Что такое ассемблер в информатике: ассемблер

Содержание

ассемблер — это… Что такое ассемблер?

АССЕМБЛЕР — [англ. assembler Словарь иностранных слов русского языка

Ассемблер — транслятор с языка ассемблера в машинные команды. См. также: Трансляторы Языки ассемблера Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь

ассемблер — сущ., кол во синонимов: 4 • микроассемблер (1) • мини ассемблер (1) • наноассемблер … Словарь синонимов

ассемблер — Программа или техническое средство, выполняющие ассемблирование. [ГОСТ 19781 90] ассемблер машинно ориентированный язык программирования Программа, преобразующая исходный текст программы на Ассемблере в объектный файл или непосредственно в… … Справочник технического переводчика

АССЕМБЛЕР — (англ. assembler от assemble собирать, монтировать), вспомогательная программа в составе операционной системы для автоматического перевода исходной программы, подлежащей выполнению на ЭВМ, на машинный язык. Один из видов транслятора … Большой Энциклопедический словарь

АССЕМБЛЕР — (assembler) Компьютерная программа, которая обрабатывает команды, данные пользователем в виде сокращенных записей, называемых языком ассемблера (assembly language) и конвертирует их в форму, распознаваемую компьютером. Бизнес. Толковый словарь. М … Словарь бизнес-терминов

Ассемблер — Эта статья о компьютерных программах. О языке программирования см. Язык ассемблера. Ассемблер (от англ. assembler сборщик) компьютерная программа, компилятор исходного текста программы, написанной на языке… … Википедия

ассемблер — [сэ], а; м. [англ. assembly program (routine)]. Информ. Вспомогательная программа в операционной системе для автоматического перевода программы с автокода на машинный язык. * * * ассемблер (англ. assembler, от assemble собирать, монтировать),… … Энциклопедический словарь

ассемблер — Assembler Ассемблер Прибор (молекулярная машина) общего назначения для молекулярного производства, способный направлять химические реакции за счет позиционирования молекул; может быть запрограммирован на создание практически любой… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

ассемблер — asembleris statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. assembler vok. Assembler, m; Assemblierer, m rus. ассемблер, m pranc. programme d assemblage, m … Automatikos terminų žodynas

Ассемблер — 41. Ассемблер Assembler Программа или техническое средство, выполняющие ассемблирование Источник: ГОСТ 19781 90: Обеспечение систем обработки информации программное. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ЛЕКЦИЯ № 14. Ассемблер. Информатика и информационные технологии: конспект лекций

15. Язык Ассемблера 15.1. Что такое Ассемблер

15. Язык Ассемблера

15.1. Что такое Ассемблер.

Ассемблер — программа для перевода мнемоники команд в машинный код. Дословно «Assembler» переводится как «сборщик», т.е. Ассемблер собирает коды. Язык, на котором записываются инструкции для программы Ассемблер, называется языком Ассемблера. Поэтому не совсем корректно говорить: «программа на Ассемблере». Правильно: «программа на языке Ассемблера».
С мини-Ассемблером нам пришлось работать, когда мы создавали программы в отладчике Turbo Debugger. Напомним, какие при этом возникали основные проблемы:
• Нам приходилось самостоятельно распределять память для данных и кода. При этом в памяти возникали «дыры», т.к. мы опасались перекрытия данных и кода при внесении изменений в код программы;

• Приходилось корректировать команды перехода «вперед», т.к. мы не знали числового значения метки в момент ввода команды;
• Весьма трудоемким оказывался процесс внесения изменений в программу, особенно когда в «середину» программы приходилось добавлять новые команды.
Теперь мы возложим все эти задачи на программы, которые входят в состав пакетов для разработки программ на языке Ассемблера. Эти пакеты включают не только Ассемблеры, но и компоновщики, отладчики и прочие утилиты.
Таких пакетов в настоящее время существует несколько. Наибольшей популярностью пользуются MASM (Macro Assembler) фирмы Microsoft и TASM (Turbo Assembler) фирмы Borland. Мы будем составлять программы так, чтобы они проходили трансляцию и компоновку средствами обоих пакетов. На различия будем указывать особо. Основное внимание будет уделено TASM.
В чем заключается основное отличие Ассемблера от мини-Ассемблера, встроенного в отладчик? Ассемблер обрабатывает текстовый файл, содержащий программу. Эта программа содержит не только мнемоники команд, но и директивы, т.е. указания Ассемблеру для генерации кода и распределения данных.

15.2. Программа на языке Ассемблера.
В любом текстовом редакторе наберем текст программы, которая выводит на экран строку «Hello!». Если мы набираем эту программу в Microsoft Word, то ее нужно сохранять как текст, а не как документ.
файл first.asm
.MODEL small ; Малая модель памяти
.STACK 100h ; Для стека выделяется 100h байтов
.DATA ; Начало секции (сегмента) данных
msg DB «Hello!»,0Dh,0Ah,$ ; Строка для вывода
.CODE ; Начало секции (сегмента) кода
start: mov ax,@data ; Загрузить регистр DS адресом DGROUP,
mov ds,ax ; в который входят сегменты данных и стека.
mov ah,9h ; Вывод на экран

mov dx, OFFSET msg ; строки msg
int 21h ; с помощью 9-й функции 21-го прерывания.
mov ax,4C00h ; Завершение работы программы
int 21h ; с помощью функции 4Ch.
END start ; Завершение текста программы
Прежде всего обратим внимание, что в программе имеются директивы, т.е. указания для Ассемблера, которые он будет использовать на этапе компиляции программы. Директивы рекомендуется набирать прописными буквами, чтобы читателю было легче отличить их от команд, которые будут исполняться при запуске программы на выполнение.
Директива .MODEL small указывает, что программная секция данных (она начинается с директивы .DATA) и программная секция кода (начинается с директивы .CODE) будут занимать не более одного сегмента ОЗУ. Напомним, что размер сегмента — 64 Кбайт. Для стекового сегмента явно указан его размер: 256 байт.
В программе имеются метки: в секции данных метка msg, отделяемая пробелом от уже знакомой нам директивы определения данных DB. В секции кода первая команда снабжена меткой start. Метка отделена от команды двоеточием. Метка могла располагаться и в отдельной строке. Текст программы заканчивается директивой END, после которой указывается метка команды, с которой должно начаться выполнение программы.
В строке msg байты 0Dh и 0Ah — это коды возврата каретки и перевода строки. За меткой start следуют две команды, которые обеспечивают загрузку сегментного регистра DS адресом секции данных (более точно, адресом группы с именем DGROUP, в которую входят секции данных и стека). Этот адрес хранится во встроенной переменной @data. Команда mov ds,@data недопустима, поэтому приходится использовать промежуточный регистр AX. Операция OFFSET msg вычисляет смещение msg относительно начала секции данных. Так как это операция времени ассемблирования, набираем ее прописными буквами.

15.3. Трансляция и компоновка
Трансляция программы происходит по команде
с: asmin asm first.asm
На диске появляется файл first.obj. Объектный файл имеет весьма сложную структуру. В частности, там хранятся машинные коды команд. Компоновка происходит по команде
с: asmin link first.obj
На диске появляется файл first.exe, который можно запустить на выполнение. Одновременно создается карта загрузки first.map.
Запустим файл first.exe на выполнение.
first.exe
Hello!
(Поучительно проследить, как изменяется на разных этапах подготовки программы число, обозначенное как @data.)
Транслятор tasm и компоновщик tlink имеют ключи, которые задают режимы создания объектного и исполнительного файлов. Чтобы получить листинг при трансляции введите команду: с: asmin asm/l first. Обратите внимание, что расширение файла можно и не указывать.
Если вы хотите включить в загрузочный файл отладочную информацию, а затем изучать программу в отладчике, то нужно ввести команды:
с: asmin asm/zi first
с: asmin link/v first
с: asmin d first
Ключи можно комбинировать, например:
с: asmin asm/zi/l first

15.4. Анализ листинга программы
Листинг программы first.lst состоит из трех частей. Проанализируем каждую часть отдельно. Для наглядности из текста программы перед трансляцией были удалены комментарии.
Turbo Assembler Version 4.1 19/04/02 00:33:35 Page 1
first.asm

1 0000 .MODEL small
2 0000 .STACK 100h
3 0000 .DATA
4 0000 48 65 6C 6C 6F 21 0D+ msg DB «Hello!»,0Dh,0Ah,$
5 0A 24
6 0009 .CODE
7 0000 B8 0000s start: mov ax,@data
8 0003 8E D8 mov ds,ax
9 0005 B4 09 mov ah,9h
10 0007 BA 0000r mov dx, OFFSET msg
11 000A CD 21 int 21h
12 000C B8 4C00 mov ax,4C00h
13 000F CD 21 int 21h
14 END start

В первой части листинга информация расположена в четырех колонках. В первой колонке — порядковые номера строк листинга. Вторая колонка — текущее значение счетчика адреса (не путать с регистром IP — счетчиком команд). В начале секции данных (.DATA) и секции кода (.CODE) счетчик адреса сбрасывается, а затем возрастает с появлением в листинге новых данных и команд. В нашем случае, когда программа размещается только в одном файле, значение счетчика адреса станет в дальнейшем значением смещения (offset). В третьей колонке показаны сгенерированные коды. В секции данных мы видим ASCII коды для строки «Неllo!» и управляющих символов. Коды не уместились на одной строке (символ переноса — знак +). По значению счетчика адреса 0009 можно заключить, что строка занимает 9 байтов.
В секции кода в третьей колонке размещены машинные коды команд. Обращает на себя внимание строка листинга
7 0000 B8 0000s start: mov ax,@data
Суффикс s (s — segment) в коде команды указывает, что непосредственный операнд связан с сегментным адресом. Когда мы будем изучать код программы в отладчике, то первый байт команды останется тем же — B8, а второй и третий байты изменятся, т.е. не будут соответствовать листингу. Об этом и предупреждает суффикс s.
В строке
10 0007 BA 0000r mov dx, OFFSET msg
суффикс r (r — relocatable — перемещаемый) сообщает, что смещение msg может измениться. В отладчике мы увидим код команды неизменным. Но если бы на этапе компоновки к нашему файлу был пристыкован другой файл с секцией данных, то смещение msg от начала сегмента изменилось бы. На такую возможность и указывает r.
Вторая часть листинга содержит таблицу символов. Приведем фрагмент этой таблицы.
Turbo Assembler Version 4.1 19/04/02 00:33:35 Page 2
Symbol Table

Symbol Name Type Value
??DATE Text «19/04/02»
??FILENAME Text «first «
??TIME Text «00:33:35»
…
@DATA Text DGROUP
…
MSG Byte DGROUP:0000
START Near _TEXT:0000

В первой колонке перечислены символические имена (Symbol Name), во второй колонке их тип (Type): текст, число. Для метки msg указано, что ее тип — байтовый, для метки start — что она «близкая» (это определяется выбранной моделью памяти small). В третьей колонке приведено значение (Value) символического имени. Все имена записаны прописными буквами. Нами в программе определены только два имени: msg и start (Ассемблер перевел их в верхний регистр, т.е. заменил все буквы прописными). Остальные имена являются встроенными.
В третьей, заключительной части листинга перечислены программные сегменты (секции) и группы, в которые они объединены.

Groups & Segments Bit Size Align Combine Class

DGROUP Group
STACK 16 0100 Para Stack STACK
_DATA 16 0009 Word Public DATA
_TEXT 16 0011 Word Public CODE

Сейчас мы не будем подробно анализировать эту часть листинга. Уместно сделать это позже, когда мы будем размещать текст программы в нескольких файлах. Сейчас отметим следующее. Секция кода (CODE) получила имя _TEXT, ее размер (Size) составляет 11h байтов. Секции стека с именем STACK и секция данных с именем _DATA объединены в группу DGROUP (группа размещается в одном сегменте оперативной памяти). Теперь ясно, почему в таблице символов введенные нами символические имена msg и start имеют сегментную часть адреса DGROUP и _TEXT. Конкретные числовые значения станут известны только на этапе загрузки .exe-файла в оперативную память.

15.5. Сообщения TASM об ошибках
При вызове tasm для трансляции first.asm выдаются следующие сообщения.
D: >tasm first.asm
Turbo Assembler Version 4.1 Copyright (c) 1988, 1996 Borland International
Assembling file: first.asm
Error messages: None
Warning messages: None
Passes: 1
Remaining memory: 388k

Сначала выводится номер версии Ассемблера. В пакет TASM 5.0 входит ассемблер tasm.exe версии 4.1. Далее сообщается, какой файл ассемблируется (позднее мы увидим, что за один вызов tasm можно ассемблировать несколько файлов, поэтому вовсе не лишней является информация, какой именно файл обрабатывается). Для этого файла в следующих двух строках выдается информация, что ошибок и предупреждений нет. Далее сообщается, что по тексту программы сделан один проход. Последнее сообщение информирует, сколько оперативной памяти осталось свободной при ассемблировании.
Перечислим возможные типы ошибок и предупреждений. Для этого намеренно будем вносить в файл ошибки.
1. Удалим директиву END start (проще всего закомментировать ее, поставив перед ней точку с запятой).
Assembling file: first.asm
**Fatal** first.asm(15) Unexpected end of file encountered
Error messages: 1
Выдается тип ошибки (Fatal — грубая), в скобках указан номер строки файла, где встретилась ошибка (15), далее — диагностическое сообщение: «Неожиданно встречен конец файла». При этом не создается объектный файл и не создается файл с листингом (при наличии ключа /l).
Восстановим директиву END start.
2. Удалим запятую, разделяющую операнды, в команде mov ah,9h
**Error** first.asm(8) Undefined symbol: AH9H
*Warning* first.asm(8) Argument needs type override
Error messages: 1
Warning messages: 1
На этот раз файл листинга есть, но объектный файл по-прежнему отсутствует. Сообщение об ошибке: «Неопределенный символ AH9H». Как видите, сообщение не проясняет происхождение ошибки. К этой же строке делается предупреждение: аргумент требует переопределения типа. Это даже комментировать не будем. Восстановите запятую.
3. Добавим перед директивой END start строку mov ax,[200h].
*Warning* first.asm(13) [Constant] assumed to mean immediate constant
Error messages: None
Warning messages: 1
На этот раз создается и файл с листингом и объектный файл. Но к предупреждениям нужно относиться внимательно и настороженно. В отладчике мы увидим строку:
1AB7:0011 B80002 mov ax,0200
Это вовсе не соответствует нашему замыслу: поместить в регистр AX содержимое ячейки со смещением 200. Предупреждение на этот раз было точным: Константа, заключенная в квадратные скобки, предполагается константой — непосредственным операндом. Как исправить эту ошибку? Нужно использовать префикс замены сегмента: mov ax, ds:[200h]. Тогда мы увидим в отладчике:
1AB7:0011 A10002 MOV AX,[0200]
Префикс для DS: в коде, конечно, отсутствует.

15.6. Карта памяти
Файл с картой памяти возникает при вызове компоновщика.
Start Stop Length Name Class

00000H 00010H 00011H _TEXT CODE
00020H 00028H 00009H _DATA DATA
00030H 0012FH 00100H STACK STACK

Program entry point at 0000:0000

Для каждой программной секции определен начальный адрес (Start), конечный адрес (Stop), длина в байтах (Length), имя (Name) и класс (Class). Указан стартовый адрес (Program entry point). Адреса, указанные в Start, будут приплюсованы к адресу загрузки программы. Этот адрес задает загрузчик — компонента операционной системы программа command.com

15.7. Сообщения TLINK об ошибках
Так же как и TASM компоновщик выдает сообщения об ошибках трех типов: Fatal, Error, Warning. Приведем два примера.
Изменим в программе first.asm последнюю строку:
END ; start
Трансляция пройдет без замечаний. А компоновщик выдаст сообщение об ошибке:
Turbo Link Version 7.1.30.1. Copyright (c) 1987, 1996 Borland International
Fatal: No program entry point (в программе нет стартового адреса)
Восстановим последнюю строку (END start) и закомментируем строку .STACK 100h. На этот раз получим предупреждение:
Warning: No stack

15.8. Запуск программы на выполнение
При запуске exe-файла на выполнение в ОЗУ образуется два блока памяти. В первом блоке расположены переменные окружения (enviroment). Например, там находятся строки PATH из autoexec.bat.
Второй блок (в котором и находится программа) состоит из двух частей. Сначала в памяти расположен так называемый префикс программного сегмента (PSP — program segment prefix). Его размер составляет ровно 256 = 100h байт. Далее располагается код и данные самой программы.
PSP в свою очередь состоит из двух частей. В его первой половине система размещает некоторую служебную информацию, к которой можно обращаться из самой программы. Например, по определенному смещению внутри PSP находится адрес блока окружения. Вторая половина PSP начинается со смещения 80h (именно половина: 80h + 80h = 100h). Она содержит хвост командной строки. Речь об этом пойдет ниже.
После загрузки программы в ОЗУ сегментные регистры содержат фиксированные адреса. В CS находится адрес сегмента кода программы, в SS — адрес сегмента стека программы. Они уже настроены нужным образом. А вот DS и ES содержат сегментный адрес PSP. Именно поэтому первые две выполняемые команды в exe-программе такие:
start: mov ax, @data
mov ds, ax
После этого DS содержит сегментный адрес данных (более точно: сегментный адрес группы, включающей сегмент данных и сегмент стека). ES продолжает показывать на PSP.

15.9. Директивы определения данных.
Определение байтов, слов и двойных слов. Для начала мы изучим три директивы: DB (define byte), DW (define word), DD (define doubleword). Первые две нам уже знакомы по мини-Ассемблеру. Например,
DB 15, –3, 7 (в отличие от debug можно вводить и отрицательные числа)
Метки. Метка — это символическое имя адреса с данными или командой. Метка может состоять из симолов: A-Z, a-z, _, @, $, ?, 0-9. Метка не должна начинаться символами 0-9. Длина метки может составлять 255 символов, но Ассемблер различает только первые 32 символа. От директивы объявления данных метка отделяется пробелами, от команды — двоеточием. Метка с двоеточием может стоять в отдельной строке.
Использование меток. Рассмотрим пример.
num DW 12
……
mov ax, num ; поместить в регистр AX число 12
Проанализируем синтаксис команды mov ax, num. Числовое значение num — это адрес. Допустим, адрес (смещение) равен 4. Но в AX загружается не адрес num, а содержимое слова по этому адресу! В отладчике мы увидим команду mov ax, [0004]. Поэтому хотелось бы записать на языке Ассемблера эту команду иначе: mov ax, [num]. И MASM и TASM транслируют такую команду правильно. Более того, в TASM есть режим IDEAL, который требует именно такую форму записи команды: mov ax, [num]. Встретив команду mov ax, num в режиме IDEAL ассемблер TASM выдает предупреждение: Pointer expression needs brackets (Ссылка на адрес в памяти не заключена в квадратные скобки). Но сложилась традиция опускать квадратные скобки. Будем ей следовать.
А как загрузить адрес? Это можно сделать двумя способами. Один вам уже знаком: lea si, num. Второй способ — новый: mov si, OFFSET num. OFFSET — это функция времени ассемблирования. На этапе ассемблирования вычисляется смещение num и формируется код команды. В отладчике (на этапе выполнения) мы увидим: mov si, 0004. Директивы и функции Ассемблера рекомендуется набирать прописными буквами. Ассемблеру это безразлично, а читателю делает текст программы это позволяет сразу видеть, что делается на стадии ассемблирования, а что — на стадии выполнения.
Цепочка символов. Определить цепочку символов можно двояко:
DB Hello
DB «Hello»
т.е. в качестве ограничителей строки могут быть либо одинарные, либо двойные кавычки. Но недопустимо эти кавычки смешивать: DB Hello».
К цепочке изображаемых символов можно добавить управляющие символы. Добавим в конце строки символы «возврат каретки» и «перевод строки»:
DB «Hello», 0Dh, 0Ah, $
Если вместо 0Dh поместить Dh, то Ассемблер выдал бы сообщение об ошибке: Illegal use of register (неверное использование регистра). Dh было бы воспринято как имя регистра DH. Число должно предваряться десятичной цифрой.
Резервирование памяти. Если начальное значение выделяемой области памяти несущественно, то можно вместо конкретных чисел поместить вопросительные знаки:
DW ?, 6, ?, ? ; Зарезервировано четыре слова, определено второе.
В программе, работающей под управлением отладчика, эти вопросительные знаки заменяются нулями. Но если программа запускается автономно, то содержимое этих ячеек памяти может оказаться любым.
Оператор дублирования. Если некоторая последовательность данных многократно повторяется, то для сокращения записи можно воспользоваться оператором дублирования DUP (duplicate — дублировать). Примеры:
DB 6 DUP (1) ; эквивалентно DB 1,1,1,1,1,1
DW 2 DUP (1,2,?) ; эквивалентно DW 1,2,?,1,2,?
Итак, перед оператором DUP ставится коэффициент повторения, отделенный от DUP не менее, чем одним пробелом. В скобках указывается последовательность, подлежащая дублированию. Возможны вложенные DUP:
DB 2 DUP( 5, 3 DUP(1,0),2) ; эквивалентно DB 5,1,0,1,0,1,0,2,5,1,0,1,0,1,0,2
Атрибутные операторы. Как вы помните, отладчик «толковал по своем усмотрению» команду mov [300],5. Неясно, число 5 записывается в байт по адресу 300 или в слово по адресу 300? Разница существенная: байт с адресом 301 сохранит свое значение или будет обнулен? Поэтому для уточнения действия команды нужно было использовать атрибутный оператор: mov word ptr [300],5. Теперь рассмотрим пример на языке Ассемблера.
num DW 0FFFFh
……
mov num,5
Здесь атрибутный оператор не нужен. Ассемблер знает, что num — адрес слова, поэтому генерирует правильный код команды. После выполнения команды в байте с адресом num будет храниться число 5, а в байте с адресом num + 1 — нуль. Но как поступить, если нужно обратиться к байту слова? Вот здесь понадобится атрибутный оператор: mov byte ptr num+1,5. Адрес num + 1 вычисляется на этапе ассемблирования. В результате: num DW 5FFh.
В этом примере можно было обойтись без атрибутного оператора, но тогда слову num надо было дать альтернативное имя:
numb LABEL BYTE ; LABEL — метка
num DW 0FFFFh
……
mov numb+1,5
Еще об атрибутном операторе. В отладчике была допустимой команда mov ah, [400]. Операнд-приемник — регистр, имеющий размер байта. Поэтому по адресу 400 выбирается байт. Теперь введем команду: mov ah, num. Последует сообщение об ошибке: Operand types do not match (Несоответствие типов операндов). Попытаемся исправить ошибку:
mov byte ptr ah, num.
Вновь последует то же самое сообщение об ошибке. Правильно так:
mov ah, byte ptr num.

15.10. Подпрограммы.
Подпрограммы в программах на языке Ассемблера имеют формат
имя PROC
<тело подпрограммы>
ret
имя ENDP
Вызов подпрограммы осуществляется командой call имя.
В зависимости от используемой модели памяти генерируются дальние или ближние вызовы и возвраты. Пока мы используем только малую модель памяти. Так как для этой модели программный код заключен в одном сегменте, то генерируются ближние вызовы и возвраты.
Пример. Строка заканчивается символом $. Подпрограмма преобразует прописные буквы строки в строчные. Входной параметр подпрограммы — адрес строки.

.MODEL small
.STACK 100h
.DATA
msg DB «Dogs and Cats are Friends», 0Dh, 0Ah, $
.CODE
;————————————————————————————————
; Подпрограмма преобразует прописные буквы строки в строчные.
; Строка должна завершаться символом $.
; Вход: SI — адрес строки;
; Выход: SI — адрес терминатора строки;
; Используемые регистры: AL.
;————————————————————————————————
ToLower PROC
next: mov al, [si] ; Поместить очередной символ строки в AL
cmp al, $ ; Если это терминатор строки,
je fin ; то завершить обработку.
cmp al, A ; Если символ лежит в диапазоне A — Z
jb cont
cmp al, Z
ja cont
add al, a — A ; то превратить его в соответствующую
; строчную букву.
mov [si], al ; и поместить символ обратно в строку
cont: inc si ; Переместить указатель на следующий символ
jmp next
fin: ret
ToLower ENDP

start:mov ax,@data
mov ds,ax
; Вывод исходной строки
mov ah,9
mov dx,OFFSET msg
int 21h

; Преобразование строки
mov si, OFFSET msg
call ToLower

; Вывод новой строки
mov ah,9
mov dx,OFFSET msg
int 21h

; Завершение программы
mov ax, 4C00h
int 21h
END start

Вместо je fin можно было сразу поместить команду ret.
Задача. Написать подпрограмму, которая удаляет из строки все цифры.

15.11. Командная строка.
Обычно мы запускаем программу на выполнение, набирая ее имя в командной строке и заканчивая ввод нажатием клавиши Enter. Но в командной строке можно вводить и дополнительную информацию, которая составляет так называемый «хвост командной строки». Пример: tasm.exe prim.asm. Здесь в хвосте командной строки мы указываем, какую программу нужно ассемблировать.
Хвост командной строки располагается в PSP, начиная со смещения 80h.
Пример. Пусть в командной строке введено:
D:>prim.exe ab c
Посмотрим в отладчике, как выглядит хвост командной строки в PSP
Для этого вызовем отладчик так:
td prim.exe ab c
Перейдем в окно CPU (F10 → View → CPU). Перейдем в панель данных (Shift+Tab). Отобразим данные, начиная со смещения 80h (Alt+F10 → Goto → 80). Мы увидим:
ds:0080 05 20 61 62 20 63 0D 00
Сегментная часть адреса находится в DS, т.к. выполнение программы еще не началось. 05 — количество символов в командной строке: пробел, a, b, пробел, c. Строка заканчивается управляющим символом 0D (в количество символов он не входит). Теперь из программы можно обратиться к этой области памяти и извлечь из нее необходимую информацию.

15.12. Пример выполнения задания D1.

15.12.1. Формулировка задания.
Вариант 0. Текст для шифрования вводится в командной строке. В тексте — только прописные латинские буквы и пробелы. Удалить пробелы и зашифровать текст. Каждый символ преобразуется по формуле 3*код+5 (mod 26). При этом считается, что код буквы A равен 0, код буквы B равен 1 и т.д. В программе должны быть одна или две подпрограммы для шифрования символа (или группы символов).

15.12.2. Текст программы.
файл D1v0.asm
COMMENT &
0. Текст для шифрования вводится в командной строке. В тексте — только прописные латинские буквы и пробелы. Удалить пробелы и зашифровать текст. Каждый символ преобразуется по формуле 3*код+5 (mod 26). При этом считается, что код буквы A равен 0, код буквы B равен 1 и т.д.
&
.MODEL small
.STACK 100h
.DATA
text DB 83 DUP(?)
msg1 DB «В командной строке нет текста», 0Dh, 0Ah, $
msg2 DB «В тексте недопустимые символы», 0Dh, 0Ah, $
.CODE
;—————————————————
; Подпрограмма шифровки символа
; Вход: AL — код символа
; Выход: AL — код зашифрованного символа
;—————————————————-
encode PROC
cmp al,A ; Если код символа не ниже кода A
jnae cf1
cmp al,Z ; и не выше кода Z,
jnbe cf1
sub al,A ; Получить код символа, начиная с 0
;
; Вычисление нового кода по формуле 3*код+5 (mod 26)
mov bl,3
mul bl
add ax,5
mov bl,26
idiv bl

add ah,A ; Вернуться к коду ASCII
mov al,ah
clc ; нормальное завершение
ret
cf1: stc ; на входе символ, отличный от прописной латинской буквы
ret
encode ENDP

start: mov ax, @data
mov ds, ax
; Копирование цифр из хвоста командной строки в строку для обработки
mov cx, 0
mov cl, es:[80h] ; Длина хвоста командной строки в CX
jcxz empty ; Если хвост пустой – на empty
dec cx ; Не нужно учитывать начальный пробел
mov si, 82h ; Смещение хвоста – в SI
mov di, OFFSET text ; Указатель для новой строки – в DI

; Цикл обработки элементов строки
n: mov al, es:[si] ; Очередной символ хвоста – в AL
cmp al, ; Если встретился пробел,
je cont ; то пропустить его,
call encode ; а символ — зашифровать
jc no_A_Z ; Переход, если встретился недопустимый символ
mov [di],al ; Поместить зашифрованный символ в строку-приемник
inc di ; Переместить указатель в строке-приемнике
cont: inc si ; Переместить указатель в исходной строке
loop n
;
; Поместить в строку-приемник символы ВК и ПС, а также терминатор
mov word ptr [di], 0A0Dh
inc di
inc di
mov byte ptr [di], $
; Вывод итоговой строки на экран
mov dx, OFFSET text
mov ah, 9h
int 21h
jmp short fin

; Вывод сообщений об ошибках
empty: mov dx, OFFSET msg1 ; строка пуста
mov ah, 9h
int 21h
jmp short fin

no_A_Z: mov dx, OFFSET msg2 ; в строке недопустимые символы
mov ah, 9h
int 21h

; Завершение работы программы
fin: mov ax, 4C00h
int 21h
END start

Распечатка этого файла составляет содержание отчета. Текст программы обязательно должен включать подробные комментарии.
Отметим некоторые особенности в тексте программы.
1. Программа открывается блоком комментариев, начинающихся с директивы COMMENT. Сами комментарии должны ограничиваться парой одинаковых символов. В нашем случае выбран &, так как этот символ не встречается внутри самих комментариев.
2. Директивы Ассемблера (PROC, DB и т.д.) и операции времени трансляции (OFFSET) выделяем прописными буквами для лучшей читабельности текста программы.
3. Вместо числовых кодов букв (например, 41h) используем их символьные обозначения (A).

15.12.3. Трансляция, компоновка и выполнение программы.
Трансляция программы
tasm/zi/l d1v0
(ключ /zi — включение отладочной информации, /l — получение файла листинга). На выходе файлы a6v0.obj и a6v0.lst.

Компоновка
tlink /v d1v0
(ключ /v — включение отладочной информации). На выходе файлы a6v0.exe и a6v0.map.

Запуск на выполнение
D:>d1v0
В командной строке нет текста
D:>d1v0 Aa1
В тексте недопустимые символы
D:>d1v0 NEW LINE
SRTMDSR

15.12.4. Отладка
D:>td d1v0.exe NEW LINE
(расширение .exe нужно обязательно указывать).
Закроем окна Module (Alt+F3) и Watch (Alt+F3). Создадим окно CPU (F10 → View → CPU). «Распахнем» его (F5). Последовательными нажатиями Ctrl+M добьемся, чтобы в панели кода отображались и строки исходного текста программы и сгенерированный код:
#d1v0#start: start: mov ax, @data
cs:001E B82A57 mov ax,572A
Мы видим, что встроенная переменная Ассемблера @data на этапе выполнения получила значение 572Ah.
Перейдем в панель данных (Shift+Tab). Отобразим хвост командной строки (Alt+F10 → Goto → 80).
Уменьшим размер окна CPU и отобразим окно данных (F10 → View → Dump), расположив его ниже окна CPU. В окне Dump перейдем к адресу text (Alt+F10 → Goto → text). Обратите внимание, теперь мы набираем не конкретный адрес, а его символическое обозначение.
Переходим в окно CPU (F6). Выполняем программу по шагам, чтобы проследить правильность ее выполнения. (Никогда не запускайте программу на языке Ассемблера сразу на выполнение! Наверняка в ней есть ошибки.) Для этого нажимаем F7, если нужно войти в подпрограмму, или F8, если подпрограмму нужно выполнить как одну команду.
Проследите, как изменяется содержимое стека при вызове подпрограммы и возврате в главную программу.
Посмотреть вывод на экран зашифрованной строки можно, нажав комбинацию Alt+F5. «Вернуться обратно» — также Alt+F5.
Если мы хотим испытать работу программы с другими исходными данными, нет необходимости выходить из отладчика и заново вызывать его. В главном меню: F10 → Run → Arguments. Появляется диалоговое окно Enter command line arguments. Введем, например, WEB (начальный пробел вводить не нужно, он появится автоматически). Отладчик задает вопрос: Reload program so arguments take effect? (Заново загрузить программу, чтобы аргументы возымели эффект?). Разумеется, отвечаем Yes (нажимаем Enter). Чтобы в панели кода перейти к первой команде нашей программы, набираем Ctrl+G → start (опять-таки обратите внимание: мы набираем не адрес, а его символическое имя).
Выход из отладчика — Alt+X.
Для проверки правильности самих вычислений нам поможет отладчик. Вычислим с помощью отладчика, в какой символ перейдет буква N. Для этого откроем окно Watches (F10 → View → Watches) и введем в него выражение:
((N–A)*3+5) mod 26d+A,c
Здесь после запятой указан символ форматирования c, являющийся сокращением от слова character — символ. В окне появится выражение и результат его вычисления:
((T–A)*3+5) mod 26d+A,c S
Обратите внимание на суффикс d у числа 26. При отладке программы на языке Ассемблера числа по умолчанию рассматриваются как 16-ричные.
Для выполнения таких же вычислений с буквой E выделите уже введенное выражение и в контекстном меню выберите пункт Edit (редактирование).

15.13. Командный файл для трансляции, компоновки и отладки.
Для того чтобы не набирать каждый раз похожие команды, полезно создать командный файл. Его текст может быть, например таким.

1.bat
c: asmin asm /l/zi %1
IF ERRORLEVEL 1 GOTO exit
c: asmin link /v %1
pause
c: asmin d %1.exe
:exit

Для программы d1v0.asm вызов командного файла имеет вид
1 d1v0
Расширение файла (asm) не указывается. Если вызвать командный файл так:
1 d1v0.asm
то будет сгенерирована команда
c: asmin link /v d1v0.asm
вместо правильной
c: asmin link /v d1v0.obj
Но расширение файла при использовании tasm и tlink можно не указывать. А вот для Turbo Debugger это расширение (exe) нужно указать обязательно.
В системную переменную ERRORLEVEL записывается код возврата программы tasm. Вторую строку командного файла следует читать так:
IF ERRORLEVEL >= 1 GOTO exit
но знак >= опускается. Если tasm не выдал сообщения об ошибках, то его код возврата равен нулю и происходит вызов компоновщика. Если же в процессе трансляции обнаружены ошибки, то код возврата равен 1. Происходит досрочный выход из командного файла (переход на метку exit).
Зачем в файле 1.bat размещена команда pause? Если при трансляции будут предупреждения (warnings), то прочитать их мы не успеем, так как Turbo Debugger “заслонит” экран с сообщениями. Сначала мы изучаем сообщения tasm и tlink и нажимаем на любую клавишу, чтобы вызвать Turbo Debugger.

15.14. Средства языка Ассемблера.

15.14.1. Переменные и константы времени ассемблирования.
В программе на языке Ассемблера можно использовать переменные времени ассемблирования. Память под них не выделяется. Они используются в вычислениях на этапе ассемблирования, и в исполняемом файле никак не фигурируют.
Вот простой пример. Нам нужно задать четыре массива слов, заполненных нулями. Размер первого массива равен N, размер второго — N + 2, размер третьего — 2N – 1, четвертого — остаток от деления N на 3. Решение при N = 5:
.DATA
m1 DW 5 DUP(0)
m2 DW 7 DUP(0)
m3 DW 9 DUP(0)
m4 DW 2 DUP(0)
…
Если возникнет необходимость изменить число N, то размеры массивов придется заново вычислять вручную. Хотелось бы в программе задавать число N, а размеры массивов вычислять автоматически. Решение:
.DATA
N = 5
m1 DW N DUP(0)
m2 DW N+2 DUP(0)
m3 DW 2*N-1 DUP(0)
m4 DW N MOD 3 DUP(0)
…
Если в программе будут часто использоваться эти размеры, то им можно дать свои имена:
.DATA
N1 = 5
N2 = N1+2
N3 = 2*N1-1
N4 = N1 MOD 3
m1 DW N1 DUP(0)
m2 DW N2 DUP(0)
m3 DW N3 DUP(0)
m4 DW N4 DUP(0)
…
Переменные времени ассемблирования являются 16-разрядными. Такие переменные могут участвовать в арифметических выражениях. Возможны следующие операции: + (сложение), – (вычитание), * (умножение), / (деление нацело), MOD (взятие остатка по модулю).
Константы задаются с помощью директивы EQU. Например, часто используемому сочетанию символов 0Dh,0Ah,$ можно дать имя, которое Ассемблер будет заменять его определением.
CRLFT EQU 0Dh,0Ah,$
Далее в программе изменять это определение нельзя.

15.14.2. Счетчик адреса.
Когда начинается новая программная секция, специальная встроенная переменная Ассемблера — счетчик адреса — сбрасывается в нуль. По мере выделения новых участков памяти для переменных или команд счетчик адреса увеличивается. Посмотрим это на примере. Вот часть листинга небольшой программы.

1 0000 .MODEL small
2 0000 .STACK 100h
3 0000 .DATA
4 0000 01 02 a DB 1,2
5 0002 0003 0004 0005 b DW 3,4,5
6 0008 48 65 6C 6C 6F 24 c DB Hello$
7 000E 0000000C d DD 12
8 0012 .CODE
9 0000 B8 0000s s: mov ax,@data
10 0003 8E D8 mov ds,ax
11 0005 8B 1E 0006r mov bx,b+4
12 0009 B8 4C00 mov ax,4C00h
13 000C CD 21 int 21h
14 END s
Во второй колонке — значение счетчика адреса. Проследите его изменение в зависимости от количества и типа данных (в секции .DATA) и в зависимости от размера команд (секция .CODE). Величина b+4 вычисляется на этапе трансляции (мы видим слева 0006r).
А вот что мы увидим в отладчике.
-CPU Pentium————————ds:0006 = 0005
cs:0000 B83919 mov ax,1939
cs:0003 8ED8 mov ds,ax
cs:0005►8B1E0600 mov bx,[0006]
cs:0009 B8004C mov ax,4C00
cs:000C CD21 int 21
Справа вверху в панели кода отображается адрес и содержимое ячейки, на которую ссылается текущая команда (команда, адрес которой в IP).
Счетчик адреса имеет символическое имя $ и это имя можно использовать в программе.

15.14.3. Примеры программ.
Перепишем программы a3 и a4, которые ранее мы создавали с помощью отладчика.
файл a3v0.asm
.MODEL small
.STACK 100h
.DATA
d DB «68»,0Dh,0Ah,$
.CODE
start: mov ax,@data
mov ds,ax
mov dx,OFFSET d
mov ah, 9h
int 21h
mov al,d[0] ; Первая цифра — в AL.
mov ah,d[1] ; Вторая цифра — в AH.
add al,ah ; Сумма кодов цифр — в AL.
cmp al,2*0+ 10 ; Сравниваем сумму кодов с числом 10
jng m ; Если сумма больше 10,
xchg ah,d[0] ; то меняем местами
mov d[1],ah ; цифры,
jmp fin
m: sub al,ah ; иначе восстанавливаем код первой цифры.
cmp al,3 ; Будет ли в AL код цифры после вычитания 3?
jnge fin ; Если ДА,
sub al,3 ; то вычитаем из кода цифры тройку mov d[0],al ; и возвращаем цифру в память
fin: mov dx,OFFSET d
mov ah, 9h
int 21h
mov ax,4C00h
int 21h
END start
Здесь команду mov al,d[0] можно заменить на mov al,d, но в приведенном варианте выборка первой цифры выглядит как обращение к элементу массива. Команду mov ah,d[1] можно было заменить на mov al,d+1. Обратите внимание, что текст программы приобрел наглядность за счет использования средств Ассемблера: например, команда cmp al,33h заменена на cmp al,3.
В отладчике мы увидим строки:
#a3v0#18: jmp fin
193C:0021 EB09 jmp #a3v0#fin (002C)
193C:0023 90 nop
Команда nop появилась как следствие «технологии обратных поправок». Ассемблер во время трансляции команды jmp fin «не знает» числового значения метки fin, поэтому резервирует для команды перехода три байта, на случай, если метка fin расположена дальше, чем 127 байтов. Далее оказывается, что достаточно двухбайтовой команды перехода и лишний байт заполняется командой nop.
Избавиться от «паразитной» команды nop можно двумя способами. Во-первых, можно в программе указать команду короткого перехода: jmp short fin. Во-вторых, можно дать транслятору возможность совершить несколько проходов по тексту программы. Для этого указывается ключ /m. Тогда все лишние команды nop будут вычищены.

Перепишем программу для задания A4. Код, который не претерпел изменений, обозначим многоточием.
файл a4v0.asm
.MODEL small
.STACK 100h
.DATA
A DB 2,1,2, 13 DUP(1)
DimA = $ — A
B DB DimA DUP(0)
C DW DimA DUP(-1)
.CODE
start: mov ax, @data
mov ds,ax
mov si,OFFSET A
mov di,OFFSET B
mov bx,OFFSET C
sub dx,dx
mov cx,DimA
n: mov al,[si]
. . .
loop n
mov ax,4C00h
int 21h
END start
Поясним некоторые решения. В директиве A DB 2,1,2, 13 DUP(1) использована конструкция повторения DUP (DUPlicate — дублировать): тринадцать раз в память будет записана единица. В следующей строке введена переменная времени ассемблирования DimA (в исполняемом файле мы с помощью отладчика увидим только ее конкретное значение в команде mov cx,DimA). значение DimA вычисляется как разность текущего значения счетчика адреса (встроенная переменная $) и адреса массива A. Эта разность в точности равна количеству элементов массива A. В двух нижеследующих директивах переменная DimA используется как коэффициент повторения в DUP. Если мы захотим изменить в программе количество элементов в массиве A, то размер двух других массивов будет изменен автоматически. Также автоматически изменится непосредственный операнд в команде mov cx,DimA. В строке mov bx,OFFSET C на этапе ассемблирования вычисляется начальный адрес массива C, который ранее мы скрупулезно вычисляли вручную.
Запуск программы по-прежнему надо осуществлять под управлением отладчика, так как в программе не предусмотрен вывод результатов.

Механизм связки Си-Ассемблер [Сообщество преподавателей информатики ФМШ]

Механизм связки Си-Ассемблер

На предыдущих уроках мы познакомились с гибридным программированием. В этом разделе будет дана теоретическая модель построения связи asm-c

Данный способ передачи параметров используется в языках программирования Си, Си++, Пролог и других. Этот метод противопоставлен методу языка Паскаль, поэтому связка asm-pascal будет выглядеть по-другому!

Итак, если мы определим функцию в Си

int foo (int a,int b,int c,int d);

то при вызове функции выполнятся следующие машинные инструкции:

	push	d
	push	c
	push	b
	push	a
	call	_foo
	add	sp,8	;Освобождение стека осуществляется автоматически!

При этом для правильного использования переданных параметров процедура foo может выглядеть так:

_foo	proc
 
	push	bp
	mov	bp,sp
 
	a = [bp+4]
	b = [bp+6]
	c = [bp+8]
	d = [bp+10]
 
	...
 
	pop	bp
	ret
 
_foo	endp

Пример библиотеки, которая выводит символ на экран

Модуль Assembler

.MODEL small
 
public _put_symbol
 
extrn _cursor, _type_crt, _mode
 
.CODE
 
_put_symbol proc near
 
	cli
	push	bp
	mov	bp,sp
	mov	cx,_type_crt
	cmp	cx,0
	je	_monocrome
	mov	dx,0b800h
	jmp	_continue
_monocrome:
	mov	dx,0b000h
 
_continue:
	mov	es,dx
	mov	bx,_cursor
	shl	bx,1
	mov	al,[bp+4]
	mov	ah,[bp+6]
	mov	es:[bx],ax
 
	pop	bp
	mov	ax,0
	sti
	ret
 
_put_symbol endp
 
end

Заголовочный файл для предыдущего модуля

/* Хидерный файл контроллера Motorola 6845 */
 
char type_crt = 1; /* Тип монитора. 0 - MDA, 1 - CGA, EGA e t.c.*/
 
unsigned char mode = 03;	/* Режим, очевидно */
 
extern unsigned int cursor = 0;	/* Позиция курсора в линейном режиме */
 
extern unsigned char attribut = 7; /* Его атрибут */
 
extern int put_symbol (unsigned char symbol, unsigned char attribut);

Обратите внимание на эти строки:

_put_symbol proc near
 
        push	bp
	mov	bp,sp
 
        ...
 
	mov	al,[bp+4]
	mov	ah,[bp+6]
 
        ...
        pop     bp
 
_put_symbol endp

Это — передача параметров процедуре ассемблера без использования директивы ARG.

В модуле языка Си записано следующее:

extern int put_symbol (unsigned char symbol, unsigned char attribut);

Это значит, что передаваемые параметры начинались с адреса bp+4

Альтернативный вариант написания процедур на ассемблере

Во многих ассемблерах (в том числе и TASM) встроена поддержка передачи параметров с использованием директивы ARG или усложнённой директивы proc

Пример:

_foo	proc	C, a: word, b: word, c: word, d: word
 
	...
 
	ret
 
_foo	endp

В данном методе нельзя использовать регистр BP!

Презентация «Программирование на языке ассемблер (Assembler)»

Презентация на тему: Программирование на языке ассемблер (Assembler)

Скачать эту презентацию

№ слайда 1 Описание слайда:

Программирование на языке ассемблер (Assembler)

№ слайда 2 Описание слайда:

1) Структура команд ассемблера. Язык программирования наиболее полно учитывающий особенности «родного» микропроцессора и содержащий мнемонические обозначения машинных команд называется Ассемблером. Программа, написанная на Ассемблере называется исходной программой. Далее остановимся на версии, называемой Турбо Ассемблер. Разработка программы на Ассемблере состоит из следующих этапов: 1) Составление алгоритма в виде блок-схемы или структурного описания, 2) Ввод в ЭВМ текста исходной программы PROG.ASM с помощью редактора текстов. Имя PROG может быть произвольным, а расширение ASM — обязательно, 3) Перевод (трансляция или ассемблирование) исходной программы в машинные коды с помощью транслятора TASM.EXE. На этом этапе получается промежуточный продукт PROG.OBJ (объектный код). Выявленные при этом синтаксические и орфографические ошибки исправляются повтором 4) Преобразование с помощью программы TLINK.EXE объектного кода PROG.OBJ в выполнимый код PROG.EXE или PROG.COM. 5) Выполнение программы и ее отладка начиная с п.1, если встретились логические ошибки.

№ слайда 3 Описание слайда:

Текст программы на Ассемблере содержит следующие операции: а) команды или инструкции, б) директивы или псевдооператоры, в) операторы, г) предопределенные имена. Действия обусловленные операциями перечисленными в пп.б,в,г выполняются на этапе трансляции, т.е. являются командами Ассемблеру. Операции, называемые командами или инструкциями выполняются во время выполнения программы, т.е. являются командами микропроцессору.Инструкция записывается на отдельной строке и включает до четырех полей, необязательные из которых выделены [ ]: Метка или символический адрес- условный адрес операции. Мнемоника — сокращенное обозначение кода операции (КОП) команды, например мнемоника ADD обозначает сложение (addition). Операндами могут быть явно или неявно задаваемые двоичные наборы, над которыми производятся операции.Операнды приводятся в одной из четырех систем счисления и должны оканчиваться символом b(B), o(O), d(D), h(H) для 2, 8, 10 или 16-ной системы счисления.. К шестнадцатиричному числу добавляется слева ноль, если оно начинается с буквы.

№ слайда 4 Описание слайда:

Система команд может быть классифицирована по трем основным признакам — длина команды или число занимаемых ею байтов, функциональное назначение и способ адресации. Для МП 1810ВМ86 (8086) команда занимает от одного до шести байтов. Первым байтом команды всегда является код операции, например код команды INT XXh равен CD(HEX). По функциональному признаку их можно разбить на пять больших групп: команды пересылки данных, 2. арифметические команды, 3. логические команды, 4. команды переходов и 5. команды управления. Существует пять основных способов адресации: регистровая, непосредственная, прямая, косвенная и стековая. Большинство остальных способов адресации являются комбинациями или видоизменениями перечисленнных.

№ слайда 5 Описание слайда:

В первом случае операнд(ы) располагаются в регистрах микропроцессора (МП), например по команде MOV AX,CX пересылается содержимое CX в AX. При непосредственной адресации операнд располагается в памяти непосредственно за КОП, инструкция MOV AL,0f5h записывает число 245(f5) в регистр AL. В случае прямой адресации за КОП следует не сам операнд, а адрес ячейки памяти или внешнего устройства, например команда IN AL,40h вводит байт данных из внешнего устройства с адресом 40h. Косвенная адресация отличается от регистровой тем, что в регистре хранится адрес операнда, т.е. по команде MOV AL,[BX] в аккумулятор al будет записано число из ячейки памяти с адресом, хранящимся в регистре BX. Стековая адресация производится к операндам расположенным в области памяти, называемой стек.

№ слайда 6 Описание слайда:

2). Структура программы на ассемблере. Программа, написанная на ассемблере, содержит следующие компоненты: ОПЕРАТОРЫ, ПРЕДОПРЕДЕЛЁННЫЕ ИМЕНА, ДИРЕКТИВЫ И КОМАНДЫ. 1. ПРЕДОПРЕДЕЛЕННЫЕ ИМЕНА $ — программный счетчик. Отмечает текущий адрес в текущем сегменте. @data — адрес начала сегмента данных. mov ax,@data mov ds,ax; в сегментном регистре DS теперь адрес сегмента данных. ??date, ??time, ??filename — эти имена во время трансляции заменяются, соответственно на текущие дату, время и имя файла в формате ASCII. 2 ОПЕРАТОРЫ 1. () — скобки, определяют порядок вычислений 2. [] — например [BX] означает содержимое ячейки памяти с адресом в регистре bx. Признак косвенной адресации. 3. +, -, *, / — операторы сложения, вычитания, умножения и деления. mov ax, (2 * 3 + 8 / 2) — 2; в регистр ax будет помещено число 8. 4. MOD — деление по модулю. Даёт остаток.

№ слайда 7 Описание слайда:

5. SHL,SHR — сдвиг операнда влево, вправо. mov si, 01010101b SHR 3; в регистр SI будет загружено число 0Ah (00001010). 6. NOT — побитовая инверсия. 7. AND,OR,XOR – операции mov dl, (10d OR 5d) XOR 7d; (dl) будет равно 8. 8. : — переназначение сегмента. mov dl,[es:bx]; поместить в dl байт данных из сегмента es и отстоящий от его начала на (bx) байтов (смещение). 9. OFFSET — оператор получения смещения адреса относительно начала сегмента (то есть количества байтов от начала сегмента до идентификатора адреса). mov bx, OFFSET table ДИРЕКТИВЫ (ПСЕВДООПЕРАТОРЫ) 1. : — определяет близкую метку (в пределах сегмента). 2 . = — присваивает символическому имени значение выражения. 3. .CODE — определяет начало кодового сегмента, то есть сегмента, где располагаются коды программы. 4. .DATA — определяет начало сегмента данных. 5. DB,DW — директивы резервирующие один или несколько байтов: DB, или одно или несколько слов: DW.

№ слайда 8 Описание слайда:

6. END — обозначает конец программы. 7. ENDM — окончание блока или макроопределения 8. ENDP — обозначает конец подпрограммы. 9. EQU — присваивает символическому имени или строке значение выражения. 10. LABEL — определяет метку соответствующего типа. 11. LOCAL — определяет метки внутри макроопределений как локальные и в каждом макрорасширении вместо них ассемблер вставляет уникальные метки: ??XXXX, где XXXX = (0000…FFFF)h. Почему ??XXXX ? Да потому что никому не должно прийти в голову начинать символическое имя с ??, и транслятор смело может генерировать метки не боясь совпадений. 12. MACRO — задает макроопределение. Swap MACRO a,b; a,b — параметры макро (ячейки памяти) mov ax,b;данное макрооопределение позволяет делать mov bx,a;обмен данными между ячейками памяти, в mov a,ax;отличие от команды xchg ; mov b,bx;нельзя mov a,b; ENDM Вызов этого макроса производится командой: Swap m,n

№ слайда 9 Описание слайда:

13. .MODEL — определяет размер памяти под данные и код программы. .MODEL tiny;под программу,данные и стек отводится один общий сегмент (64 Kb). 14. PROC — определяет начало подрограммы. Print PROC NEAR ;здесь команды подпрограммы Print ENDP …. call Print;вызов подпрграммы. 15. .STACK — определяет размер стека. .STACK 200h; выделяет 512 байтов для стека. 16. .RADIX base — определяет систему счисления по умолчанию, где base — основание системы счисления: 2, 8, 10, 16. .RADIX 8 oct = 77; oct равно 63d. 17. ; — начало комментария.

№ слайда 10 Описание слайда:

Рассмотрим классификацию команд. 1. КОМАНДЫ ПЕРЕСЫЛКИ 1. MOV DST,SRC; переслать (SRC) в (DST). Здесь и далее содержимое регистра, например регистра AL будет обозначаться — (AL) или (al), а пересылка в комментарии будет обозначаться знаком <— . 2. PUSH RP; поместить на вершину стека содержимое пары регистров RP (например push bx). 3. POP RP; снять с вершины стека два байта и поместить в пару RP (например pop ax). 4. XCHG DST, SRC; поменять местами содержимое (DST) и (SRC). Оба операнда не могут быть одновременно содержимым ячеек памяти. 5. XLAT SRC; извлечь из таблицы с начальным адресом SRC байт данных имеющий номер от начала таблицы = (AL), и поместить его в AL. Адрес SRC должен находиться в регистре BX. Другой вариант: XLATB. 6. IN ACCUM, PORT; поместить в аккумулятор AL или AX байт или слово из порта с адресом PORT. Если адрес порта <= FF то адрес порта может указываться непосредственно, если адрес порта > FF, то адрес порта указывается косвенно, через содержимое регистра DX (специальная функция регистра общего назначения).

№ слайда 11 Описание слайда:

7. OUT PORT, ACCUM; переслать из аккумулятора AL или AX байт или слово в ВУ с символическим адресом PORT. 8. LEA RP,M; загрузить в регистр RP эффективный адрес (смещение) ячейки памяти с символическим адресом M. 2.АРИФМЕТИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ 1. ADD DST, SRC; сложить содержимое SRC и DST и результат переслать в DST. add al, [mem_byte]; mem_byte однобайтовая ячейка памяти add [mem_word], dx; mem_word двухбайтовая ячейка памяти add ch,10001010b; 2. INC DST; увеличить (DST) на 1 (инкремент (DST)). 3. SUB DST, SRC; вычесть (SRC) из (DST) и результат поместить в DST. 4. DEC DST; декремент (DST). 5. CMP DST, SRC; сравнить содержимое DST и SRC. Эта команда выполняет вычитание (SRC) из (DST) но разность не помещает в DST и по результату операции воздействует на флаги.

№ слайда 12 Описание слайда:

3. ЛОГИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ И КОМАНДЫ СДВИГА 1. AND DST, SRC; поразрядное логическое «И». 2. OR DST, SRC; поразрядное логическое «ИЛИ». 4. NOT DST; инверсия всех битов приемника. 5. TEST DST, SRC; выполняет операцию AND над операндами, но воздействует только на флаги и не изменяет самих операндов. 6. SHR DST, CNT; логический сдвиг вправо, освобождающиеся слева биты заполняются нулем, крайний правый бит выталкивается во флаг CF. Операнд DST может быть ячейкой 7. SHL DST, CNT; логический сдвиг влево. 8. RLC DST, CNT; циклический сдвиг влево через перенос 9. RRC DST, CNT;циклический сдвиг вправо через перенос 10. ROR DST, CNT;циклический сдвиг влево 11. ROL DST, CNT;циклический сдвиг вправо

№ слайда 13 Описание слайда:

4. КОМАНДЫ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ 1. CALL SUBR; вызов подпрограммы с адресом SUBR; 2. RET; возврат из подпрограммы к оператору следующему непосредственно за CALL, то есть в приведенном выше примере к MOV .. 3. JMP NAME; безусловный переход к команде с символическим адресом NAME. 4. JA NAME или JNBE NAME; условный переход, если, например, в результате сравнения CMP DST, SRC приемник по абсолютной величине больше источника, то перейти к метке name. 5. JB NAME или JNAE NAME; условный переход, если, например, в результате сравнения CMP DST, SRC приемник по абсолютной величине меньше источника, то перейти к метке name (команды п4 и п5 выполняются по результатам выполнения операций над беззнаковыми числами). 6. JZ NAME или JE NAME; перейти, если результат операции влияющей на флаг нуля — нулевой (переход по «нулю»). 7. JNZ NAME или JNE NAME; переход по «не нулю». (команды п6 и п7 выполняются по результатам выполнения операций над числами cо знаком ).

№ слайда 14 Описание слайда:

5. КОМАНДЫ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛАМИ 1. LOOP NAME; эта команда неявно уменьшает (CX) на 1 и осуществляет переход к ближней метке, если (CX) не равно 0. 2. LOOPZ NAME или LOOPE NAME кроме того осуществляет проверку ZF флага. Поэтому цикл заканчивается по условию, когда (CX) = 0 или (ZF) = 0 или и то и другое вместе. Т.о. эта команда служит для обнаружения первого ненулевого результата. 3. LOOPNZ, LOOPNE — выход из цикла по «нулю». 6.КОМАНДЫ ОБРАБОТКИ СТРОК (ЦЕПОЧЕК БАЙТОВ) 1. LODSB; команда lodsb загружает байт адресованный регистром SI из сегмента данных, и увеличивает SI на 1, если перед этим была введена команда CLD (очистить флаг направления DF) и уменьшает SI на 1, если была использована команда STD (установить флаг направления). 2. MOVSB; эта команда перемещает один байт из ячейки памяти с адресом в регистре SI в ячейку памяти с адресом в регистре DI и увеличивает (SI) и (DI) на 1. Значение SI может находиться, как в сегменте данных DS, так и в дополнительном сегменте ES. Значение DI может находиться только в дополнительном сегменте ES. 3. REP ;префикс повторения команды 4. CMPSB; осуществляет сравнение байта строки источника c адресом (SI) и байта строки приемника с адресом (DI)

№ слайда 15 Описание слайда:

7. КОМАНДЫ УПРАВЛЕНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРОМ 1. CLC; сбросить флаг переноса (CF) = 0. 2. STC; установить флаг переноса (CF) = 1. 3. CMC; инвертировать флаг пнреноса. 4. CLD; очистить флаг направления (DF) = 0, в этом случае операции над строками (цепочками байтов) будут производиться от младшего адреса к старшему. 5. STD; установить флаг направления (DF) = 1,обработка цепочек байтов производится от старшего адреса к младшему. 6. STI; установить флаг прерываний (IF) = 1, разрешить прерывания от внешних устройств. 7.CLI; очистить флаг прерываний. 8. NOP; холостая операция. 8. КОМАНДЫ ПРЕРЫВАНИЙ INT INUM; эта команда вызывает программное прерывание, то есть переход к ячейке памяти с адресом хранящимся в четырех байтах, начиная с адреса INUM * 4, где INUM = (0…255). Это 4-х байтовое число является указателем подпрограммы обработчика данного прерывания, и иначе называется вектором

№ слайда 16 Описание слайда:

3). ШАБЛОНЫ ДЛЯ ПРОГРАМM Текст: C:\MASM.611\BIN\IGN2.ASM Ст. 0 131 байт 100% code segment main: mov ax, 12 ;(pribavity) mov bx,- 4 idiv bx mov ax, 4c00h int 21h code ends end main end

Введение в теоретические основания информатики и язык Ассемблера

Высшее образование онлайн

Федеральный проект дистанционного образования.

Я б в нефтяники пошел!

Пройди тест, узнай свою будущую профессию и как её получить.

Химия и биотехнологии в РТУ МИРЭА

120 лет опыта подготовки

Международный колледж искусств и коммуникаций

МКИК — современный колледж

Английский язык

Совместно с экспертами Wall Street English мы решили рассказать об английском языке так, чтобы его захотелось выучить.

15 правил безопасного поведения в интернете

Простые, но важные правила безопасного поведения в Сети.

Олимпиады для школьников

Перечень, календарь, уровни, льготы.

Первый экономический

Рассказываем о том, чем живёт и как устроен РЭУ имени Г.В. Плеханова.

Билет в Голландию

Участвуй в конкурсе и выиграй поездку в Голландию на обучение в одной из летних школ Университета Радбауд.

Цифровые герои

Они создают интернет-сервисы, социальные сети, игры и приложения, которыми ежедневно пользуются миллионы людей во всём мире.

Работа будущего

Как новые технологии, научные открытия и инновации изменят ландшафт на рынке труда в ближайшие 20-30 лет

Профессии мечты

Совместно с центром онлайн-обучения Фоксфорд мы решили узнать у школьников, кем они мечтают стать и куда планируют поступать.

Экономическое образование

О том, что собой представляет современная экономика, и какие карьерные перспективы открываются перед будущими экономистами.

Гуманитарная сфера

Разговариваем с экспертами о важности гуманитарного образования и областях его применения на практике.

Молодые инженеры

Инженерные специальности становятся всё более востребованными и перспективными.

Табель о рангах

Что такое гражданская служба, кто такие госслужащие и какое образование является хорошим стартом для будущих чиновников.

Карьера в нефтехимии

Нефтехимия — это инновации, реальное производство продукции, которая есть в каждом доме.

Textnew2

какие поля надо настраивать на этапе компоновки получаемого двоичного кода в выполняемую или при загрузке в память исполняемой программы.

Под языком программирования ассемблер в настоящее время понимается язык программирования, задающий действия отдельных команд — условными (мнемоническими) обозначениями и позволяющий использовать символические обозначения обрабатываемых данных. Характерным для него является соответствие: одна элементарная конструкция языка (команда ассемблера) — одна машинная команда, получаемая в результате трансляции. Естественно, что этот язык аппаратно зависим и аппаратно ориентированн.

В связи с аппаратурной зависимостью языка ассемблера, его синтаксис зависит от типа конкретного процессора, лежащего в основе компьютера. Тем ни менее, за несколько десятилетий развития ассемблеров сложились некоторые общие правила:

1.Каждое действие, описываемое ассемблером, записывается на отдельной строке. Не допускается продолжение базовых конструкций ассемблера со строки на строку, не может быть более одного действия, записанного на одной строке. Таким образом, формат записи на ассемблере не столь свободный, как на современном алгоритмическом языке высокого уровня.

2.Каждое действие процессоре, задаваемого ассемблером на отдельной строке, называется командой (в некоторых ассемблерах — инструкцией).

3.Собственно действие команды задается мнемокодом (сокращенным удобным для запоминания наименованием) на английском языке (последнее сложилось исторически из-за лидерства англоязычных стран с конца 60-х в области компьютерной техники).

4.Сложилась префиксная форма записи команд, при которой в начале записи идет мнемоника действия, а затем после пробела через запятые перечисляются операнды. Связано это с тем, что код собственно операции в машинных кодах размещается всегда в начале этих кодов, последнее необходимо для организации автоматического цикла выборки команды аппаратурой процессора.

5.В одной команде ассемблера задается лишь одна операция преобразования (одно сложение, умножение, сдвиг двоичного кода и т.п.).

6.Для указания места перехода при выполнении операций управления ходом выполнения программы используются метки, в качестве которых применяются символические имена (идентификаторы) с последующими за ними символом «двоеточие».

7.Для удобства введения комментариев, в том числе и с начала строки, используется символ «точка с запятой». (Напомним, что в современных языках высокого уровня он применяется как разделитель операндов или признак конца операнда. Так как в ассемблере каждая команда занимает точно одну строку, то с этой целью

вассемблере подобный разделитель совершенно не нужен.)

8.На некоторых строках программы ассемблера задается конструкции, являющиеся информацией для системной программы перевода, так называемые псевдо-

Ассемблеры, компиляторы и интерпретаторы — Программное обеспечение для программирования и IDE — GCSE Computer Science Revision

Переводчики — обычно включаемые в программное обеспечение для программирования — преобразуют высокоуровневый код в машинный код. Переводчиками являются ассемблеров , переводчиков или компиляторов .

Ассемблер

‘Ассемблер переводит язык ассемблера в машинный код. Ассемблер — это низкоуровневый язык, написанный на мнемониках, который точно отражает операции ЦП.

Интерпретатор

Интерпретатор переводит код в машинный код, инструкция за инструкцией — ЦП выполняет каждую инструкцию до того, как интерпретатор перейдет к трансляции следующей инструкции. Интерпретируемый код покажет ошибку, как только столкнется с проблемой, поэтому его легче отлаживать, чем скомпилированный код.

Интерпретатор не создает независимый окончательный набор исходного кода — исходный код создается при каждом запуске. Интерпретируемый код выполняется медленнее, чем скомпилированный.

Языки интерпретации включают JavaScript, PHP, Python и Ruby. Интерпретируемые языки также называются языками сценариев. Они идеально подходят для использования в динамических веб-приложениях. Они используются для кодирования на стороне клиента и на стороне сервера, поскольку представляют собой небольшие программы, выполняемые в браузере.

Компилятор

Компилятор переводит всю программу в машинный код перед запуском программы . Может быть сложно протестировать отдельные строки скомпилированного кода по сравнению с интерпретируемыми языками, поскольку обо всех ошибках сообщается после компиляции программы.

Машинный код сохраняется отдельно от высокоуровневого кода. Компиляция выполняется медленно, но машинный код может выполняться быстро.

Java и C ++ — это скомпилированные языки программирования. Java — это язык программирования высокого уровня, который компилируется для создания байт-кода , который затем интерпретируется виртуальной машиной ( VM ). Байт-код — это код, который компилируется и затем может быть интерпретирован.

Джексон Габбард объясняет, как Facebook использует компиляторы

Языковые процессоры: ассемблер, компилятор и интерпретатор

Языковые процессоры —

Компиляторы, интерпретаторы, переводят программы, написанные на языках высокого уровня, в машинный код, понятный компьютеру.А ассемблеры переводят программы, написанные на языке низкого уровня или ассемблере, в машинный код. В процессе компиляции есть несколько этапов. Чтобы помочь программистам писать безошибочный код, доступны инструменты.

Вниманию читателя! Все, кто говорит, что программирование не для детей, просто еще не встретили подходящих наставников. Присоединяйтесь к демонстрационному классу для первого шага к курсу программирования, специально разработан для учащихся 8-12 классов.

Студенты получат больше информации о мире программирования в этих бесплатных классах , которые определенно помогут сделать правильный выбор карьеры в будущем.

Язык ассемблера является машинно-зависимым, однако мнемоника, используемая для представления в нем инструкций, не понимается напрямую машиной, а язык высокого уровня не зависит от машины. Компьютер понимает инструкции в машинном коде, то есть в форме нулей и единиц. Написание компьютерной программы непосредственно в машинном коде — утомительная задача. Программы написаны в основном на языках высокого уровня, таких как Java, C ++, Python и т. Д., И называются исходным кодом. Этот исходный код не может быть выполнен непосредственно на компьютере и должен быть преобразован в машинный язык для выполнения.Следовательно, для перевода программы, написанной на языке высокого уровня в машинный код, используется специальное программное обеспечение системы трансляции, которое называется языковым процессором, а программа после преобразования в машинный код (объектная программа / объектный код).

Языковые процессоры могут быть любого из следующих трех типов:

1. Компилятор:
Языковой процессор, который за один раз считывает полную исходную программу, написанную на языке высокого уровня, и переводит ее в Эквивалентная программа на машинном языке называется компилятором.Пример: C, C ++, C #, Java.

В компиляторе исходный код успешно преобразуется в объектный код, если он не содержит ошибок. Компилятор указывает ошибки в конце компиляции с номерами строк, когда есть какие-либо ошибки в исходном коде. Ошибки должны быть устранены, прежде чем компилятор сможет снова успешно перекомпилировать исходный код.

2. Ассемблер:
Ассемблер используется для перевода программы, написанной на языке ассемблера, в машинный код.Исходная программа — это входные данные ассемблера, содержащие инструкции на языке ассемблера. Вывод, сгенерированный ассемблером, представляет собой объектный код или машинный код, понятный компьютеру. Ассемблер — это, по сути, первый интерфейс, который может общаться между людьми с машиной. Нам нужен Ассемблер, чтобы заполнить пробел между человеком и машиной, чтобы они могли общаться друг с другом. код, написанный на языке ассемблера, представляет собой своего рода мнемонику (инструкции), такую как ADD, MUL, MUX, SUB, DIV, MOV и так далее.а ассемблер в основном может преобразовать эти мнемоники в двоичный код. Здесь эти мнемоники также зависят от архитектуры машины.

Например, архитектура Intel 8085 и Intel 8086 отличается.

3. Интерпретатор:
Перевод одного оператора исходной программы в машинный код выполняется языковым процессором и выполняется непосредственно перед переходом к следующей строке и называется интерпретатором.Если в операторе есть ошибка, интерпретатор завершает свой процесс перевода на этом операторе и отображает сообщение об ошибке. Интерпретатор переходит к следующей строке для выполнения только после устранения ошибки. Интерпретатор напрямую выполняет инструкции, написанные на языке программирования или сценариях, без предварительного преобразования их в объектный код или машинный код.

Пример: Perl, Python и Matlab.

Разница между компилятором и интерпретатором —

Компилятор	Интерпретатор
Компилятор — это программа, которая преобразует весь исходный код языка программирования в исполняемый машинный код для ПРОЦЕССОР.	Интерпретатор берет исходную программу и запускает ее построчно, переводя каждую строку по мере ее поступления
Компилятору требуется много времени для анализа всего исходного кода, но общее время выполнения программы сравнительно быстрее.	Интерпретатору требуется меньше времени для анализа исходного кода, но общее время выполнения программы меньше.
Компилятор генерирует сообщение об ошибке только после сканирования всей программы, поэтому отладка сравнительно сложна, поскольку ошибка может присутствовать в любом месте программы.	Его отладка проще, поскольку он продолжает переводить программу до тех пор, пока не будет обнаружена ошибка.
Компилятору требуется много памяти для генерации объектных кодов.	Требуется меньше памяти, чем компилятору, поскольку объектный код не создается.
Создает промежуточный объектный код.	Промежуточный объектный код не создается.
Для целей безопасности более полезен компилятор.	Интерпретатор немного уязвим с точки зрения безопасности.
Примеры: C, C ++, Java	Примеры: Python, Perl, JavaScript, Ruby

Введение в Ассемблер — GeeksforGeeks

Assembler — это программа для преобразования инструкций, написанных на ассемблере низкого уровня код в перемещаемый машинный код и генерирование информации для загрузчика.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Ознакомьтесь со всеми важными концепциями теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и будьте готовы к отрасли.

Он генерирует инструкции, оценивая мнемонику (символы) в поле операции и находя значение символа и литералов для создания машинного кода. Теперь, если ассемблер выполняет всю эту работу за одно сканирование, он называется однопроходным ассемблером, в противном случае, если он выполняет несколько сканирований, он называется многопроходным ассемблером. Здесь ассемблер разделяет эти задачи на два прохода:

Pass-1:
1. Определите символы и литералы и запомните их в таблице символов и таблице литералов соответственно.
2. Отслеживание счетчика местоположения
3. Обработка псевдоопераций
Pass-2:
1. Создание объектного кода путем преобразования символьного кода операции в соответствующий числовой код операции
2. Создание данных для литералов и поиск значений символов

Во-первых, мы возьмем небольшую программу на языке ассемблера, чтобы понять работу соответствующих проходов. Формат инструкции на языке ассемблера:

 [Метка] [Код операции] [операнд]

  Пример:  M ADD R1, = '3'
где, M - метка; ADD - символический код операции;
R1 - операнд символьного регистра; (= '3') - буквальный

  Программа сборки: 
Метка Операционный код операнда значение LC (счетчик местоположения)
ДЖОН СТАРТ 200
       MOVER R1, = '3' 200
       MOVEM R1, X 201
L1 ДВИГАТЕЛЬ R2, = '2' 202
       LTORG 203
Х ДС 1 204
       КОНЕЦ 205

Давайте посмотрим, как работает эта программа:

START: Эта инструкция запускает выполнение программы из ячейки 200, а метка с START дает имя программе.(JOHN — имя программы)
MOVER: Перемещает содержимое литерала (= ’3 ′) в регистровый операнд R1.
MOVEM: Перемещает содержимое регистра в операнд памяти (X).
MOVER: Он снова перемещает содержимое литерала (= ’2 ′) в регистровый операнд R2, а его метка указывается как L1.
LTORG: Назначает адрес литералам (текущее значение LC).
DS (пространство данных): Назначает пространство данных 1 для символа X.
END: Завершает выполнение программы.

Работа Pass-1: Определите таблицу символов и букв с их адресами.
Примечание: буквальный адрес указывается как LTORG или END.

Шаг 1: START 200 (здесь нет символа или литерала, поэтому обе таблицы будут пустыми)

Шаг 2: MOVER R1, = ‘3 ′ 200 (=’ 3 ‘- литерал, поэтому буквенная таблица)

Литерал	Адрес
= ‘3 ′	— — —

Шаг 3: MOVEM R1, X 201
X — это символ упоминается до его объявления, поэтому он сохраняется в таблице символов с пустым полем адреса.

Символ	Адрес
X	— — —

Шаг 4: L1 MOVER R2, = ‘2 ′ 202
и L1 — это метка ‘2’ является буквальным, поэтому сохраните их в соответствующих таблицах

Символ	Адрес
X	— — —
L1	202
		Адрес
= ‘3 ′	— — —
=’ 2 ′	— — —

Шаг 5: первый литерал LTORG 203
Назначить адрес определяется значением LC, т.е.e., 203

Литерал	Адрес
= ‘3 ′	203
=’ 2 ′	— — —

900: 900 X DS 1 204
Это оператор объявления данных, т.е. X назначается пространство данных 1. Но X — это символ, который упоминался ранее на шаге 3 и определен на шаге 6. Это состояние называется проблемой прямой ссылки, когда указывается переменная. до его объявления и может быть решена путем обратного исправления.Итак, теперь ассемблер назначит X адрес, указанный значением LC текущего шага.

Шаг 7: END 205
Программа завершает выполнение, и оставшийся литерал получит адрес, указанный значением LC инструкции END. Вот полная таблица символов и букв, составленная на первом этапе ассемблера.

Литерал	Адрес
= ‘3’	203
= ‘2’	205

Теперь таблицы сгенерированы по значению 1 перейти на второй этап ассемблера для дальнейшей обработки псевдо-кодов операций и машинных кодов операций.

Работа на этапе 2:
На втором этапе ассемблера генерируется машинный код путем преобразования символьных машинных кодов операций в их соответствующую битовую конфигурацию (машинно-понятная форма). Он хранит все машинные коды операций в таблице MOT (таблица кодов операций) с символическим кодом, их длиной и их битовой конфигурацией. Он также будет обрабатывать псевдооперации и сохранять их в таблице POT (таблица псевдоопераций).

Различные базы данных, необходимые для Pass-2:

1. Таблица MOT (таблица кодов операций станка)
2.Таблица POT (таблица псевдо-кодов операций)
3. Базовая таблица (хранящая значение базового регистра)
4. LC (счетчик местоположения)

Взгляните на блок-схему, чтобы понять:

В целом ассемблер работает как:

образование — Зачем нам нужен язык ассемблера?

Зачем нужен ассемблер?

Ну, на самом деле есть только один язык, который нам когда-либо понадобится , который называется «машинный язык» или «машинный код».Выглядит это так:

  0010000100100011

Это единственный язык, на котором ваш компьютер может разговаривать напрямую. Это язык, на котором говорит ЦП (и технически разные типы ЦП говорят на разных версиях). Также отстойно смотреть и пытаться понять.

К счастью, каждый раздел двоичного файла соответствует определенному значению. Он разделен на несколько разделов:

  0010 | 0001 | 0010 | 0011

тип операции исходный регистр другой исходный целевой регистр
0010 0001 0010 0011

Этим значениям соответствуют:

  тип операции 0010 = сложение
исходный регистр 0001 = регистр 1
другой источник 0010 = регистр 2
регистр назначения 0011 = регистр 3

Таким образом, эта операция сложит числа в регистрах 1 и 2 и поместит это значение в регистр 3.Если вы буквально поместите эти значения в ЦП и скажете ему «идти», он добавит вам два числа. Операция «вычитание» может быть 0011 или что-то в этом роде вместо 0010 здесь. Какое бы значение ни заставлял ЦП делать вычитание.

Итак, программа может выглядеть так (не пытайтесь понять ее, поскольку я придумал эту конкретную версию машинного кода для объяснения вещей):

  инструкция 1: 0010000100100011
инструкция 2: 0011000110100100
инструкция 3: 0101001100010111
инструкция 4: 0010001001100000

Отстойно читать? Определенно. Но он нам нужен для CPU . Что ж, если каждый машинный код соответствует определенному действию, давайте просто сделаем простое «английское» сокращение, а затем, когда мы поймем, что делает программа, преобразуем его в настоящий двоичный машинный код и передадим его ЦП для выполнения.

Итак, наша оригинальная инструкция сверху могла выглядеть так:

  (значение) тип операции регистр источника другой регистр назначения источника
(машинный код) 0010 0001 0010 0011
("Английский") добавить r1 r2 r3

Обратите внимание, что эта английская версия имеет точное соответствие машинному коду .Поэтому, когда мы пишем строчку на этом «английском», мы на самом деле просто пишем более дружелюбный и понятный машинный код.

Ну, это ассемблер. Вот почему он существует и был создан изначально.

Чтобы понять, зачем нам это нужно сейчас, прочтите приведенные выше ответы, но ключ к пониманию заключается в следующем: языки высокого уровня не имеют единого представления — это машинный код. Например. на C или Python, или что-то еще:

  г = х + у

Это звучит так же, как наше добавление сверху, при условии, что x находится в регистре 1, y находится в регистре 2, а z должно оказаться в регистре 3.Но как насчет этой линии?

  г = х * 2 + (у / 6) * р + д - г

Попробуйте представить , что строка в 16-битном двоичном формате, и сказать ЦП «идти». Вы не можете. В машинном коде нет единой инструкции операции для выполнения сложения, вычитания и всего остального с 4 или 5 переменными одновременно. Поэтому сначала его нужно преобразовать в последовательность машинного кода. Это то, что вы делаете, когда «компилируете» или «интерпретируете» язык высокого уровня.

Ну, у нас есть программы для этого, зачем нам сборка сейчас? Допустим, ваша программа работает медленнее, чем вы ожидаете, и вы хотите знать, почему.Глядя на машинный «вывод» этой строки, он может выглядеть так:

  1010010010001001
0010001000010000
0110010000100100
0010001011000010
0010100001000001
0100010100000001
0010010101000100
0010101010100000
0000100111000010

Просто чтобы закончить эту одну строчку Python. Так вы действительно хотите отладить это?!?!?! НЕТ . Вместо этого вы просите свой компилятор любезно предоставить вам вывод в форме, которую вы действительно легко понимаете, а именно версию на языке ассемблера, соответствующую точно этому машинному коду.Затем вы можете выяснить, делает ли ваш компилятор что-то глупое, и попытаться исправить это.

(Дополнительное примечание к совету @Raphael: вы могли бы создать ЦП, который работает с вещами, отличными от двоичных кодов, такими как троичные (основание 3) или десятичные коды, или даже ASCII. Однако для практических целей мы действительно придерживаемся двоичного кода.)

Основы письменной сборки. Хотите изучить сборку? Начните здесь! | by Emmett Boudreau

Теперь, когда у нас есть базовые представления об ассемблере, мы действительно можем заняться написанием нашей первой программы на этом языке! Конечно, чтобы на самом деле написать некоторую сборку, вам понадобится скомпилированный ассемблер.Иногда можно услышать, как программисты называют ассемблер ассемблером, это технически неправильно, поскольку ассемблер больше похож на компилятор, а не на сам язык. Например, язык Python и компилятор Python не совпадают. Это странная вещь, которая меня раздражает, поэтому я полагаю, что хотел бы объяснить, что на самом деле существует разница между этими двумя терминами!

Настройка сборки

Сразу же нам нужно взглянуть на наши системы, чтобы увидеть, какой ассемблер нам понадобится.Обычно вы можете выполнить сборку для других ядер и других производителей процессоров, но вы не сможете эффективно отлаживать, если не получите надлежащий ассемблер для вашей операционной системы и процессора. Поскольку я использую Linux, в настоящее время POP! ОС, производная от Ubuntu и имеющая процессор Intel, я буду использовать Netwide Assembler или NASM. Для систем Windows Intel вам понадобится Microsoft Macro Assembler или MASM. Если у вас есть другая система, вы всегда можете Google

(ОС) (производитель процессора) Assembler

Следует также отметить, что некоторые системные вызовы потенциально могут отличаться от примеров, которые следуют от ассемблера к ассемблеру.В примере из этой статьи между разными ядрами огромные различия, поэтому я не могу точно объяснить их все. Имея это в виду, статью, вероятно, по-прежнему будут хорошо читать, даже если вы не будете следовать ее указаниям, поскольку основная цель здесь — узнать больше о компьютерах. Тем не менее, я могу по крайней мере указать вам правильные направления, с чего начать поиск в Google, независимо от того, в какой системе вы работаете и что именно вам нужно будет установить:

Windows — Нажмите кнопку Windows Пуск, затем нажмите в настройках (значок шестеренки).В меню «Настройки» выберите «Система». Прокрутите вниз и нажмите «О программе».
OSX — щелкните меню Apple> Об этом Mac.
Linux — Если вы не знаете, как это сделать, я предполагаю, что вы используете Gnome. На большинстве DE это все равно будет работать. Нажмите кнопку ваших действий (или кнопку Windows), а затем введите about и нажмите Enter.

(Изображение автора)

В Linux вы можете установить NASM напрямую через менеджеры пакетов. Например, Apt:

 sudo apt-get install nasm

Я уверен, что в Windows вы можете установить MASM с помощью стандартного мастера установки.Должен признаться, в MacOS я вообще не знаю, как установить Ассемблер. Я предполагаю, что это, скорее всего, будет сделано через Brew.

Наш код

Для нашего сегодняшнего проекта мы напишем простую программу Hello «Имя». По сути, это Hello World! приложение, которое также покажет, как зарезервировать байты для ввода и тому подобное. Хотя обычно я думаю, что Hello World! немного слишком просто для первого проекта, так как на большинстве языков высокого уровня это просто что-то вроде print («Hello world!») , в примере Assembly, я думаю, что это отличный пример для изучения ! Кроме того, этот код будет доступен на Github, так что вы можете свободно скачать, собрать или просто посмотреть его здесь:

Разделы

Первое, что нам нужно обсудить и понять основы сборки для этого проекта, это понятие секций.Разделы используются для определения данных, которые процессору необходимо будет выделить или зарезервировать в стеке, или передать процессору важные директивы с помощью текста. Есть несколько разделов, но пока мы сосредоточимся на разделе .data. Чтобы определить раздел, вы просто пишете раздел, за которым следует раздел, который мы хотим создать. Например, раздел .data:

 раздел .data

Кроме того, для разделов нам не нужно использовать двоеточие, как для функций. В любом случае, мы также определим еще один раздел под ним, который называется.bss раздел, а затем раздел .text. После этого наши разделы должны выглядеть так:

 раздел .datasection .bsssection .text

Стек псевдонимов

Во-первых, раздел .data используется для определения статических данных. Это означает, что мы будем помещать эти данные прямо в стек с псевдонимом, который их вызывает. Эта команда называется определить байты, для краткости мы пишем db. Перед db мы захотим предоставить псевдоним этой части стека. Скажем, наш стек начинается с 0, всякий раз, когда мы пишем этот псевдоним, он сохраняет для нас только начальную точку наших байтов, 0, в этом примере мы будем писать hello _____.Это будет 6 байтов, по одному для каждого символа в hello и один для пробела в конце. Я также собираюсь зарезервировать еще больше памяти на конец, с точкой объяснения и возвратом. Хотя мы привыкли к красивым и красивым регулярным выражениям с ядром внутри ядра, у процессора их нет, поэтому вместо \ n мы будем использовать число 10. Это просто число, которое, по сути, работает как регулярное выражение для добавление новой строки.

 раздел .data 
 hello: db "Hello" 
 окончание: db "!", 10 
 section.bsssection .text

Итак, теперь, если наш стек начинался с 0, у нас будет псевдоним hello, который начинается с 0 и заканчивается на 6, а затем накладывается поверх него псевдоним, заканчивающийся на 7 и заканчивающийся на 9 (один байт зарезервирован для 10). Теперь давайте перейдем к разделу .bss, который обычно используется для резервирования данных для чего-то, что будет использоваться внутри приложения. Конечно, мы собираемся зарезервировать байты для пользовательского ввода, поэтому назовем наш новый псевдоним так. Не так много имен длиннее 16 байт, поэтому я выделю именно их.Байты резервируем командой resb. Далее мы указываем количество байтов, которое мы хотели бы зарезервировать:

 секция .bss 
 input: resb 16

.text

Последней секцией, с которой мы будем работать сегодня, будет секция .text. Этот раздел используется для предоставления процессору жизненно важной информации, а также для хранения всего кода нашего программного обеспечения для сборки. В этом случае _start будет точкой входа внутри нашего файла сборки, к которой процессор должен получить доступ.Конечно, у него есть и другие цели, но в этом примере нам нужно будет использовать только эту часть. Все, что нам нужно сделать, это вызвать нашу стартовую функцию (которую мы еще не написали) с помощью глобальной команды:

 section .text 
 global _start

Теперь раздел нашего кода будет выглядеть так:

; Разделы: 
 раздел .data 
 hello: db "Hello" 
 окончание: db "!", 10section .bss 
 input: resb 16section .text 
 global _start; Функции:

Вы также можете прокомментировать свой код с помощью; как в Лиспе.

Функции

Чтобы написать функцию, мы просто собираемся ввести псевдоним функции, за которым следует двоеточие, например, наша стартовая функция:

 _start:

Функции работают в ассемблере так же, как они работают на других языках . Имея это в виду, теперь нам нужно добавить команды в наши функции, и этому будет предшествовать МНОГО объяснений, так что будьте готовы.

Регистры и системные вызовы

Во многих смыслах программирование на ассемблере — это связь между процессором и ядром.Мы делаем большую часть этого взаимодействия, перемещая данные в регистры, а затем используя системные вызовы для завершения операции на стороне ядра, чтобы обеспечить своего рода возврат для реального человека, использующего компьютер. Системные вызовы всегда будут работать таким образом, что данные сначала перемещаются в определенные позиции в регистрах, а затем выполняется системный вызов, при котором ядро затем выполняет действие, которое помещается в регистр. Регистры — это то, что мы можем рассматривать как временное хранилище данных внутри процессора, и они невероятно изменчивы.Эти регистры названы по позициям, например, 1, 2, 3…

Вот карта всех регистров для каждой архитектуры. Обратите внимание, что мне не удалось найти таблицу с атрибуцией Creative Commons, поэтому я взялся за изнурительную задачу создания своей собственной только для вас.

(изображение автора) (Кстати, CREATIVE COMMONS, вы можете сохранить этот образ и поделиться им.)

Чаще всего мы будем работать либо с системными вызовами, либо с командами процессора, использующими эти регистры. Мы можем делать это как из регистров, так и из памяти.Например, мы хотим добавить регистры rax и rbx:

 add rax, rbx

Теперь поговорим о системных вызовах. Чтобы сделать системный вызов нашему ядру, нам нужно будет поместить данные в наши регистры. Обычно в позицию 1, регистр rax, мы помещаем ядру команду для выполнения с другими нашими регистрами. Вы, конечно, можете просмотреть полный список системных вызовов для ваших конкретных ядер.

Выполнение системных вызовов

Конечно, мне будет нелепо выполнять каждый системный вызов вместе с вами, поскольку, например, в Linux их 313, поэтому вместо этого я просто покажу те, с которыми я буду работать. Cегодня.Вы можете просмотреть полный список системных вызовов Linux здесь:

В любом случае, сегодня мы рассмотрим 3 вызова: sys_exit, sys_read и sys_write. Наша программа предназначена для чтения до того, как она когда-либо будет писать, поскольку она никогда не запрашивает наше имя (вы можете сказать, потому что мы не зарезервировали байты для этого), поэтому первое, что нам нужно будет вызвать, это sys_write. Я приведу здесь небольшую таблицу для sys_read и sys_write:

(Изображение автора)

Таблицы такого типа предоставят вам почти все, что вам нужно знать об этих системных вызовах.Мы можем думать о системных вызовах как о методах с регистрами в качестве аргументов. Мы будем использовать команду MOV для перемещения данных в регистры.

Чтобы начать демонстрацию системных вызовов, я считаю, что было бы полезно использовать самый простой системный вызов, который, конечно же, является системным вызовом выхода. Это также поможет нам лучше понять, как делать системные вызовы, используя только регистры.

Выход из

(Изображение автора)

Как мы видим в нашей таблице, метка номера для этого системного вызова будет 60. Это почти всегда будет идти в регистр позиции 1, регистр rax, когда мы делаем системные вызовы.Итак, давайте теперь начнем с использования команды MOV для rax с целым числом без знака. Это целое число без знака является кодом выхода, в данном случае мы хотим, чтобы он был равен 0. В мире программирования код 0 означает, что с нашей программой ничего не произошло. Сначала мы начнем с перемещения 0 в 3 в регистр rax:

 _start: 
 mov rax, 60

Обратите внимание на синтаксис

[команда] (регистр), (регистр или данные)

Далее тот же синтаксис, давайте переместим 0 во вторую позицию регистра, rdi:

 _start: 
 mov rax, 60 
 mov rdi, 0

Наконец, мы просто добавим системный вызов в конец, чтобы выполнить системный вызов: Наш последний результат пока должен выглядеть примерно так:

; Разделы: 
 раздела.data 
 hello: db «Hello» 
 окончание: db «!», 10section .bss 
 input: resb 16section .text 
 global _start; Функции: _start: 
 mov rax, 60 
 mov rdi, 0 
 syscall

Сборка!

Теперь соберем наше новое приложение. Конечно, это приложение не предназначено для чего-либо, кроме как открывать и закрывать, но все равно будет легко определить, если что-то пойдет не так, поскольку мы получим сообщение об ошибке сегментации. Теперь нам нужно перенести наш терминал в каталог с нашим файлом сборки и собрать его с помощью nasm:

 nasm -f elf64 hello_world.asm

Это даст нам файл .o, который мы теперь можем преобразовать в исполняемый двоичный файл:

 ld hello_world.o -o hello

И затем мы можем выполнить этот двоичный файл с помощью ./:

 ./hello

(Изображение автора)

Поздравляем!

Ваша первая программа на сборке официально собрана! Если вы в конечном итоге получаете сообщение «Ошибка сегментации (дамп ядра)», это в основном означает, что где-то в вашем коде что-то не так. Поиск этих ошибок может быть довольно сложным, потому что дамп ядра действительно не описывает много информации о том, где возникает исключение.

Чтение байтов

Следующее, что нам нужно сделать, это обработать простой стандартный ввод и вывести его вместе с нашим приветственным сообщением. Давайте вернемся к таблице syscall, содержащей информацию, которая нам нужна для этого:

Мы видим, что sys_read — это первый вызов, который равен нулю. Имея это в виду, мы переместим это в регистр rax:

 mov rax, 0

Затем мы переместим 0 в регистр rdi. Этот регистр используется как описание используемого нами буфера.Конечно, для этого примера нам нужен STDIN, стандартный ввод — 0, стандартный вывод — 1.

 mov rdi, 0

Затем мы поместим наши зарезервированные байты, ввод в регистр rsi в позицию 3:

 mov rsi, input

Когда мы это делаем, мы в основном говорим

«Сохраните ввод здесь!»

Это означает, что мы указываем на позицию в стеке, которая зарезервирована и имеет псевдоним как вход. Наконец, нам нужно количество байтов, которое может занимать этот буфер, 16:

 mov rax, 0 
 mov rdi, 0 
 mov rsi, input 
 mov rdx, 16 
 syscall

Output

Наконец, позвольте Теперь перейдем к печати этого вместе с остальной частью нашего сообщения на экране.Мы начнем с части нашего сообщения «Привет». Сначала, глядя на график выше, мы переместим 1 в регистр rax.

 mov rax, 1

Так как это стандартный вывод, нам нужен этот дескриптор, также переместив 1 в rdi.

 mov rdi, 1

Теперь нам нужно переместить псевдоним нашей памяти в rsi, hello, а затем переместить количество байтов, которое необходимо распечатать, в rdx. Чтобы продемонстрировать, как работает стек, я собираюсь изменить это число на 7, а затем собрать его, чтобы мы могли видеть, что происходит:

 mov rdx, 7

Теперь наш окончательный результат выглядит примерно так.

 mov rax, 1 
 mov rdi, 1 
 mov rsi, hello 
 mov rdx, 7 
 syscall

Давайте посмотрим, что произойдет, когда мы скомпилируем это с одним дополнительным байтом в rdx:

(Изображение автора)

Игнорировать е, это был мой ввод, но обратите внимание, как наш раздел .data не определил наше приветственное сообщение с точкой объяснения?

 раздел .data 
 hello: db "Hello" 
 окончание: db "!", 10

Стек не зря называется стеком. Это последовательность байтов в памяти, расположенных друг над другом.Мы складывали «окончание» поверх «привет» всякий раз, когда выделяли эти части памяти. Длина hello неизвестна, поэтому мы должны перемещать ее в регистр rdx всякий раз, когда делаем этот системный вызов. В любом случае, теперь я верну его к шести, и мы продолжим, повторяя этот код, но вместо того, чтобы печатать привет, мы будем печатать ввод. После этого напечатаем концовку. Я также настоятельно рекомендую использовать правильное форматирование и разделение системных вызовов, потому что это определенно может запутать, если все операции объединены в одну.Вот наш конечный продукт:

; Разделы:
раздел .data
hello: db "Hello"
окончание: db "!", 10section .bss
input resb 16section .text
global _start
_start:
mov rax, 0
mov rdi, 0
mov rsi, input
mov rdx, 16
syscallmov rax, 1
mov rdi, 1
mov rsi, hello
mov rdx, 6
syscallmov rax, 1
mov rdi, 1
mov rsi, input
mov rdx, 16
syscallmov rax, 1
mov rdi, 1
mov rsi, завершение
mov rdx, 2
syscall

mov rax, 60
mov rdi, 0
syscall
; Функции:

Теперь соберем и запустим!

Язык ассемблера и ассемблер (часть 2)

После того, как мы построили компьютер, следующим шагом будет разработка языка ассемблера, а затем ассемблера, который может собирать наши программы.

В моей предыдущей колонке мы представили концепцию метода прямого и обратного порядка байтов для хранения многобайтовых (или, в нашем случае, многобайтовых) блоков данных в памяти компьютера. Мы также представили обзор некоторых режимов адресации, которые разработчики компьютеров могут решить поддерживать. Теперь пришло время рассмотреть ассемблер и ассемблер для нашего 4-битного компьютера HRRG.

См. Также этот указатель, в котором перечислены все статьи, составляющие наш компьютерный проект 4-Bit HRRG, а также некоторые связанные столбцы, которые будут развлекать и радовать.

В качестве отправной точки для нашего обсуждения давайте проведем простой мысленный эксперимент. Предположим, что мы только что закончили сборку нашего 4-битного компьютера HRRG. Предположим также, что это первый компьютер на планете; то есть нет никаких других компьютеров, или языков программирования, или… ну, вообще ничего.

Давайте будем великодушны и предположим, что мы также разработали пару устройств ввода и вывода — подозрительно похожих на QWERTY-клавиатуру, терминал VT100 и устройство чтения / записи бумажных лент — и что мы подключили их к некоторым из Порты ввода и вывода HRRG, но мы еще не создали код, чтобы управлять маленькими негодяями.

Прежде чем перейти к остальной части этой колонки, почему бы не остановиться на несколько минут, чтобы обдумать, какими будут ваши следующие шаги.

Захват и ввод программ в машинный код
В качестве быстрого напоминания, HRRG имеет 16 регистров и поддерживает 16 инструкций, как показано ниже (более подробное обсуждение способов, которыми различные инструкции выполняют свою магию, было представлено в нашем «Набор инструкций» »И столбцы« Компромиссы с инструкциями »).

Регистры и инструкции ЦП HRRG.(Источник: Макс Максфилд)

Нашей первой задачей было бы создать действительно очень простую программу, просто чтобы убедиться, что зверь вообще работает. Меня бы не удивило, если бы мы решили зафиксировать цель этой программы, используя карандаш и бумагу, чтобы нарисовать блок-схему с соответствующими примечаниями, как показано ниже:

Блок-схема простой программы. (Источник: Макс Максфилд)

Следующим шагом будет решение, какие коды операций и операнды мы хотим загрузить в память компьютера, чтобы реализовать нашу программу.Опять же, это, вероятно, будет связано с карандашом и бумагой, а также с некоторыми нахмуренными бровями и чесанием головы, что приведет к примерно следующему:

Машинный код для простой программы. (Источник: Макс Максфилд)

Этот тип представления называется «машинным кодом», потому что это двоичные коды, которые наш компьютер, машина, будет выполнять (обрабатывать).

И последнее, но не менее важное: мы хотели бы загрузить наш машинный код в наш компьютер и запустить программу, но как мы собираемся это сделать? Что ж, мы бы, наверное, построили панель переключателей и подключили бы ее к компьютеру.Как минимум, это потребует 12 тумблеров для представления адреса, 4 тумблеров для представления данных и пару управляющих переключателей и кнопок, как показано ниже.

Простая панель переключателя HRRG (Источник: Max Maxfield)

Чтобы войти в программу, мы должны установить переключатель «Программа / Выполнить» в положение «Программа», настроить адрес на переключателях адреса и соответствующий код операции или операнд на переключателях данных, а затем нажать кнопку «Загрузить». чтобы загрузить это значение в память.Мы повторим этот процесс для всех ниблей, составляющих нашу программу. Изображение выше показывает, что мы готовы ввести код операции $ C (переход) в ячейку памяти $ 106.

После того, как программа была введена, мы установили бы переключатели адреса так, чтобы они указывали на начальный адрес нашей программы ($ 100 в этом примере), а затем переключили бы переключатель «Program / Run» в положение «Run».

Захват программ на языке ассемблера
Многие команды разработчиков исходных компьютеров считали, что для достижения оптимальных результатов необходимо подойти как можно ближе к машине; то есть их философия заключалась в том, чтобы писать программы в форме, максимально приближенной к внутренним представлениям машины; я.е., машинный код.

Однако, как вы можете себе представить, захват и ввод программ в машинный код отнимает много времени, подвержен ошибкам и, в конечном итоге, является проблемой в нижних областях. Следующим шагом по лестнице абстракции является захват программ на низкоуровневом языке символьного программирования, называемом ассемблером, в котором существует очень строгое соответствие между операторами программы и инструкциями машинного кода компьютера. (Британскому математику Кэтлин Бут приписывают изобретение концепции языка ассемблера на основе теоретической работы, которую она начала в 1947 году.)

Конечно, наличие языка ассемблера — это не то же самое, что наличие ассемблера, где термин ассемблер относится к служебной программе, которая преобразует исходный код ассемблера в исполняемый машинный код. В нашем мысленном эксперименте мы все еще находимся на стадии записи наших программ с помощью карандаша и бумаги.

Предположим, что мы определили наш ассемблер HRRG (мы рассмотрим этот язык более подробно в моей следующей колонке). В этом случае мы могли бы записать нашу программу на нашем ассемблере, используя карандаш и бумагу, и вручную собрать ее в машинный код.Давайте посмотрим, как это могло бы выглядеть в случае нашей исходной тестовой программы, как показано ниже:

Сборка кода вручную (Источник: Макс Максфилд)

Одна вещь, которая очень полезна, — это связать метки с адресами ключевых инструкций, например метку LOOP, которая отмечает начало нашего цикла. По мере прохождения программы мы создадим таблицу перекрестных ссылок меток и их адресов, как показано в правом верхнем углу изображения выше.

В случае нашей простой программы мы объявили наши метки до того, как их использовали, что облегчило нам жизнь.В более сложной программе мы могли бы обратиться к метке перед ее объявлением (например, перейти к подпрограмме, метка которой расположена ниже по программе). В таком случае мы бы выполнили несколько проходов по исходному коду, где первый проход позволяет нам определить адреса всех меток, а второй проход позволяет нам разрешить любые адреса, которые нам не были известны. время круглый.

Мы подтягиваемся за бутстрепы
Вот где начинается самое интересное.Во-первых, мы создадим пару простых низкоуровневых служебных программ, которые позволят нам контролировать клавиатуру и использовать наше устройство чтения / записи бумажной ленты. Мы могли бы сделать это, записав исходный код карандашом и бумагой, вручную собрав его в машинный код и используя нашу панель переключателей, чтобы загрузить этот машинный код в память компьютера (обратите внимание, что у нас может быть несколько программ, хранящихся в разных областях объем памяти).

Примерно в это время мы также создали программу мониторинга низкого уровня. Такая программа предоставляет простой пользовательский интерфейс — часто основанный на односимвольных командах — позволяющий пользователю делать такие вещи, как проверять и изменять память, читать или записывать порты ввода-вывода и передавать управление другим программам в памяти.И снова эта программа будет записана с помощью карандаша и бумаги, собрана вручную и загружена в память компьютера с помощью панели переключателей.

Затем мы создадим простую программу на ассемблере, поддерживающую только подмножество функций, которые мы в конечном итоге хотим иметь в своем распоряжении. Как и прежде, эту простую программу сборки можно было записать с помощью карандаша и бумаги, собрать вручную и загрузить в память компьютера с помощью панели переключателей.

Теперь мы готовы рок-н-ролл, потому что мы могли бы использовать что-то вроде терминала телетайпа для захвата программ в подмножестве нашего языка ассемблера, поддерживаемого нашим ассемблером первого прохода, и записи этих программ с исходным кодом на бумажную ленту.Затем мы могли бы использовать программу монитора и наши служебные программы, чтобы считать этот исходный код с бумажной ленты и сохранить его в одной области памяти компьютера. А затем мы могли бы использовать наш ассемблер первого прохода, чтобы собрать этот исходный код в исполняемый машинный код и сохранить его в другой области памяти. На этом этапе мы можем сделать две вещи с исполняемым машинным кодом, хранящимся в памяти компьютера: (а) использовать нашу программу мониторинга и служебные программы, чтобы сохранить его на бумажной ленте (тем самым позволяя нам загружать и запускать машинный код в любой момент). позднее без повторной сборки программы) или (б) выполнить программу.

С этого момента в мире находится наша устрица (или лобстер, или любое ракообразное по нашему выбору), потому что мы можем использовать наш ассемблер первого прохода для создания более сложных версий всех наших существующих программ, включая монитор, низкоуровневые программы. служебные программы уровня и сам ассемблер. А затем мы можем использовать наш более сложный ассемблер для создания еще более продвинутого ассемблера, и мы идем по кругу.

Интересно, что когда вы пишете программу на языке программирования высокого уровня, таком как C или C ++, компилятор не компилирует ее напрямую в машинный код — вместо этого компилятор генерирует промежуточную версию программы на ассемблере. исходный код, и именно этот исходный код впоследствии ассемблируется в машинный код.Все это невидимо для обычного пользователя, но доступ к промежуточному ассемблерному коду может быть неоценимым для разработчиков компилятора и опытных программистов.

Кросс-ассемблеры и макроассемблеры
В нашем мысленном эксперименте выше мы рассмотрели наихудший сценарий, в котором HRRG был единственным компьютером на планете. Разработчикам последующих машин все становится намного проще, потому что они могут использовать существующие машины, чтобы ускорить свой путь.

Например, кросс-ассемблер — это ассемблер, который может преобразовывать инструкции в машинный код для компьютера, отличного от того, на котором он запущен.Мой соучастник в HRRG, эксперт EEWeb Джо Фарр, создал кросс-ассемблер HRRG, который работает на ПК, принимает программы, написанные на языке ассемблера HRRG, и генерирует исполняемый машинный / объектный код для работы в HRRG. На двух изображениях ниже показаны версии исходного и объектного кода одного и того же фрагмента программы.

Просмотр исходного кода кросс-ассемблера HRRG (Источник: Джо Фарр)
Представление объектного кода кросс-ассемблера HRRG (Источник: Джо Фарр)

Еще лучше то, что ассемблер HRRG — это макроассемблер, который является ассемблером, который может выполнять подстановку и расширение макросов.Это позволяет нам определять макросы, состоящие из одного или нескольких операторов, а затем использовать эти имена макросов позже в программе, тем самым избегая необходимости переписывать операторы.

В качестве простого примера, набор команд HRRG не включает команду HALT. Однако мы могли бы реализовать такую инструкцию как макрос на ассемблере HRRG следующим образом:

.MACRO HALT

OR% 0010, S1

.ENDMACRO

Теперь мы могли бы заменить инструкцию OR в нашем предыдущем примере программы на HALT, что помогает сделать программу более понятной.Кроме того, мы могли бы объединить все наши макросы в отдельный файл, который мы можем импортировать в нашу программу с помощью директивы .INCLUDE.

В моей следующей колонке мы рассмотрим ассемблер HRRG, а также рассмотрим, как мы можем использовать макросы для реализации набора инструкций, которые HRRG не поддерживает изначально, таких как ADD, SUB, ROL, ROR, ASHL, ASHR, LSHL и LSHR. А пока, как всегда, я приветствую ваши комментарии и вопросы.

Информатика 210 Компьютерная организация Подробнее об Ассемблере.

Презентация на тему: «Информатика 210 Организация компьютеров, больше о Ассемблере» — стенограмма презентации:

ins [data-ad-slot = «4502451947»] {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14> ins: not ([data-ad-slot = «4502451947»]) {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14 {width: 250px;}} @media (max-width: 500 пикселей) {# place_14 {width: 120px;}} ]]>

1 Компьютерные науки 210 Организация компьютеров Подробнее об Ассемблере

2 Человеко-читаемый машинный язык. Компьютеры любят единицы и нули: 0001001001100001 Людям нравятся символы: ADD R1, R1, # 1; Приращение R1 Ассемблер делает это возможным!

3 Пример: diff = first — second ;; Автор: Кен Ламберт ;; Эта программа вычитает число в переменной SECOND из FIRST ;; и сохраняет результат в формате DIFF ;; Дизайн псевдокода:; diff = first — второй.ORIG x3000 ;; Регистрация использования:; R0 = первый; R1 = второй; R2 = разница; Программный код LD R0, ПЕРВЫЙ LD R1, ВТОРОЙ НЕ R1, R1 ADD R1, R1, # 1 ADD R2, R0, R1 ST R2, DIFF HALT; Переменные данных FIRST.BLKW 1 SECOND.BLKW 1 DIFF.BLKW 1.END

4 Процесс сборки Преобразование программы в исходном (.asm) файле в исполняемый файл (.obj) для симулятора LC3 Первый проход: сканирование программного файла Найдите все метки и вычислите их адреса, создав таблицу символов Второй проход: преобразуйте инструкции в машинный язык, используя таблицу символов

5 Первый проход: построение таблицы символов 1.Найдите оператор.ORIG, который сообщает нам адрес первой инструкции. Инициализируйте счетчик местоположения (LC), который отслеживает текущую инструкцию. 2. Для каждой непустой строки в программе: a) Если строка начинается с метки, добавьте метку и LC в таблицу символов. б) Увеличение LC. –ПРИМЕЧАНИЕ: Если оператор — BLKW или.STRINGZ, увеличить LC на количество выделенных слов. 3. Остановитесь, когда будет достигнут оператор END. ПРИМЕЧАНИЕ. Строка, содержащая только комментарий, считается пустой строкой.

6 Пример кода таблицы символов в вычитании.asmTable in subtract.sym LD R0, FIRST LD R1, SECOND NOT R1, R1 ADD R1, R1, # 1 ADD R2, R0, R1 ST R2, DIFF HALT FIRST.BLKW 1 SECOND.BLKW 1 DIFF.BLKW 1 // Символ table // Уровень области 0: // Имя символа Адрес страницы // —————- ———— // ПЕРВЫЙ 3007 // ВТОРОЙ 3008 // DIFF 3009

7 Второй этап: создание машинного кода. Для каждого исполняемого оператора ассемблера сгенерируйте соответствующую инструкцию на машинном языке. Если операнд является меткой, найдите адрес в таблице символов. Возможные ошибки, которые необходимо обнаружить и пометить: Неправильное количество или тип аргументов, например: NOTR1, # 7 ADDR1, R2 ADDR3, R3, NUMBER Непосредственный аргумент слишком велик, например: ADDR1, R2, # 1023 Адрес (связанный с меткой) больше 256 из инструкции; не может использовать режим адресации относительно ПК

8 Формат объектного файла Объектный файл LC-3 содержит начальный адрес (место, где должна быть загружена программа), за которым следуют… инструкции на машинном языке.

9 Множественные объектные файлы Объектный файл не обязательно является законченной программой.Предоставленные системой библиотечные блоки программных кодов, написанные несколькими разработчиками. Для симулятора LC-3 мы можем загрузить несколько объектных файлов в память, а затем начать выполнение по желаемому адресу. системные процедуры, такие как ввод с клавиатуры, автоматически загружаются в «системную память», ниже x3000 код пользователя должен быть загружен между x3000 и xFDFF каждый объектный файл включает начальный адрес. Будьте осторожны, чтобы не загружать перекрывающиеся объектные файлы. В LC3 первый файл содержит Остальные файлы программы содержат данные (запустите lc3convert –b16 или –b2)

10 Загрузка загрузчика — это процесс копирования исполняемого образа в память, более сложные загрузчики могут перемещать изображения, чтобы они помещались в доступную память, должны перенастроить цели ветвления, адреса загрузки / хранения.

11 Связывание компоновщика — это процесс преобразования символов между независимыми объектными файлами.

Что такое ассемблер в информатике: ассемблер — это… Что такое ассемблер?

ассемблер — это… Что такое ассемблер?

ЛЕКЦИЯ № 14. Ассемблер. Информатика и информационные технологии: конспект лекций

Читайте также

Лекция 6. Хэши

Лекция 12. Подпрограммы

ЛЕКЦИЯ № 10. Графы

ЛЕКЦИЯ № 12. Методы

ЛЕКЦИЯ № 15. Регистры

42. Оптимизация по быстродействию в Ассемблер

43. Оптимизация по размеру в Ассемблер

Лекция № 1. Введение

Лекция № 6. Язык SQL

9. Лекция: Массивы

Лекция 1. Качество ПО

Лекция 3. Модульность

Лекция 10. Универсализация

Лекция 17. Типизация

15. Язык Ассемблера 15.1. Что такое Ассемблер

Механизм связки Си-Ассемблер [Сообщество преподавателей информатики ФМШ]

Механизм связки Си-Ассемблер

Пример библиотеки, которая выводит символ на экран

Альтернативный вариант написания процедур на ассемблере

Презентация «Программирование на языке ассемблер (Assembler)»

Введение в теоретические основания информатики и язык Ассемблера

Высшее образование онлайн

Я б в нефтяники пошел!

Химия и биотехнологии в РТУ МИРЭА

Международный колледж искусств и коммуникаций

Английский язык

15 правил безопасного поведения в интернете

Олимпиады для школьников

Первый экономический

Билет в Голландию

Цифровые герои

Работа будущего

Профессии мечты

Экономическое образование

Гуманитарная сфера

Молодые инженеры

Табель о рангах

Карьера в нефтехимии

Textnew2

Ассемблеры, компиляторы и интерпретаторы — Программное обеспечение для программирования и IDE — GCSE Computer Science Revision

Ассемблер

Интерпретатор

Компилятор

Языковые процессоры: ассемблер, компилятор и интерпретатор

Введение в Ассемблер — GeeksforGeeks

образование — Зачем нам нужен язык ассемблера?

Основы письменной сборки. Хотите изучить сборку? Начните здесь! | by Emmett Boudreau

Настройка сборки

Наш код

Разделы

Стек псевдонимов

.text

Функции

Регистры и системные вызовы

Выполнение системных вызовов

Выход из

Сборка!

Чтение байтов

Output

Язык ассемблера и ассемблер (часть 2)

Информатика 210 Компьютерная организация Подробнее об Ассемблере.

Презентация на тему: «Информатика 210 Организация компьютеров, больше о Ассемблере» — стенограмма презентации:

Добавить комментарий Отменить ответ