Глава 19. Элементы программирования на языке ассемблер

После изучения главы студент должен знать:

· -назначение и области использования языка Ассемблера;

· -основные компоненты языка;

· -основные команды, директивы, модификаторы;

· -адресацию регистров МПП и ячеек памяти в ассемблере;

· -программирование процедур вывода информации на дисплей и ввода информации с клавиатуры;

· -структуру ассемблерной программы;

· -процедуры формирования программы формата EXE;

· -назначение, команды и варианты использования отладчика программ Debug.

Пользователь компьютера, равно как и прикладной программист, программы составляет, как правило, на машинно-независимом алгоритмическом языке высокого уровня (Basic, Pascal, FORTRAN, C, PROLOG и др.), однако иметь представление об основах программирования и на машинно-ориентированных языках грамотному пользователю весьма полезно для:

l лучшего понимания архитектуры ПК и более грамотного использования компьютеров; для разработки более рациональных структур алгоритмов и программ решения прикладных задач;

l возможности просмотра и корректировки исполняемых программ с расширениями EXE и COM, компилированных с любых языков высокого уровня, в случае утраты исходных программ (вызвав указанные программы в отладчик программ DEBUG и деассемблировав их, можно получить их отображение на языке Ассемблера);

l составления программ решения наиболее ответственных задач (машинная программа, подготовленная на машинно-ориентированном языке, обычно эффективнее (короче и быстрее на 30–60%) программ, полученных в результате трансляции с языков высокого уровня) и для реализации процедур, включаемых в основную программу в виде отдельных фрагментов в том случае, если они не могут быть реализованы ни на используемом языке высокого уровня.

Основные компоненты языка ассемблер

Алфавит языка

Алфавит языка составляют символы ASCII:

l буквы от А до Z (или от а до z, строчные и прописные буквы в ассемблере не различаются);

l цифры от 0 до 9;

l специальные символы: @, $,?,., _,–, +, *, ', “,;,: и др.

Из букв, цифр и символов: @, $,?,.,_ формируются:

l простые сообщения: имена (идентификаторы) процедур (подпрограмм), переменных, директив, команд (метки), значения констант и переменных;

l составные сообщения: команды (операторы);

l директивы (псевдооператоры);

l модификаторы (операции).

Имена меток, переменных, идентификаторов могут быть длиной до 31 символа и начинаться должны обязательно не с цифры.

Константы (числа и строки)

Только целые числа

Различают:

l двоичные числа; заканчиваются буквой В;

l десятичные числа; без специального окончания или заканчиваются буквой D;

l шестнадцатеричные числа; заканчиваются буквой Н.

Для обозначения цифр 10, 11, 12, 13, 14, 15 в шестнадцатеричной системе счисления используются, соответственно, буквы A, B, C, D, E, F; но начинаться шестнадцатеричные числа должны обязательно с цифры, например: выражение F19Н — не число, а идентификатор, правильно число надо записать так: 0F19Н.

Запись отрицательных чисел:

l десятичные числа записываются обычным образом, просто со знаком: –32, –32D;

l двоичные числа записываются только в дополнительном модифицированном коде: –32D ® 11.100000B, –19D ® 11.01101B;

l шестнадцатеричные числа записываются только в дополнительном коде:

l –32D выглядит как 1.E0H, –119D — как 1.89H.

Строки (литералы)

Строки символов: включают в себя любые буквы, цифры и символы, но заключаются в кавычки: "ПК IBM PC с микропроцессором Pentium D ".

Команды (операторы)

Формат команды:

[Метка [:]] КОП [Операнд] [,Операнд] [;Комментарий].

Между элементами команды вставлены пробелы. Здесь и далее элементы, заключенные в квадратные скобки, необязательны.

КОП (Код ОПератора) — мнемокод команды (состоит из 2–6 букв). Может быть до 256 различных кодов (в ассемблере IBM PC их число изменяется в зависимости от типа МП).

Операнд — явно заданный адрес (прямой или косвенный); имя метки, переменной; само значение переменной; ассоциативный признак. Количество необходимых в команде операндов ассемблер узнает по КОП. В большинстве двухадресных команд присутствуют операнды приемника (dst — destination) и источника (src — source); источник не изменяет своего содержания, в приемнике 1-е число, участвующее в операции, заменяется результатом.

Метка — имя команды ассемблера для ссылки (обращения) к этой команде (до 31 символа). Двоеточие, стоящее после метки, означает, что метка всегда находится в текущем сегменте памяти.

Комментарий —любой текст, поясняющий программу (не воспринимается ассемблером, но выводится в листинге).

Директивы (псевдооператоры)

Директивы, в отличие от команд, выполняются только в процессе ассемблирования (трансляции) программы, а не в ходе решения задачи на компьютере. То есть команды — это инструкции машине, а директивы — это инструкции ассемблеру (транслятору).

Формат директивы:

[Идентификатор] КПОП [Операнд] [,Операнд]... [;Комментарий]

Как и в случае команд, поле директивы может начинаться в любом месте строки программы при условии, что оно отделено от предыдущего поля хотя бы одним пробелом.

Идентификатор — имя директивы (для обращения к ней).

КПОП (Код ПсевдоОПератора) — мнемокод директивы (состоит из 2–7 букв).

Операнды — их в директиве может быть много; это уже не только адреса, но и различные процедуры. В операндах могут быть записаны простые выражения, использующие модификаторы (операции).

Модификаторы

В операторах и псевдооператорах языка Ассемблер иногда используются модификаторы, которые определяют ту или иную операцию, учитываемую при трансляции программы. Существует 5 видов модификаторов: арифметические, логические, отношений, возвращения значений и присваивания атрибутов. Наиболее часто используются модификаторы (mdf):

l Арифметические модификаторы: «+» — сложить, «-» — вычесть, «*» — умножить, «/» — разделить, mod — остаток от деления и т.д. Формат:
opr mdf opr.

l Логические модификаторы: and — «и», or — «или», not — «не», и xor — исключающее «или». Формат:  opr mdf opr.

l Модификаторы отношения: eq — совпадения, nq— несовпадения, lt — меньше, gt — больше, le — меньше или равно, ge— больше или равно. Формат:
opr mdf opr.

l Модификаторы, возвращающие значения:

l $ — возвращает значение смещения адреса текущего оператора;

l Seg — возвращает адрес сегмента адреса метки или переменной;

l Offset — возвращает смещение адреса метки или переменной;

l Length — возвращает длину операнда в единицах определения (байтах или словах);

l Type — возвращает атрибут типа переменной (1, если byte; 2 — word, 3 — dword) или метки (1 — near, 3 — far);

l Size — возвращает произведение length*type. Формат: mdf opr.

l Модификаторы присваивания атрибута:

l Ptr — изменяет атрибут типа (byte, word или dword) операнда или атрибут дистанции (near или far) адресного операнда. Формат: тип ptr opr. (Здесь:  тип — новый атрибут, opr — идентификатор операнда, чей атрибут должен быть изменен).

В программах используются:

l атрибуты дистанции:

l near — близкий, в пределах одного сегмента;

l far — далекий, за пределами одного сегмента;

l атрибуты типа данных:

l byte — длиной 1 байт;

l word — длиной 2 байта;

l dword — длиной 4 байта.