🗊Презентация Язык Ассемблер

Лекция 16 Язык Ассемблер, трансляция программ с языка Ассемблер в машинный код, структура программы, описание сегментов, указание констант, объявление данных

Трансляторы языка Ассемблер Основные представители: TASM – Turbo Assembler MASM – Macro Assembler FASM – Flat Assembler NASM – Native Assembler

Процесс разработки программ на Ассемблере

Язык Ассемблер Язык Ассемблер является символическим аналогом машинного языка. Программа, написанная на Ассемблере, должна отражать все особенности архитектуры микропроцессора: организацию памяти, способы адресации операндов, правила использования регистров и т.д. Программа на Ассемблере представляет собой совокупность блоков памяти, называемых сегментами памяти. Программа может состоять из одного или нескольких таких блоков. Сама программа состоит из предложений Ассемблера.

Язык Ассемблер Предложения языка Ассемблер бывают четырех типов: Команды (или инструкции) – символические аналоги машинных команд. Макрокоманды – оформляемые определенным образом предложения текста программы, замещаемые во время трансляции другими предложениями. Директивы – указания транслятору на выполнение некоторых действий. Строки комментариев – текст, игнорирующийся транслятором.

Формат предложения

Формат директив

Формат команд и макрокоманд Имя метки – идентификатор, значением которого является адрес первого байта того предложения исходного текста программы, которое он обозначает. Имя – идентификатор, отличающий данную директиву от других директив. Код операции или директива – это мнемоническое обозначения соответствующей машинной команды, макрокоманды или директивы транслятора. Операнды – части команды, макрокоманды или директивы ассемблера, обозначающие объекты, над которыми производятся действия.

Синтаксис языка Ассемблер Допустимыми символами при написании текста программ являются: все латинские буквы; цифры; знаки: ?, @, $, _, &; разделители: , . [ ] ( ) < > { } + / * % ! ‘ “ ? \ = # ^

Синтаксис языка Ассемблер Предложения Ассемблера формируются из лексем, представляющих собой синтаксически неразделимые последовательности допустимых символов языка, имеющие смысл для транслятора. Лексемами являются: Идентификаторы – последовательности допустимых символов, использующиеся для обозначения таких объектов программы, как коды операций, имена переменных и названия меток. Цепочки символов – последовательности символов, заключенные в одинарные или двойные кавычки. Целые числа в двоичной, десятичной или шестнадцатеричной системах счисления: 10000011b – двоичная система счисления 123 – десятичная система счисления 2Ah – шестнадцатеричная система счисления 0D4h – шестнадцатеричная система счисления

Виды операндов Постоянные (непосредственные) операнды Адресные операнды. Перемещаемые операнды. Счетчик адреса. Регистровый операнд. Базовый и индексный операнды. Структурные операнды. Записи.

Постоянные (непосредственные) операнды Постоянным (непосредственным) операнд – число, строка, имя или выражение имеющее некоторое фиксированное значение. Имя должно быть определено операторами equ или =. val equ 10 num = val – 5 mov ax, val ;mov ax, 10 mov ax, num ;mov ax,5 mov ax, 10

Адресные операнды mov ax, ds:0000h

Перемещаемые операнды Перемещаемые операнды – любые символьные имена, представляющие некоторые адреса в памяти. Эти адреса могут обозначать местоположение в памяти некоторой инструкции (если операнд – метка) или данных (если операнд – имя области памяти в сегменте данных). Data SEGMENT values db 10 dup(0) … Code SEGMENT … jmp next … next: lea si, values …

Счетчик адреса Счетчик адреса – специфический вид операнда, обозначаемый знаком $. Когда транслятор встречает в исходной программе этот символ, то он подставляет вместо него текущее значение счетчика адреса. jmp $+3 nop mov al, 10

Остальные операнды Регистровый операнд – это просто имя регистра. Базовый и индексный операнды – используются при реализации косвенной, индексной или их комбинаций и расширений. Структурные операнды – используются для доступа к конкретному элементу структуры. Записи (аналогично структурному типу) используются для доступа к битовому полю некоторой записи.

Операторы языка Ассемблер Делятся на следующие виды: Арифметические операторы, Операторы сдвига, Операторы сравнения, Логические операторы, Индексный оператор, Оператор переопределения типа, Оператор переопределения сегмента, Оператор именования типа Оператор получения сегментной составляющей адреса Оператор получения смещения выражения

Операторы языка Ассемблер

Операторы языка Ассемблер

Операторы языка Ассемблер

Операторы языка Ассемблер Оператор переопределения типа ptr val dd 0 … mov al, byte ptr val+1

Операторы языка Ассемблер Оператор переопределения сегмента: .code jmp metka val dw 100 metka: … mov al, cs:val

Операторы языка Ассемблер Оператор получения сегментной составляющей адреса seg Оператор получения смещения выражения offset .data value dw 5 … .code … mov ax, seg value mov es, ax mov bx, offset value mov ax, es:[bx]

Описание сегментов

Описание сегментов Выравнивание сегмента: BYTE – выравнивание не выполняется WORD – сегмент начинается по адресу, кратному двум DWORD - сегмент начинается по адресу, кратному четырем PARA – сегмент начинается по адресу, кратному шестнадцати (по умолчанию) PAGE - сегмент начинается по адресу, кратному 256 MEMPAGE - сегмент начинается по адресу, кратному 4Кбайт

Описание сегментов Атрибут комбинирования сегментов: PRIVATE – сегмент не будет объединятся с другими сегментами с тем же именем вне данного модуля PUBLIC – заставляет компоновщик соединить все сегменты с одинаковым именем COMMON – располагает все сегменты с одним и тем же именем по одному адресу AT XXXX – располагает сегмент по абсолютному адресу параграфа STACK – определение сегмента стека Атрибут класса сегмента – это заключенная в кавычки строка, помогающая компоновщику определить соответствующий порядок следования сегментов при сборке программы из сегментов нескольких модулей.

Описание сегментов Атрибут размера сегмента: USE16 – это означает, что сегмент допускает 16-разрядную адресацию. USE32 – сегмент будет 32-ухразрядным Директива SEGMENT не содержит информации о функциональном назначении сегмента (код, данные или стек). Указание этого назначения осуществляется с помощью директивы ASSUME в следующем виде: ASSUME <имя-сегментного-регистра> ‘:’ <имя-сегмента> Пример: ASSUME cs:Code, ds:Data, ss:Stack

Директива MODEL Директива MODEL предназначена для управления моделью памяти программы. Эта директива позволяет использовать упрощенные директивы сегментации.

Упрощенные директивы определения сегмента

Идентификаторы, создаваемые директивой MODEL

Модели памяти

Простые типы данных

Простые типы данных Обозначения: ? – показывает, что значение не определено; Значение инициализации – значение элемента данных, которое будет занесено после загрузки программы; Выражение – итеративная конструкция; Имя – некоторое символическое имя метки или ячейки данных. Типы данных: db – 1 байт dw – 2 байта dd – 4 байта dq – 8 байт df – 6 байт dp – 6 байт dt – 10 байт

Простые типы данных Примеры: Mess db ‘Hello world!’, 0 Value dw 1400 Array dd 20 dup(?)

Пример COM программы для MS-DOS .386 model tiny ;Указание модели памяти Code segment use16 ;Начало описания сегмента кода ASSUME cs:Code, ds:Code ;Ассоциация регистров с сегментом org 100h ;Генерация смещения на 256 байт start: ;Метка начала программы push cs ;Запись регистра CS в стек pop ds ;Загрузка регистра DS значением из стека mov dx, offset mess ;Помещение в DS смещения строки mess mov ah, 09h ;Запись в AH номера функции вывода строки int 21h ;Вызов сервиса MS-DOS int 20h ;Завершение COM программы в MS-DOS mess db 'Hello world!','$‘ ;Объявление строки Code ends ;Завершение описания строки end start

Пример EXE программы для MS-DOS .386 model small ;Указание модели памяти Stack SEGMENT STACK use16 ;Объявление сегмента стека ASSUME ss:Stack ;Ассоциация регистра SS с сегментом стека DB 100h dup(?) ;Резервирование 256 байт под стек Stack ENDS ;Завершение описания сегмента стека Data SEGMENT use16 ;Объявление сегмента данных ASSUME ds:Data ;Ассоциирование регистра DS с сегментом данных mess db 'Hello world!','$‘ ;Объявление строки Data ENDS ;Завершение описания сегмента данных Code SEGMENT use16 ;Объявление сегмента кода ASSUME cs:Code ; Ассоциирование регистра CS с сегментом кода start: ;Метка начала программы mov ax, seg mess ;Загрузка в AX адреса сегмента строки mess mov ds, ax ;Запись в DS значения AX mov dx, offset mess ;Запись в DX смещения строки mess mov ah, 09h ;Запись в AH номера функции вывода строки int 21h ;Вызов сервиса MS-DOS mov ax, 4c00h ;Запись в AX функции завершения программы int 21h ;Завершение EXE программы в MS-DOS Code ENDS ;Завершение описания сегмента данных end start

Пример EXE программы для Windows include \masm32\include\masm32rt.inc ;Подключение библиотеки ;Объявление сегмента неинициализированных данных .data? value dd ? ;Объявление переменной без инициализации ;Объявление сегмента инициализированных данных .data item dd 0 ; Объявление переменной с инициализацией .code ;Объявление сегмента кода start: ;Метка начала программы call main ;вызов процедуры main inkey ;вызов макроса ожидания нажатия клавиши exit ;вызов макроса завершения программы main proc ;объявление процедуры main cls ;вызов макроса очистки экрана print "Hello World!",13,10 ;вызов макроса вывода сообщения ret ;команда выхода из процедуры main endp ;конец описания процедуры end start