивы record
0000 codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
0100 org 100h
0100 eb 02 begin: jmp short main
; -----------------------------------------------------
bitrec record bit1:3,bit2:7,bit3:6 ;определить запись
0102 9a ad defbits bitrec <101b,0110110b,011010b> ;инициализировать биты
; -----------------------------------------------------
0104 main proc near
0104 a10: ;ширина:
0104 b7 10 mov bh,width bitrec ; записи (16)
0106 b0 07 mov al,width bit2 ; поля (07)
0108 b10: ;величина сдвига:
0108 b1 0d mov cl,bit1 ; шест.0d
010a b1 06 mov cl,bit2 ; 06
010c b1 00 mov cl,bit3 ; 00
010e c10: ;маска:
010e b8 e000 mov ax,mask bit1 ; шест.E000
0111 bb 1fc0 mov bx,mask bit2 ; 1fc0
0114 b9 003f mov cx,mask bit3 ; 003f
0117 d10: ;выделение bit2:
0117 a1 0102 r mov ax,defbits ; получить запись,
011a 25 1fc0 and ax,mask bit2 ; очистить bit1 и bit3,
011d b1 06 mov cl,bit2 ; получить сдвиг 06,
011f d3 e8 shr ax,cl ; сдвинуть вправо
0121 e10: ;выделение bit1:
0121 a1 0102 r mov ax,defbits ; получить запись,
0124 b1 0d mov cl,bit1 ; получить сдвиг 13,
0126 d3 e8 shr ax,cl ; сдвинуть вправо
0128 c3 ret
0129 main endp
0129 codesg ends
end begin
_____________________________________________________________________
structures and records:
n a m e widht # fields
shift widht mask initial
bitrec . . . . . . . . . . . 0010 0003
bit1 . . . . . . . . . . . . 000d 0003 e000 0000
bit2 . . . . . . . . . . . . . 0006 0007 1fc0 0000
bit3 . . . . . . . . . . . . 0000 0006 003f 0000
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . 0129 para none 'code'
symbols:
n a m e type value attr
a10. . . . . . . . . . . . . . L near 0104 codesg
b10. . . . . . . . . . . . . . L near 0108 codesg
begin. . . . . . . . . . . . . L near 0100 codesg
c10. . . . . . . . . . . . . . L near 010e codesg
d10. . . . . . . . . . . . . . L near 0117 codesg
defbits. . . . . . . . . . . . L word 0102 codesg
e10. . . . . . . . . . . . . . L near 0121 codesg
main . . . . . . . . . . . . . N proc 0104 codesg length =0025ф а к т о р с д в и г а. Прямая ссылка на элемент в record,например:
mov cl,bit2
О п е р а т о р mask. Оператор mask возвращает "маску" из единичных битовых значений, которые представляют специфицированное поле, иными словами, определяют битовые позиции, которые занимает поле. Например, оператор mask для каждого из полей, определенных в области bitrec, возвращает следующие значения:
поле двоичное значение шестнадцатиричное значение
в1т1 1110000000000000 е000
в1т2 0001111111000000 1fc0
в1тз 0000000000111111 003f
на рис.24.1 три команды после метки с10 загружают в регистры значения оператора mask для полей bit1, bit2 и bitз. Команды после меток d10 и е10 иллюстрируют выделение значений полей biт2 и biт1 соответственно из области bitrec. После метки d10 в регистр ах загружается все значение области, определенной директивой record, а затем из этого значения с помощью оператора mask выделяются только биты поля biт2:
область record: 101 0110110 011010
and mask biт2: 000 1111111 000000
результат: 000 0110110 000000
в результате сбрасываются все биты, кроме принадлежащих к полю biт2. Следующие две команды приводят к сдвигу содержимого регистра ах на шесть битов для выравнивания справа:
0000000000110110 (0036н)
после метки е10 в регистр aх загружается все значение области, определенной директивой record, и так как biт1 является самым левым полем, то в примере используется только фактор для сдвига значения вправо на 13 бит:
0000000000000101 (0005н)
Aссемблерный модуль может состоять из одного или более сегментов, части сегмента или даже частей нескольких сегментов. Формат директивы:
имя_сегмента segment [выравнивание] [объединение] [класс]
.
.
.
Имя_сегмента ends
В ы р а в н и в а н и е. Операнд выравнивания определяет начальную границу сегмента, например
page = xxx00
para = хххх0 (граница по умолчанию)
word = ххххe (четная граница)
byte = ххххх
at-параграф: параграф должен быть определен предварительно. Данный операнд обеспечивает определение меток и переменных по фиксированным адресам в фиксированных областях памяти, таких, как rom или таблица векторов прерываний в младших адресах памяти. Например, для определения адреса дисплейного видеобуфера используется
video_ram segment at 0b800h
Следующие два сегмента объединяются компоновщиком в один физический сегмент при одном значении сегментного регистра:
--------------------------------
ассемблерный seg1 segment para public 'code'
модуль 1 assume cs:seg1
...
Seg1 ends
--------------------------------
ассемблерный seg2 segment para public 'code'
модуль 2 assume cs:seg1
...
Seg2 ends
--------------------------------
сегменты могут быть вложенными один в другой:
seg1 segment
... Начало seg1
seg2 segment
... Область seg2
seg2 ends
... Конец seg1
seg1 ends
для объединения сегментов в группы используйте директиву group.
директива struc обеспечивает определение различных полей в виде структуры. Данная директива не поддерживается в малом ассемблере asm. Формат директивы:
имя-структуры struc
...
[определение полей данных]
...
Имя-структуры ends
На рис.24.2 директива struc определяет список параметров parlist для ввода имени с клавиатуры. Следующий далее оператор выделяет память под данную структуру:
params parlist <>
В командах ассемблера может использоваться прямая адресация по имени структуры. Для ссылки на определенное поле внутри структуры в командах используется имя структуры (params в данном примере) и через точку имя конкретного поля:
mov al,params.Actlen
используя оператор выделения памяти, можно переопределить содержимое полей внутри структуры. Правила для практического использования этой возможности можно найти в руководстве по ассемблеру.
title dstruc (com) определение структуры
0000 codesg segment para 'code'
assume cs:codesg,ds:codesg,ss:codesg
0100 org 100h
0100 eb 29 begin: jmp short main
; ---------------------------------------------
parlist struc ;список параметров
0000 19 maxlen db 25 ;
0001 ?? actlen db ? ;
0002 19 [ 20 ] namein db 25 dup(' ') ;
001b parlist ends
;
0102 19 params parlist <> ;область структуры
0103 ??
0104 19 [ 20 ]
011d 57 68 61 74 20 69 prompt db 'what is name?', 's'
73 20 6e 61 6d 65
3f 24
; ---------------------------------------------
012b main proc near
012b b4 09 mov ah,09 ;выдать запрос
012d 8d 16 011d r lea dx,prompt
0131 cd 21 int 21h
0133 b4 0a mov ah,0ah ;получить ввод
0135 8d 16 0102 r lea dx,params
0139 cd 21 int 21h
013b a0 0103 r mov al,params.Actlen ;длина ввода
; ...
013e c3 ret
013f main endp
013f codesg ends
end begin
structures and records:
n a m e width # fields
shift width masc initial
parlist. . . . . . . . . . . . . 001b 0003
maxlen . . . . . . . . . . . . 0000
actlen . . . . . . . . . . . . 0001
namein . . . . . . . . . . . . 0002
segments and groups:
n a m e size align combine class
codesg . . . . . . . . . . . . . 013f para none 'code'
symbols:
n a m e type value attr
begin. . . . . . . . . . . . . L near 0100 codesg
main . . . . . . . . . . . . . N proc 012b codesg length =0014
params . . . . . . . . . . . . L 001b 0102 codesg
prompt . . . . . . . . . . . . L byte 011d codesgц е л ь: описать набор команд ассемблера и объяснить их машинные коды.
Многие специфические команды имеют однобайтовые машинные коды, например:
объектный код: символические команды:
40 inc ax ;увеличение ax на 1
50 push ax ;запись aх в стек
с3 ret (short) ;короткий возврат из процедуры
cb ret (far) ;длинный возврат из процедуры
fd std ;остановка флага направления
Hи одна из перечисленных команд не использует прямой адресации памяти. Другие команды, использующие непосредственный операнд, 8-битовый регистр, регистровую пару или адрес памяти, требуют более сложного машинного кода.
Рассмотрим команду mov с однобайтовым непосредственным операндом:
mov ан,00 10110 100 00000000
| |
w rеg = aн
основные, базовые и индексные регистры:
биты: w = 0 w = 1
000 al ax
001 cl cx
010 dl dx
011 bl bx
100 ah sp
101 ch bp
110 dh si
111 bh di
биты: сегментный регистр:
00 es
01 cs
10 ss
11 dsв данном случае первый байт машинного кода указывает на однобайтовый размер (w = 0) и на регистр aн (100). Следующая команда mov содержит непосредственный двухбайтовый операнд:
mov ax,00 10111 000 00000000 00000000
| |
w reg = ax
первый байт машинного кода указывает на размер в одно слово (w=1) и на регистр aх (000). Не следует обобщать приведенные примеры, так как указание регистра и бита w может быть в различных позициях кода.
Рассмотрим пример сложения содержимого регистра ах с содержимым регистра bx:
add bx,ax 00000011 11 011 000
dw mod reg r/m
в этом примере d=1 означает, что mod (11) и reg (011) описывают операнд 1, а r/m (000) описывает операнд 2. Так как бит w=1, то размер равен одному слову. Таким образом, команда должна прибавить ax (ooq) к bх (011).
Второй байт команды в объектном коде указывает большинство способов адресации памяти. В следующем разделе способы адресации будут подробно рассмотрены.
два бита mod определяют адресацию регистра или памяти. Ниже поясняется их назначение:
00 биты г/m дают абсолютный адрес, байт смещения (относительный
адрес) отсутствует;
01 биты г/m дают абсолютный адрес памяти и имеется один байт
смещения;
10 биты г/m дают абсолютный адрес и имеется два байта смещения;
11 биты г/m определяют регистр. Бит w (в байте кода операции)
определяет ссылку на восьми- или шестнадцатибитовый регистр.
Tри бита reg (вместе с битом w) определяют конкретный восьми- или шестнадцатибитовый регистр.
Tри бита г/m (регистр/память) совместно с битами mod определяют способ адресации, как показано на рис.25.2.
r/m mod=00 mod=01 mod=10 mod=1.1 mod=11
w=0 w=1
000 bx+si bx+si+disp bx+si+disp al ax
001 bx+di bx+di+disp bx+di+disp cl cx
010 bp+si bp+si+disp bp+si+disp dl dx
011 bp+di bp+di+disp bp+di+disp bl bx
100 si si+disp si+disp ah sp
101 di di+disp di+disp ch bp
110 direct bp+disp bp+disp dh si
111 bx bx+disp bx+disp bh diPассмотрим пример сложения содержимого регистров bх и aх:
add bx,ax 0000 0011 11 011 000
dw mod reg r/m
d 1 означает, что биты reg и w описывают операнд 1 (bх), а биты
mod, r/m и w - операнд 2 (aх);
w 1 определяет размер регистров в одно слово,
mod 11 указывает, что операнд 2 является регистром;
reg 011 указывает, что операнд 1 является регистром bх;
r/m 000 указывает, что операнд 2 является регистром ax.
Рассмотрим пример умножения регистра al на регистр bl:
mul bl 11110110 11 100 011
w mod reg r/m
Kоманда mul предполагает, что регистр al содержит множимое. Размер регистра равен одному байту (w = 0), mod указывает на регистровую операцию, г/m = 011 указывает на регистр bl. В данном случае reg = 100 не имеет смысла.
Cледующая команда mov генерирует три байте машинного кода:
mov mem,ax 10100001 dddddddd dddddddd
для команды пересылки из регистра aх или al необходимо знать, сколько байтов участвует в операции: один или два. В данном примере w = 1 означает слово, следовательно, предполагается 16-битовый регистр aх. Использование во втором операнде регистра al приведет к значению бита w = 0. Байты 2 и 3 содержат относительный адрес памяти. Команды, использующие регистры ах или al, часто генерируют более эффективный (короткий) машинный код.
Pассмотрим пример умножения регистра al на значение в памяти. Процессор предполагает, что множимое находится в регистре al для однобайтового умножения и в регистре aх для двухбайтового умножения:
mul mem_byte 11110110 00 100 110
w mod reg r/m
для данной команды reg всегда имеет значение 100, mod = 00 указывает на операцию с памятью, a r/m=110 - на прямой способ адресации. Машинная команда также содержит два следующих байта, определяющих относительный адрес памяти.
Рассмотрим еще один пример, иллюстрирующий команду lea, которая всегда специфицирует двухбайтовый адрес:
lea dx,mem 10001101 00 010 110
lea mod rеg r/m
reg =010 означает регистр dx. Mod =00 и r/m=110 определяют прямой способ адресации памяти. В следующих двух байтах содержится относительный адрес.
в данном разделе представлен набор команд ассемблера в алфавитном порядке. Некоторые команды, например сдвиг и циклический сдвиг, для краткости сгруппированы. Ряд специальных команд для процессоров 80186, 80286 и 80386 выходят за рамки данной книги и поэтому в данной главе также отсутствуют. При пояснении команд и способов адресации используются следующие сокращения:
addr адрес памяти; addr-high первый байт адреса (старший); addr-low левый (младший) байт. Адреса; data непосредственный операнд (8 бит при w=0 и 16 бит при w= 1); data-high правый (старший) байт непосредственного операнда; data-low левый (младший) байт непосредственного операнда; disp смещение (относительный адрес); rеg ссылка на регистр.
регистр плюс регистр или память: |000100dw|modregr/m|
регистр ах (al) плюс непосредственное значение: |0001010w|-- data--|data, если w=1|
регистр или память плюс непосредственное значение:
y100000sw|mod010r/m|--data--|data, если sw=01|
регистр плюс регистр или память: |000000dw|modregr/rm|
регистр ax (al) плюс непосредственное значение: |0000010w|--data--|data, если w=1|
регистр или память плюс непосредственное значение:
|100000sw|mod000r/m|--data--|data, если bw=01|
регистр и регистр или память: |001000dw|modregr/m|
регистр ax (al) и непосредственное значение: |0010010w|--data--|data, если w=1|
регистр или память и непосредственное значение:
|1010000w|modl00r/m|--data--|data, если w=1|
прямая адресация в сегменте: |11101000|disp-low|diep-high|
косвенная адресация в сегменте: |11111111|mod010r/m|
косвенная адресация между сегментами: |11111111|mod011r/m|
прямая адресация между сегментами:
|10011010|offset-low|offset-high|seg-low|seg-high|
регистр или память с регистром: |001110dw|modregr/m|
непосредственное значение с регистром ax (al): |0011110w|--data--|data, если w=1|
непосредственное значение с регистром или памятью:
|100000sw|mod111r/m|--data--|data, если sw=0|
регистр: |01001reg|
регистр или память: |1111111w|mod001r/m|
переменный порт: |1110110w|
фиксированный порт: |1110010w|--port--|
регистр: |01000reg|
регистр или память: |1111111w|mod000r/m|
прямой переход внутри сегмента: |11101001|disp-low|disp-high|
прямой переход внутри сегмента (короткий): |11101011|--disp--|
косвенный переход внутри сегмента: |11111111|mod100r/m|
косвенный межсегментный переход: |11111111|mod101r/m|
прямой межсегментный переход: |11101010|offset-low|offset-high|seg-low|seg-high|
sz * a * p * c (* обозначает неиспользуемые биты)
ф л а г и: не меняются.
О б ъ е к т н ы й к о д: 10011111 (без операндов)
lds di,адрес_памяти
ф л а г и: не меняются.
О б ъ е к т н ы й к о д: |11000101|modregr/m|
регистр/память в/из регистр: |100010dw|modregr/m| непосредственное значение в регистр/память: |1100011w|mod000r/m|--data--|data если w=1| непосредственное значение в регистр: |1011wreg|--data--|data если w=1| память в регистр ax (al): |1010000w|addr-low|addr-high| регистр ax (al) в память: |1010001w|addr-low|addr-high| регистр/память в сегментный регистр: |10001110|mod0sgr/m| (sg - сегментный регистр) сегментный регистр в регистр/память: |10001100|mod0sgr/m| (sg - сегментный регистр)
регистр/память с регистром: |000010dw|modregr/m|
непосредственное с аккумулятором: |0000110w|--data--|data если w=1|
непосредственное с регистром/памятью: |1000000w|mod001r/m|--data--|data если w=1|
переменный порт: |1110111w|
фиксированный порт:|1110011w|--port--|
регистр: |01011reg|
сегментный регистр: |000sg111| (sg-сегм.Рег.)
регистр/память: |10001111|mod000r/m|
регистр: |01010reg|
сегментный регистр: |000sg111| (sg-сегм.Рег.)
регистр/память: |11111111|mod110r/m|
rcl: |110100cw|mod010r/m|
rcr: |110100cw|mod011r/m|
(если с = 0, то сдвиг на 1; если с = 1, то сдвиг на cl).
rep/repne: 11110010
repe: 11110011
внутри сегмента: |11000011|
внутри сегмента с операндом: |11000010|data-low|data-high|
между сегментами: |11001011|
между сегментами с операндом: |11001010|data-low|data-high|
sz * a * p * c (* обозначает неиспользуемые биты)
ф л а г и: не меняются.
О б ъ е к т н ы й к о д: 10011110 (без операндов)
sal/shl: |110100cw|mod100r/m|
sar: |110100cw|mod111r/m|
shr: |110100cw|mod101r/m|
(если с = 0, то сдвиг на 1; если с=1, то сдвиг на cl);
регистр из регистра или памяти: |000110dw|modregr/m|
непосредственное значение из регистра ax (al): |0001110w|--data--|data, если w=1|
непосредственное значение из регистра или памяти:
|100000sw|mod011r/m|--data--|data, если sw=01|
регистр из регистра или памяти: |001010dw|modregr/m|
непосредственное значение из регистра ах (al): |0010110w|--data--|data, если w=1|
непосредственное значение из регистра или памяти:
|100000sw|mod101r/m|--data--|data, если sw=01|
регистр или память и регистр: |1000010w|modregr/m|
непосредственное значение и регистр ах (al): |1010100w|--data--|data, если w=1|
непосредственное значение и регистр или память:
y1111011w|mod000r/m|--data--|data, если w=1|
регистр и аккумулятор: |10010reg|
регистр/память и регистр: |1000011w|modregr/m|
регистр/память с регистром: |001100dw|modregr/m|
непосредственное с регистром ax (al): |0011010w|--data--|data если w=1|
непосредственное с регистром/памятью: |1000000w|mod110r/m|--data--|data если w=1|
ниже представлены первые 128 символов ascii-кода. В руководстве по языку basic приведены остальные 128 символов. На помним, что шест.20 представляет стандартный символ пробела.
дес шест симв дес шест симв дес шест симв дес шест симв
000 00h нуль 032 20h sp 064 40h @ 096 60h `
001 01h начало заголовка 033 21h ! 065 41h a 097 61h a
002 02h начало текста 034 22h " 066 42h b 098 62h b
003 03h конец текста 035 23h # 067 43h c 099 63h c
004 04h конец передачи 036 24h $ 068 44h d 100 64h d
005 05h ктм 037 25h % 069 45h e 101 65h e
006 06h да 038 26h & 070 46h f 102 66h f
007 07h звонок 039 27h ' 071 47h g 103 67h g
008 08h возврат на шаг 040 28h ( 072 48h h 104 68h h
009 09h гориз.Табуляция 041 29h ) 073 49h i 105 69h i
010 0ah перевод строки 042 2ah * 074 4ah j 106 6ah j
011 0bh верт.Табуляция 043 2bh + 075 4bh k 107 6bh k
012 0ch перевод страницы 044 2ch , 076 4ch l 108 6ch l
013 0dh возврат каретки 045 2dh - 077 4dh m 109 6dh m
014 0eh shift out 046 2eh . 078 4eh n 110 6eh n
015 0fh shift in 047 2fh / 079 4fh o 111 6fh o
016 10h data line esc 048 30h 0 080 50h p 112 70h p
017 11h управление 1 049 31h 1 081 51h q 113 71h q
018 12h управление 2 050 32h 2 082 52h r 114 72h r
019 13h управление 3 051 33h 3 083 53h s 115 73h s
020 14h управление 4 052 34h 4 084 54h t 116 74h t
021 15h нет 053 35h 5 085 55h u 117 75h u
022 16h синхронизация 054 36h 6 086 56h v 118 76h v
023 17h конец блока 055 37h 7 087 57h w 119 77h w
024 18h анулирование 056 38h 8 088 58h x 120 78h x
025 19h end of medium 057 39h 9 089 59h y 121 79h y
026 1ah замена 058 3ah : 090 5ah z 122 7ah z
027 1bh escape 059 3bh ; 091 5bh [ 123 7bh {
028 1ch раздел.Файла 060 3ch < 092 5ch \ 124 7ch |
029 1dh раздел.Группы 061 3dh = 093 5dh 125 7dh }
030 1eh раздел.Записи 062 3eh > 094 5eh ^ 126 7eh ~
031 1fh раздел.Единицы 063 3fh ? 095 5fh _ 127 7fh забой
Первая цифра: a (10) 10
умножить на 16 х16
---
160
прибавить следующую цифру, 7 +7
---
167
умножить на 16 х16
----
2672
прибавить следующую цифру, b (11) +11
----
2683
умножить на 16 х16
-----
42928
прибавить следующую цифру, 8 +8
-----
десятичное значение 42936
можно использовать также таблицу преобразования. Для шест. Числа a7b8
представим правую цифру (8) как позицию 1, следующую влево цифру (b) как
позицию 2, следующую цифру (7) как позицию 3 и самую левую цифру (a) как
позицию 4. Из таблицы b-1 выберем значения для каждой шест. Цифры:
для позиции 1 (8), столбец 1 8
для позиции 1 (8), столбец 1 176
для позиции 1 (8), столбец 1 1792
для позиции 1 (8), столбец 1 40960
-----
десятичное значение 42936
Частное остаток шест.
42936 / 16 2683 8 8 (младшая цифра)
2683 / 16 167 11 b
167 / 16 10 7 7
10 / 16 0 10 a (старшая цифра)
для преобразования чисел из десятичного формата в шестнадцатеричный
можно также воспользоваться таблицей b-1. Для десятичного числа 42936
необходимо найти в таблице число равное или ближайшее меньшее исходному, и
записать соответствующую шестнадцатеричную цифру и ее позицию. Затем
следует вычесть найденное десятичное число из 42936 и с полученной
разностью проделать проделать ту же операцию:
дес. Шест.
Исходное десятичное число 42936
вычесть ближайшее меньшее 40960 a000
-----
разность 1976
вычесть ближайшее меньшее 1792 700
----
разность 184
вычесть ближайшее меньшее 176 b0
---
разность 8 8
----
результирующее шест. Число a7b8
таблица b-1. Шестнадцатерично-десятичные преобразования
-------------------------------------------------------------------------------
¦ш ¦ш ¦ш ¦ш ¦ш ¦ш ¦ш ¦ш ¦
¦е ¦е ¦е ¦е ¦е ¦е ¦е ¦е ¦
¦с ¦с ¦с ¦с ¦с ¦с ¦с ¦с ¦
¦т дес ¦т дес ¦т дес ¦т дес ¦т дес¦т дес¦т дес¦т дес¦
-------------------------------------------------------------------------------
¦0 0¦0 0¦0 0¦0 0¦0 0¦0 0¦0 0¦0 0¦
¦1 268435456¦1 16777216¦1 1048576¦1 65536¦1 4096¦1 256¦1 16¦1 1¦
¦2 536870912¦2 33554432¦2 2097152¦2 131072¦2 8192¦2 512¦2 32¦2 2¦
¦3 805306368¦3 50331648¦3 3145728¦3 196608¦3 12288¦3 768¦3 48¦3 3¦
¦4 1073741824¦4 67108864¦4 4194304¦4 262144¦4 16384¦4 1024¦4 64¦4 4¦
¦5 1342177280¦5 83886080¦5 5242880¦5 327680¦5 20480¦5 1280¦5 80¦5 5¦
¦6 1610612736¦6 100663296¦6 6291456¦6 393216¦6 24576¦6 1536¦6 96¦6 6¦
¦7 1879048192¦7 117440512¦7 7340032¦7 458752¦7 28672¦7 1792¦7 112¦7 7¦
¦8 2147483648¦8 134217728¦8 8388608¦8 524288¦8 32768¦8 2048¦8 128¦8 8¦
¦9 2415919104¦9 150994944¦9 9437184¦9 589824¦9 36864¦9 2304¦9 144¦9 9¦
¦a 2684354560¦a 167772160¦a 10485760¦a 655360¦a 40960¦a 2560¦a 160¦a 10¦
¦b 2952790016¦b 184549376¦b 11534336¦b 720896¦b 45056¦b 2816¦b 176¦b 11¦
¦c 3221225472¦c 201326592¦c 12582912¦c 786432¦c 49152¦c 3072¦c 192¦c 12¦
¦d 3489660928¦d 218103808¦d 13631488¦d 851968¦d 53248¦d 3328¦d 208¦d 13¦
¦e 3758096384¦e 234881024¦e 14680064¦e 917504¦e 57344¦e 3584¦e 224¦e 14¦
¦f 4026531840¦f 251658240¦f 15728640¦f 983040¦f 61440¦f 3840¦f 240¦f 15¦
-------------------------------------------------------------------------------
¦ 8 ¦ 7 ¦ 6 ¦ 5 ¦ 4 ¦ 3 ¦ 2 ¦ 1 ¦
-------------------------------------------------------------------------------
шестнадцатиpичные позиции
имена регистров
-----------------
ah bh ch dh cs ss bp
al bl cl dl ds si sp
ax bx cx dx es di
мнемокоды
-----------
aaa div jle js or sbb
aad esc jmp jz out scas
aam hlt jna lahf pop shl
aas idiv jnae lds popf shr
adc imul jnb lea push stc
add in jnbe les pushf std
and inc jne lock rcl sti
call int jng lods rcr stos
cbw into jnge loop rep sub
clc iret jnl loope repe test
cld ja jnle loopne repne wait
cli jae jno loopnz repnz xchg
cmc jb jnp loopz repz xlat
cmp jbe jns mov ret xor
cmps jcxz jnz movs rol
cwd je jo mul ror
daa jg jp neg sahf
das jge jpe nop sal
dec jl jpo not sar
директивы ассемблера
----------------------
assume end extrn ifnb local purge
comment endif group ifndef macro record
db endm if if1 name rept
dd endp ifb if2 org segment
dq ends ifdef include out struc
dt equ ifdif irp page subttl
dw even ife irpc proc title
else exitm ifidn label public
прочие элементы языка
-----------------------
byte far length mod prt this
comment ge line ne seg type
con gt lt near short width
dup high low nothing size word
eq le mask offset stack