Презентация Программирование на языке ассемблер онлайн

Содержание слайда:

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Язык ассемблера — система обозначений, используемая для представления в удобочитаемой (мнемонической) форме программ, записанных в машинном коде. Он уникален для каждого семейства компьютеров и зависит от архитектуры компьютера. Архитектура компьютера включает в себя: структурную схему компьютера; набор системных регистров; способ организации оперативной памяти; организацию и разрядность интерфейсов компьютера; способы представления и форматы данных компьютера; набор и форматы машинных команд; систему обработки прерываний.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. В данном курсе рассматривается программирование на языке ассемблера для процессоров Intel. К числу архитектурных особенностей процессоров Intel относятся: принцип хранимой программы – программа и ее данные находятся в одном адресном пространстве, с точки зрения процессора нет принципиальной разницы между данными и командами; принцип микропрограммирования – каждой команде ассемблера соответствует набор действий в блоке микропрограммного управления; линейное пространство памяти – адреса всех ячеек памяти имеют последовательную нумерацию.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Процессоры, начиная с i486 и выше, включают в себя скалярную архитектуру, позволяющую организовать конвейерную обработку команд. Пятиступенчатый конвейер имеет следующие этапы: выборка команды из оперативной памяти; декодирование команды; вычисление адреса операндов; выполнение операции в арифметико-логическом устройством (АЛУ); запись результата. Дальнейшим развитием скалярной архитектуры является суперскалярная архитектура, реализованная в процессорах Pentium. Суперскалярная архитектура имеет следующие особенности: раздельное кэширование кода и данных; предсказание правильного адреса перехода (сохраняется 256 последних переходов, вероятность правильного перехода доходит до 80%); усовершенствованный блок вычислений с плавающей точкой.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Регистры – это специальные ячейки памяти, расположенные непосредственно в процессоре. Работа с регистрами выполняется намного быстрее, чем с ячейками оперативной памяти, поэтому регистры активно используются как в программах на языке ассемблера, так и компиляторами языков высокого уровня. Программная модель микропроцессора содержит 32 регистра, которые можно разделить на 2 группы: 16 пользовательских регистров; 16 системных регистров.  

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Все флаги регистра флагов можно разделить на три группы: 8 флагов состояния. Данные флаги отражают результат исполнения арифметических или логических команд процессора; 1 флаг управления. Данный флаг используется цепочными командами. Значение флага, обозначаемого как ds, определяет направление поэлементной обработки. Если df=0 обработка производится в прямом порядке, а если df=1 то в обратном. Работа с данным флагом возможна с помощью специальных команд (cld и std); 5 системных флагов. Системные флаги предназначены для управлением вводом/выводом, системой прерываний, режимом отладки, переключением задач. Без особой нужды модифицировать значение этих флагов нецелесообразно.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Процессор поддерживает несколько режимов работы с оперативной памятью: реальный режим – режим в котором работал процессор i8086, сохраняемый для преемственности с ранними моделями; защищенный режим – использование всех возможностей процессора; режим виртуального 8086 – предназначен для работы программ созданных с использованием реального режима адресации памяти, в защищенном режиме. Сегментированная модель памяти Сегментация – механизм адресации, обеспечивающий существование нескольких независимых адресных пространств. Сегмент – независимый, поддерживаемый на аппаратном уровне блок памяти.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Аппаратно поддерживаемые процессором типы данных: байт; слово; двойное слово; учетверенное слово.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Указатель на память бывает двух типов: ближний тип – 32 разряда, отсчитываемый от начала сегмента; дальний тип – 48 (16 разрядов – адрес сегмента, 32 разряда – адрес смещения).

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Машинная команда процессора имеет следующую структуру: поле префиксов; поле кода операции; поле операндов. Поле префиксов – элемент команды, который модифицирует действие этой команды, например: замена сегмента, изменение размерности адреса, изменение размерности операнда, циклическое выполнение команды. Поле кода операции – числовой код команды. Поле операндов – определяет, с какими ячейками работает команда и куда помещает результат. Поле операндов может содержать от 0 до 2-х операндов. Возможны следующие сочетания операндов в команде: регистр – регистр; регистр – память; память – регистр; значение – регистр; значение – память.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Для запуска программы на ассемблере потребуются: Tasm.exe, Tlink.exe, <имя программы>.asm. Исходный текст программы набирается в любом текстовом редакторе, а затем файлу с программой присваивается формат <asm>. Для трансляции используется программа tasm.exe . Однако, для работы на Windows потребуется эмулятор DOSBox (https://www.dosbox.com/), поскольку tasm относится к устаревшим программам, запускаемым только под среду MS-DOS. В эмуляторе DOSBox осуществляется следующая последовательность команд: mount c e: ; эмуляция диска E: в Windows как диск C: в MS-DOS с: ; переход в эмулированный диск, который будет отображать содержимое диска E: cd <имя директории, содержащей Tasm.exe, Tlink.exe, <имя программы>.asm > ; переход к директории, содержащей файл с текстом программы tasm <имя программы> ; компилирование файла <имя программы>.asm > в <имя программы>.obj для интерпретатор tlink tlink <имя программы>.obj ; преобразование <имя программы>.obj в приложение <имя программы>.exe <имя программы>.exe ; запуск программы, работа программы будет выводиться на экран эмулятора DOSBox

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Непосредственные операнды Непосредственным операндом называется число, строка или выражение имеющие фиксированное значение, оно может быть заданно конкретным значением в поле операнда или определено через equ или ‘=’. Например: r equ 13 e = r - 2 mov al, r mov al, 13 ! значения 13, r, e, в приведенном фрагменте являются непосредственными операндами

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Адресные операнды

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Перемещаемые операнды являются именами переменных или меткам инструкций. В отличие от адресных операндов их значение изменяется в зависимости от значения сегментной составляющей адреса. Например: data segment prim dw 25 dup (0) . . . code segment . . . lea si, prim ! конкретное физическое значение физического адреса переменной prim будет известно только после загрузки программы.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Счетчик адреса позволяет задавать относительные адреса. Для обозначения текущего значения счетчика адреса используется символ $. Например: jmp $+3 cld mov al, 2 ! в приведенном фрагменте управление передается на оператор пересылки данных mov, минуя оператор установки флага управления cld, имеющий длину 1 байт.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Операторы сдвига Операторы сдвига выполняют сдвиг числа на указанное количество разрядов влево или вправо.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Оператор сравнения Оператор сравнения предназначен для формирования логических выражений. Значение “Да” сответствует числу 1, “Нет” – числу 0.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Логические операторы выполняют над аргументами побитовые операции.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Индексный оператор Индексный оператор позволяет организовать работу с массивами. В операции используются данные, размещенные по адресу заданному именем переменной плюс смещение, заданное в квадратных скобках.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Например: mov al, byte ptr d_wrd+1 ; пересылка второго байта из двойного слова

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Операторы получения сегментной составляющий адреса и смещения Оператор SEG позволяет получить значение сегмента, а offset – смещения для указанного адреса. Например: mov ex, seg prim mov dx, offset prim ! после выполнения данных операторов в паре регистров ex: dx будет полный адрес переменный prim.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Программа на ассемблере может работать с шестью сегментами: кода, сетка и четырьмя сегментами данных. Для простых программ содержащих только с одним сегментом кода, сетка и данных возможно применение упрощенной модели сегментации. Структура программы: model small .stack (размер) .data описание переменных .code main proc тело программы main endproc end Назначение директив приведено в таблице 2.2.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Для описания простых данных используются директивы резервирования памяти.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. !При работе с переменными необходимо учитывать следующее, младший байт размещается всегда по младшему адресу. Например: model small .stack 100h .data test1 db 12h test2 db 10 test3 db 10 dup (' ') test4 db 10 dup (?) srt1 db 'строка$'

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Для вывода на экран сообщения используется прерывание 21h. Вывод строки на экран: mov ah, 09h ; поместить в регистр ah номер функции прерывания 21h mov dx, offset str1 ; в регистр dx помещается указатель на строку int 21h ; вызов прерывания 21h   Вывод символа на экран (выводимый символ находится в регистре dl): mov ah, 02h ; поместить в регистр ah номер функции прерывания 21h int 21h ; вызов прерывания 21h   Ввод символа с клавиатуры: mov ah, 01h ; поместить в регистр ah номер функции прерывания 21h int 21h ; вызов прерывания 21h ! Введенный символ находится в регистре al

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Контролирующая программа сгенерировала следующее задание: необходимо считать символ с клавиатуры и вывести его на консоль. Для создания программы понадобится реализовать операции пересылки и ввода/вывода.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В.

Содержание слайда: Программирование на языке ассемблер к.т.н., проф. Красов А.В. Задание на самостоятельную работу: Поставить на свой ПК ассемблер; Проверить программу Научится работать в отладчике Задание на Лабораторную работу Ввести с клавиатуры несколько символов, оформив ввод соответствующими строками подсказки и сохранив их в переменных. Вывести символы в другом порядке с сопровождающими надписями.