Что такое код setcbrk

Содержание

Что такое код setcbrk

4. СЛОВАРЬ МНЕМОНИК АССЕМБЛЕРА

Ниже мы даем в алфавитном порядке все мнемоники машинного кода процессора Z-80, их полную форму на английском языке, русский эквивалент и необходимые пояснения. Практика показывает, что эта информация позволяет ускорить освоение системы команд процессора начинающими.

ADC — ADDITION with CARRY = СЛОЖЕНИЕ с учетом ПЕРЕНОСА.

(Операция сложения с учетом состояния флага переноса — флага С регистра F) .

ADD — ADDITION = СЛОЖЕНИЕ.

AND = логическое «И».

BIT — test BIT = Проверить БИТ. (Выполнется проверка включен или нет данный бит в регистре или в ячейке памяти).

CALL = ВЫЗОВ. (Вызывается исполнение подпрограммы).

CCF — COMPLEMENT CARRY FLAG = ДОПОЛНИТЬ (до единицы) ФЛАГ ПЕРЕНОСА. (Эта команда вызывает изменение состояние флага переноса на противоположное).

CP — COMPARE = СРАВНИТЬ.

CPD — COMPARE and DECREMENT = СРАВНИТЬ и УМЕНЬШИТЬ на единицу. (Сравнивается содержимое аккумулятора с содержимым ячейки памяти, адрес которой находится в процессоре. Если они не равны, то адрес и счетчик уменьшаются на единицу).

CPDR — COMPARE, DECREMENT and REPEAT = СРАВНИТЬ, УМЕНЬШИТЬ на единицу и ПОВТОРИТЬ. (Сравнивается содержимое аккумулятора с содержимым заданной ячейки памяти. Если они не равны, то адрес и счетчик уменьшаются на единицу и процесс повторяется).

CPI — COMPARE and INCREMENT = СРАВНИТЬ и УВЕЛИЧИТЬ на единицу. (Сравнивается содержимое аккумулятора с содержимым заданной ячейки памяти. Если они не равны, то адрес увеличивается на единицу, а счетчик уменьшается на единицу).

CPIR — COMPARE, INCREMENT and REPEAT = СРАВНИТЬ, УВЕЛИЧИТЬ на ЕДИНИЦУ и ПОВТОРИТЬ. Сравнивается содержимое аккумулятора с содержимым ячейки памяти, адрес которой находится в процессоре. Если они не равны, то адрес увеличивается на единицу, а счетчик уменьшается на единицу и процесс повторяется).

CPL — COMPLEMENT = ДОПОЛНИТЬ аккумулятор. (Каждый бит аккумулятора переключается на противоположный).

DAA — DECIMAL ADJUST ACCUMULATOR = ДЕСЯТИРИЧНАЯ НАСТРОЙКА АККУМУЛЯТОРА. (Содержимое аккумулятора перестраивается в соответствии с правилами BCD-арифметики).

DEC — DECREMENT = УМЕНЬШЕНИЕ (на единицу).

DI — DISABLE INTERRUPTS = ОТКЛЮЧЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЙ.

DJNZ — DECREMENT and JUMP if NOT ZERO = УМЕНЬШИТЬ (на единицу) и ПЕРЕЙТИ, если НЕ НОЛЬ. (Уменьшается на единицу содержимое регистра BC и, если ноль еще не достигнут, выполняется относительный переход на заданную величину байтов).

EI — ENABLE INTERRUPTS = РАЗРЕШЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЙ.

EX — EXCHANGE = ОБМЕН. (Обмен содержимого регистров) .

IM 0 — INTERRUPT MODE 0 = РЕЖИМ ПРЕРЫВАНИЙ 0.

IM 1 — INTERRUPT MODE 1 = РЕЖИМ ПРЕРЫВАНИЙ 1.

IM 2 — INTERRUPT MODE 2 = РЕЖИМ ПРЕРЫВАНИЙ 2.

IN — INPUT = ВВОД (данных с внешнего порта).

INC — INCREMENT = УВЕЛИЧИТЬ (на единицу).

IND — INPUT and DECREMENT = ВВОД и УМЕНЬШЕНИЕ. (После ввода байта с внешнего порта происходит уменьшение указателя адреса на единицу) .

INDR — INPUT, DECREMENT and REPEAT = ВВОД, УМЕНЬШЕНИЕ и ПОВТОР (После ввода байта с внешнего порта происходит уменьшение указателя адреса на единицу, и далее процесс повторяется до тех пор, пока не обнулится счетчик байтов).

INI — INPUT and INCREMENT = ВВОД и УВЕЛИЧЕНИЕ. (После ввода байта с внешнего порта происходит увеличение указателя адреса на единицу) .

INIR — INPUT,INCREMENT and REPEAT = ВВОД, УВЕЛИЧЕНИЕ и ПОВТОР. (После ввода байта с внешнего порта происходит увеличение указателя адреса на единицу и далее процесс повторяется до тех пор, пока не обнулится счетчик байтов).

JP — JUMP = ПЕРЕХОД (абсолютный) .

JR — JUMP RELATIVE = ПЕРЕХОД ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ.

LD — LOAD = ЗАГРУЗКА. (Выполняется копирование данных).

LDD — LOAD and DECREMENT — ЗАГРУЗИТЬ и УМЕНЬШИТЬ. (Производится копирование данных из одной области памяти в другую, после чего происходит уменьшение указателей адресов источника и места назначения) .

LDDR — LOAD, DECREMENT and REPEAT — ЗАГРУЗИТЬ, УМЕНЬШИТЬ и ПОВТОРИТЬ. (Производится копирование данных из одной области памяти в другую, после чего происходит уменьшение указателей адресов источника и места назначения, а также счетчика байтов. Если счетчик не равен нулю, то процесс повторяется).

LDI — LOAD and INCREMENT = ЗАГРУЗИТЬ И УВЕЛИЧИТЬ.

(Производится копирование данных из одной области паямти в другую, после чего происходит увеличение указателей адресов источника и места назначения).

LDIR — LOAD, INCREMENT and REPEAT = ЗАГРУЗИТЬ, УВЕЛИЧИТЬ и ПОВТОРИТЬ. (Производится копирование данных из одной области памяти в другую, после чего происходит увеличение указателей адресов источника и места назначения, а также уменьшение счетчика байтов. Если он не равен нулю, то процесс повторяется).

NEG — NEGATE = ИЗМЕНИТЬ ЗНАК (аккумулятора) .

NOP — NO OPERATION = НЕТ ОПЕРАЦИИ

OR — логическое «ИЛИ»

OUT — OUTPUT = ВЫВОД (данных на внешнее устройство).

OUTD — OUTPUT and DECREMENT = ВЫВОД и УМЕНЬШЕНИЕ. (После вывода байта уменьшается на единицу указатель адреса) .

OUTDR — OUTPUT, DECREMENT and REPEAT = ВЫВОД, УМЕНЬШЕНИЕ и ПОВТОР. (После вывода из памяти на внешнее устройство уменьшаются на единицу указатель адреса и содержимое счетчика байтов. Если счетчик не достиг нуля, операция повторяется).

OUTI — OUTPUT and INCREMENT = ВЫВОД и УВЕЛИЧЕНИЕ. (После вывода байта увеличивается на единицу указатель адреса) .

OTIR — OUTPUT, INCREMENT and REPEAT = ВЫВОД, УВЕЛИЧЕНИЕ и ПОВТОР. (После вывода байта увеличивается на единицу указатель адреса и уменьшается содержимое счетчика байтов. Если счетчик не достиг нуля, операция повторяется).

POP = ВЫТОЛКНУТЬ. (Перенос данных с вершины стека в заданную регистровую пару).

PUSH = ЗАТОЛКНУТЬ. (Копирование содержимого регистровой пары на вершину машинного стека) .

RET — RETURN = ВОЗВРАТ.

RETI — RETURN from INTERRUPT = ВОЗВРАТ после обработки ПРЕРЫВАНИЯ.

RETN — RETURN from NON-MASCABLE INTERRUPT = ВОЗВРАТ после обработки НЕМАСКИРОВАННОГО ПРЕРЫВАНИЯ) .

RL — ROTATE LEFT = ВРАЩАТЬ ВЛЕВО (Биты в регистре или в ячейке памяти) .

RLA — ROTATE LEFT ACCUMULATOR = ВРАЩАТЬ ВЛЕВО биты в АККУМУЛЯТОРЕ.

RLC — ROTATE LEFT without CARRY — ВРАЩАТЬ ВЛЕВО без флага ПЕРЕНОСА.(Флаг переноса хоть и изменяется с учетом результата операции, но во вращении не участвует).

RLCA — ROTATE ACCUMULATOR LEFT without CARRY — ВРАЩАТЬ АККУМУЛЯТОР ВЛЕВО без флага ПЕРЕНОСА. (Флаг переноса хоть и изменяется с учетом результата операции, но во вращении не участвует).

RLD — DECIMAL ROTATE LEFT = ДЕСЯТИРИЧНОЕ ВРАЩЕНИЕ ВЛЕВО.

(Вращение влево полубайтов, содержащих десятиричные разряды в BCD-арифметике) .

RR — ROTATE RIGHT = ВРАЩАТЬ ВПРАВО (биты в регистре или в ячейке памяти) .

RRA — ROTATE RIGHT ACCUMULATOR = ВРАЩАТЬ ВПРАВО БИТЫ в АККУМУЛЯТОРЕ).

RRC — ROTATE RIGHT without CARRY — ВРАЩАТЬ ВПРАВО без флага ПЕРЕНОСА. (Флаг переноса хоть и изменяется с учетом результата операции, но во вращении не участвует).

RRCA — ROTATE ACCUMULATOR RIGHT without CARRY — ВРАЩАТЬ АККУМУЛЯТОР ВПРАВО без флага ПЕРЕНОСА. (Флаг переноса хоть и изменяется с учетом результата операции, но во вращении не участвует).

RRD — DECIMAL ROTATE RIGHT = ДЕСЯТИРИЧНОЕ ВРАЩЕНИЕ ВПРАВО.

(Вращение вправо полубайтов в BCD-арифметике).

RST — RESTART = ПОВТОРНЫЙ ЗАПУСК. (Вызов на исполнение

заданной программы из системного ПЗУ компьютера).

SBC — SUBTRACT with CARRY = ВЫЧИТАНИЕ с учетом флага ПЕРЕНОСА.

SET = ВКЛЮЧИТЬ (указанный бит в указанном регистре или ячейке памяти) .

SLA — SHIFT LEFT ARITHMETIC = АРИФМЕТИЧЕСКИЙ СДВИГ ВЛЕВО.

SRA — SHIFT RIGHT ARITHMETIC = АРИФМЕТИЧЕСКИЙ СДВИГ ВПРАВО

SRL — SHIFT RIGHT LOGICAL = ЛОГИЧЕСКИЙ СДВИГ ВПРАВО.

Программирование в машинных кодах и ассемблере

Любая программа для ЭВМ — системная или приклад­ная — воспринимается (распознается) процессором толь­ко в том случае, если она состоит из специальных ко­манд, коды которых известны процессору определенного типа. Команды записаны в памяти компьютера в специ­альном формате. Каждая команда состоит из операционной и адресной частей. В первой из них находится позиционный двоичный код, определяющий требуемое от процессора действие (сложение, вычитание и т.д.). Во второй – адресной части команды, также в виде двоичного позиционного кода, находятся адреса данных (операндов), над которыми это действие необходи­мо выполнить, либо сами операнды. В вольном переводе на русский язык не­которую команду можно, например, интерпретировать так: сложить два числа, находящиеся в памяти по ад­ресам 100 и 120.

Разные типы ЭВМ имеют отличные друг от друга спосо­бы кодировки команд. Так, на персональных IВМ-совместимых компьютерах некоторая команда сложения в двоичном коде может иметь вид: 0000001111000011D или в шестнадцатиричном коде 03С3H . А на «древних» компью­терах типа М-220 команда сложения двух чисел могла выглядеть так:

001 00000001100100 00000001111000 00000001111011.

Поэтому программа в кодах компьютера (машинных кодах) является ма­шинно-зависимойи непереносимой,т.е. подготовленная для компьютера одного типа, она не сможет выполняться на других. Этот факт определяет основной недостаток про­граммирования в машинных кодах.

Вторым недостатком программирования в кодах явля­ется сильное дробление программы. Дело в том, что логи­чески команды процессора достаточно примитивны и обу­славливают выполнение простейших операций. Так, про­граммирование несложной формулы x=(a+b)(c+d) требо­вало задания серии команд типа:

— сложить а и b, промежуточный результат записать в ,

— сложить c и d, промежуточный результат записать в ,

умножить на , результат записать в х.

При программировании в кодах ви­зуально каждая программа состояла из большого количе­ства команд-строк, похожих на приведенные выше двоич­ные коды. Это определяло третий недостаток программи­рования в кодах — затрудненную читаемость программы и, как следствие, сложность исправления (отладки) или доработки программы.

Однако программированию в кодах присущи и значи­тельные плюсы. Программист управляет всеми ресурсами компьютера, полностью контролирует текущее состояние ЭВМ, выбирает наиболее оптимальный код команды. Са­мые короткие по объему и наиболее быстрые по выполнению программы или их фрагменты разрабатываются и се­годня в кодах. Для облегчения наглядности программы в кодах разработаны специальные символические языки — ассемблеры. В них каждой команде компьютера сопостав­ляется определенный символьный код, являющийся со­кращением «родных» для человека слов. Специальная программа (она также называется ассемблером) переводит (транслирует)«непонятную» для компьютера (но более понятную для человека) символьную строку в коды ком­пьютера. Так, приведенные выше коды команд сложения на ассемблере могли выглядеть так: ADD АХ, BX (сло­жить числа из регистров АХ и ВХ и результат запомнить в АХ). При программировании на ассемблере программист мо­жет оперировать не с адресами памяти, в которых хра­нятся данные, а с их символическим представлением. На­пример, вначале ассемблеру специальной инструкцией со­общается, что по такому-то адресу хранится число, на­званное для программиста как . Далее программист не заду­мывается над тем, по какому адресу находится соответ­ствующее число, но просто использует его имя .

Ассемблер является машинно-зависимым языком про­граммирования, так как его инструкции соответствуют кодам команд компьютера. Поэтому ассемблерная програм­ма может выполняться только на тех ЭВМ, для которых она разрабатывалась. Кроме того, для работы на ассемб­лере требуется детальное знание особенностей конкретной ЭВМ.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9794 — | 7668 — или читать все.

Команда JMP

Что такое JavaScript

Если вы интересуетесь программированием вообще, и сайтостроением в частности, то вы наверняка слышали слово JavaScript. И, если вы до сих пор не узнали толком, что же это такое, то пришло время сделать это. Подробнее.

Команда JMP — это команда безусловного перехода в Ассемблере. Выполняет, соответственно, безусловный переход в указанное место.

Синтаксис команды JMP такой:

МЕТКОЙ может быть один из следующих:

  • Идентификатор метки в исходном коде
  • Адрес в формате СЕГМЕНТ:СМЕЩЕНИЕ

Безусловный переход в Ассемблере выполняется всегда и в любом случае, если в исходном коде имеется инструкция JMP.

Никакие флаги при выполнении этой инструкции не изменяются.

Что такое безусловный переход

Как следует из названия, это переход без условий. Это значит, что если в исходном коде встречается команда JMP, то эта команда выполняет переход на указанный в МЕТКЕ адрес без каких либо условий — в любом случае.

Что такое метка в Ассемблере

Теперь немного поговорим о том, что такое метка в Ассемблере.

Метка — это идентификатор, после которого следует двоеточие. Идентификатор должен быть составлен по правилам составления идентификаторов для конкретного языка программирования

Пример метки в Ассемблере:

Для чего нужны метки?

Для того, чтобы управлять ходом выполнения программы.

Например, в зависимости от результата выполнения какой-то команды, вам требуется направить ход выполнения программы по одному из двух путей. То есть в зависимости от результата выполнить один из двух участков кода.

Тогда каждый участок кода обозначается своей меткой. И таким образом вы будете иметь возможность пропустить какой-то участок кода и сразу перейти к другому участку.

Более подробно об этом мы будем говорить при изучении инструкций условного перехода. Эта же статья посвящена безусловному переходу, то есть когда надо просто перейти к нужному участку кода без каких либо условий.

В языках высокого уровня подобные действия называются ветвлением, и реализуются с помощью соответствующих конструкций языка (таких как if. then. else или case в Паскале).

Пример безусловного перехода

Сначала давайте подумаем, зачем нужен безусловный переход.

Логичный вопрос: если мы всегда и во всех случаях пропускаем участок кода, то зачем нам тогда вообще этот участок?

Вопрос закономерный, но только для новичка. На самом деле бывают разные ситуации, когда этот переход нужен.

Пример первый: не забывайте, что вы можете переходить по программе не только вниз, но и вверх. Так что при первом проходе участок кода можно пропустить, но, возможно, его придётся выполнить в зависимости от условий, которые появятся дальше в программе. Как-нибудь так:

Здесь при первом проходе программы мы пропускаем участок кода 1 и сразу переходим к метке Label_2 (то есть ко второму участку). Но во втором участке мы возвращаемся к участку 1 (к метке Label_1) и выполняем его.

Пример второй: может быть так, что какой-то участок кода требуется только для отладки. Тогда можно сделать так:

Обратите внимание, что инструкция JMP закомментирована, то есть не выполняется. Так что пока вы отлаживаете свою программу, участок кода для отладки выполняется.

Когда отладка программы закончена, мы убираем точку с запятой перед инструкцией JMP и отладочный код выполняться не будет, так как будет выполняться безусловный переход на метку Label_2.

А почему бы просто не убрать отладочный код?

Можно, конечно, и убрать. Но вы уверены, что он вам больше не пригодится?

В конце как обычно расскажу, почему эта команда ассемблера называется JMP. Это сокращение от английского слова JUMP, которое можно перевести как “прыжок, переход”.

Операнды в языке ассемблера

Операнд – объект, над которым выполняется машинная команда.

Операнды ассембле­ра описываются выражениями с числовыми и текстовыми константами, мет­ками и идентификаторами переменных с использованием знаков операций и некоторых зарезервированных слов.

Операнды могут комбинироваться с арифметическими, логическими, побитовы­ми и атрибутивными операторами для расчета некоторого значения или опреде­ления ячейки памяти, на которую будет воздействовать данная команда или ди­ректива.

Способы адресации операндов

Под способами адресации понимаются существующие способы задания адреса хранения операндов:

Операнд задается на микропрограммном уровне (операнд по умолчанию): в этом случае команда явно не содержит операнда, алгоритм выполнения команды использует некоторые объекты по умолчанию (регистры, признаки и т.д.).

Операнд задается в самой команде (непосредственный операнд): операнд является частью кода команды. Для хранения такого операнда в команде выделяется поле длиной до 32 бит. Непосредственный операнд может быть только вторым операндом (источником). Операнд-получатель может находиться либо в памяти, либо в регистре.

Операнд находится в одном из регистров (регистровый операнд): в коде команды указываются именами регистров. В качестве регистров могут использоваться:

  • 32-разрядные регистры ЕАХ, ЕВХ, ЕСХ, EDX, ESI, EDI, ESP, EBP;
  • 16-разрядные регистры АХ, ВХ, СХ, DX, SI, DI, SP, ВР;
  • 8-разрядные регистры АН, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL;
  • сегментные регистры CS, DS, ,SS, ES, FS, GS.
  • прямую адресацию;
  • косвенную адресацию.

Прямая адресация : эффективный адрес определяется непосредственно полем смещения машинной команды, которое может иметь размер 8, 16 или 32 бита.

Ассемблер заменяет sum на соответствующий адрес, хранящийся в сегменте данных (по умолчанию адресуется регистром ds ) и значение, хранящееся по адресу sum , помещает в регистр eax .

Косвенная адресация в свою очередь имеет следующие виды:

  • косвенная базовая (регистровая) адресация;
  • косвенная базовая (регистровая) адресация со смещением;
  • косвенная индексная адресация;
  • косвенная базовая индексная адресация.

Косвенная базовая (регистровая) адресация. При такой адресации эффективный адрес операнда может находиться в любом из регистров общего назначения, кроме sp/esp и bp/ebp (это специфические регистры для работы с сегментом стека). Синтаксически в команде этот режим адресации выражается заключением имени регистра в квадратные скобки [].

Данный способ адресации позволяет динамически назначить адрес операнда для некоторой машинной команды и применяется при организации циклических вычислений и при работе со структурами данных, массивами.

Косвенная базовая (регистровая) адресация со смещением предназначена для доступа к данным с известным смещением относительно некоторого базового адреса, используется для доступа к элементам структур, когда смещение элементов известно заранее, на стадии разработки программы, а базовый (начальный) адрес структуры должен вычисляться динамически, на стадии выполнения программы. Модификация содержимого базового регистра позволяет обратиться к одноименным элементам различных экземпляров однотипных структур данных.

Косвенная индексная адресация. Для формирования эффективного адреса используется один из регистров общего назначения, но обладает возможностью масштабирования содержимого индексного регистра.

Значение эффективного адреса второго операнда вычисляется выражением mas+( esi *4) и представляет собой смещение относительно начала сегмента данных.

Наличие возможности масштабирования существенно помогает в решении проблемы индексации при условии, что размер элементов массива постоянен и составляет 1, 2, 4 или 8 байт.

Данный вид адресации также может использоваться со смещением.

Косвенная базовая индексная адресация. Эффективный адрес формируется как сумма содержимого двух регистров общего назначения: базового и индексного. В качестве этих регистров могут применяться любые регистры общего назначения, при этом часто используется масштабирование содержимого индексного регистра.

Эффективный адрес второго операнда формируется как esi+edx . Значение по этому адресу помещается в регистр eax.

В случае использования косвенной базовой индексной адресация со смещением эффективный адрес формируется как сумма трех составляющих: cодержимого базового регистра, cодержимого индексного регистра и значения поля смещения в команде.

Операндом является порт ввода-вывода.
Помимо адресного пространства оперативной памяти микропроцессор поддерживает адресное пространство ввода-вывода, которое используется для доступа к устройствам ввода-вывода. Объем адресного пространства ввода-вывода составляет 64 Кбайт. Для любого устройства компьютера в этом пространстве выделяются адреса. Конкретное значение адреса в пределах этого пространства называется портом ввода-вывода. Физически порту ввода-вывода соответствует аппаратный регистр (не путать с регистром микропроцессора), доступ к которому осуществляется с помощью специальных команд ассемблера in и out .

Регистры, адресуемые с помощью порта ввода-вывода, могут иметь разрядность 8, 16 или 32 бит, но для конкретного порта разрядность регистра фиксирована. В качестве источника информации или получателя применяются регистры-аккумуляторы eax , ax , al . Выбор регистра определяется разрядностью порта. Номер порта может задаваться непосредственным операндом в командах in и out или значением в регистре dx . Последний способ позволяет динамически определить номер порта в программе.

Счетчик адреса – специфический вид операнда. Он обозначается знаком $. Специфика этого операнда в том, что когда транслятор ассемблера встречает в исходной программе этот символ, он подставляет вместо него текущее значение счетчика адреса (регистр EIP ). Значение счетчика адреса представляет собой смещение текущей машин­ной команды относительно начала сегмента кода, адресуемого сегментным регистром CS . При обработке транслятором очередной команды ассемблера счетчик адреса увеличивается на длину сформированной машинной команды. Обработка директив ассемблера не вле­чет за собой изменения счетчика. В качестве примера использования в команде значения счетчика адреса можно привести следующий фрагмент:

При использовании подобного выражения для перехода нельзя забывать о длине самой команды, в которой это выражение используется, так как значение счетчика адреса соответствует смещению в сегменте кода данной, а не следующей за ней команды. В приведенном выше примере команда jmp занимает 2 байта. Длина этой и некоторых других команд может зависит от того, какие в ней используются операнды. Команда с регистровыми операндами будет короче команды, один из операндов которой расположен в памяти. В большинстве случаев эту информацию можно получить, зная формат машинной команды.

Структурные операнды используются для доступа к конкретному элементу сложного типа данных, называемого структурой.

Записи (аналогично структурному типу) используются для доступа к битовому полю некоторой записи. Для доступа к битовому полю записи используется директива RECORD .

Операторы в языке ассемблера

Операнды являются элементарными компонентами, из которых формируется часть машинной команды, обозначающая объекты, над которыми выполняется операция. В более общем случае операнды могут входить как составные части в более сложные образования, называемые выражениями . Выражения представляют собой комбинации операндов и операторов , рассматриваемые как единое целое. Результатом вычисления выражения может быть адрес некоторой ячейки памяти или некоторое константное (абсолютное) значение.
Выполнение операторов ассемблера при вычислении выражений осуществляется в соответствии с их приоритетами. Операции с одинаковыми приоритетами выполняются последовательно слева направо. Изменение порядка выполнения возможно путем расстановки круглых скобок, которые имеют наивысший приоритет.

Приоритет Оператор
1 length, size, width, mask, ( ), [ ],
2 .
3 :
4 ptr, offset, seg, this
5 high, low
6 +, — (унарные)
7 *, /, mod, shl, shr
8 +, -, (бинарные)
9 eq, ne, lt, le, gt, ge
10 not
11 and
12 or, xor
13 short, type

Характеристика основных операторов.

Арифметические операторы . К ним относятся унарные операторы + и , бинарные + и , операторы умножения *, целочисленного деления /, получения остатка от деления mod. Например,

Операторы сдвига выполняют сдвиг выражения на указанное количество разрядов. Например,

Операторы сравнения (возвращают значение истина или ложь) предназначены для формирования логических выражений. Логическое значение истина соответствует логической единице, а ложь – логическому нулю. Логическая единица – значение бита равное 1, логический ноль – значение бита, равное 0.

Если значение size больше или равно 50, то результат в аl равен 1, в противном случае — 0. Команда cmp сравнивает значение аl с нулем и устанавливает соответствующие флаги в EFLAGS . Команда je на основе анализа этих флагов передает или не передает управление на метку m1 .

Назначение операторов сравнения приведено в таблице

Оператор Условие
eq ==
ne !=
lt
ge >=

Логические операторы выполняют над выражениями побитовые операции. Выражения должны быть константными. Например,

Индексный оператор [ ]. Транслятор воспринимает наличие квадратных скобок как указание сложить значение выражения за [] со значением выражения, заключенным в скобки. Например,

Наличие индексного оператора указывает транслятору, что необходимо получить значение по вычисленному адресу.

Оператор переопределения типа ptr применяется для переопределения или уточнения типа метки или переменной, определяемых выражением. Тип может принимать одно из следующих значений.

Тип Пояснение Назначение
byte 1 байт переменная
word 2 байта переменная
dword 4 байта переменная
qword 8 байт переменная
tword 10 байт переменная
near ближний указатель функция
far дальний указатель функция

В примере для сравнения значения по адресу esi с константой необходимо явно указать, данные какого типа будут сравниваться.

Оператор переопределения сегмента : (двоеточие) вычисляет физический адрес относительно конкретно задаваемой сегментной составляющей, в качестве которой могут выступать:

  • имя сегментного регистра,
  • имя сегмента из соответствующей директивы SEGMENT
  • имя группы.

Для выборки на выполнение очередной команды микропроцессор анализирует содержимое сегментного регистра CS , в котором содержится физический адрес начала сегмента кода. Для получения адреса конкретной команды микропроцессор складывает промасштабированное (умноженное на 16) значение сегментного регистра CS с содержимым регистра EIP . Запись CS:EIP содержит адрес текущей выполняемой команды. Аналогично обрабатываются операнды в машинных командах.

Оператор именования типа структуры . (точка) также заставляет транслятор производить определенные вычисления, если встречается в выражении.

Оператор получения сегментной составляющей адреса выражения seg возвращает физический адрес сегмента для выражения, в качестве которого могут выступать метка, переменная, имя сегмента, имя группы или некоторое символическое имя.

Оператор получения смещения выражения offset позволяет получить значение смещения выражения в байтах относительно начала того сегмента, в котором выражение определено. Например,

Оператор определения длины массива length возвращает число элементов, определенных операндом dup . Если операнд dup отсутствует, то оператор length возвращает значение 1.Например,

Оператор type возвращает число байтов, соответствующее определению указанной переменной:

Оператор size возвращает произведение длины length и типа type и используется при ссылках на переменную с операндом dup .
Для предыдущего примера

Оператор short –модификация атрибута near в команде jmp, если переход не превышает границы +127 и -128 байт. Например,

В результате ассемблер сокращает машинный код операнда от двух до одного байта. Эта возможность оказывается полезной для коротких переходов вперед, так как в этом случае ассемблер не может сам определить расстояние до адреса перехода и резервирует два байта при отсутствии оператора short .

Переписать код с Ассемблера на Си

Помогите пожалуйста переписать код в Си(для AVR)

18.04.2020, 11:56

Переписать прогу с ассемблера на Си (чистый, без плюсов)
Очень нужна ваша помощь. Я днарь в ASM (программирую в основном на шарпе и змейке). Но универ.

Переписать код такой с ассемблера на C++
Как переписать код такой на ассемблере на C++: ;Реализация программы инвертирования строки с.

Переписать программу с ассемблера. VS 2010
Здравствуйте помогите с программой сделана а ассемблере выводит окно->диалог>-сообщение можно ли.

Подскажите дизассемблер, который переведет код ассемблера в машинный 8 битный код для КР580
Подскажите программу дизассемблер которая переведет код ассемблера в машинный 8 битный код для КР580

Преобразовать код на Java в код для ассемблера 3AA
переделать Java программу в программу 3AA все данные типа int for(int i = 0; i 16 18.04.2020, 12:29 2 18.04.2020, 14:20 3 20.04.2020, 12:53 [ТС] 4

Cама проблема в том,что я плохо знаю Assembler, а как оно еще в Си будет,без малейшего понятия.
Спасибо всем за помощь,наверное зря создал тему, буду искать какое-то решение в не форума, Всем спасибо.

Добавлено через 1 час 2 минуты
Почему создавал, снова взялся делать установку на кафедре с применением DDS AD9850.
Преподаватель Ассемблер не знает,но знает СИ.
Раньше я делал с другом,он и программировал (мне ближе по паять,скрутить и т.д.), теперь вот нет помощи в программировании и смотрю на задание примерно так .

Самих библиотек с DDS в Proteus,Labview нет к сожалению. нашел реализацию через регистр сдвига,но там код .hex и чет он и не работает так как надо.

Буду как-то пошагово делать: кнопки,АЦП,сам DDS.
если кто захочет помочь,буду очень рад

Помощь в понимании кода ассемблера

Есть код на C#, который открывает порт COM1 и в переменную «a» заносится значение — открыт ли порт.

Вот кусок кода ассемблера, собственно строка исходного кода + код ассемблера. Больше всего интересует код ассемблера _port.isOpen:

Это я так понимаю: в памяти со смещением [ebp-40h] содержится значение _port.IsOpen, для которого инициализируется 32-битное машинное слово, которое заносится в регистр ecx

Не могу понять зачем происходит это сравнение.

А дальше, я так понял код ассемблера на выполнение команды присвоения?

1 ответ 1

Смотрите, что делает этот код.

dword ptr [ebp-40h] означает 32-битное слово в стеке, в области локальных переменных (т. к. отрицательное смещение от ebp ) текущей процедуры. Судя по всему, это загрузка указателя _port . Это похоже на Майкрософтовское соглашение вызова __thiscall , когда указатель this передаётся в метод через регистр ecx .

Это просто: проверка ecx (то есть, _port ) на null . В случае, если ecx == 0 , произойдёт access violation, который будет превращён в NullReferenceException кодом, который обрабатывает аппаратные исключения. Результат сравнения игнорируется, сравнение нужно только чтобы как-то обратится к [ecx] . (В C#, в отличие от C++, доступ по нулевому указателю — не undefined behaviour, поэтому эта проверка необходима. Впрочем, часто компилятор может доказать, что она не нужна, и выкинуть её.)

Это вызов метода IsOpen . IsOpen является не полем, а свойством, и получение его значения отображается на вызов метода-геттера.

«Маленький» результат вызова (а у нас это bool , 1 байт) обычно возвращается в регистре al . Весь регистр eax кладётся во стековую переменную по адресу dword ptr [ebp-4Ch] (судя по всему, неоптимизированный код).

Мы конвертируем байт al в 32-битное слово, извлекаем таки bool . Команда movzx расширяет байт нулями до 32-битного слова. Зачем? Дело в том, что доступ к 32-битным словам быстрее, чем к отдельным байтам, вот мы и выделяем под bool -переменную 32-битное слово.

Начинаем программировать на языке ассемблера

Оригинал: Get started in assembly language. Part 1
Автор: Mike Saunders
Дата публикации: 30 октября 2015 г.
Перевод: А.Панин
Дата перевода: 10 ноября 2015 г.

Часть 1: Преодолеваем ограничения высокоуровневых языков программирования и разбираемся, как на самом деле работает центральный процессор.

Для чего это нужно?

  • Для понимания принципов работы компиляторов.
  • Для понимания инструкций центрального процессора.
  • Для оптимизации вашего кода в плане производительности.

Большинство людей считает, что язык ассемблера мало чем отличается от черной магии и является частью темного и страшного мира, в который рискует войти лишь 0.01% лучших разработчиков программного обеспечения. Но на самом деле это красивый и очень доступный язык программирования. Вам стоит изучить его основы хотя бы для того, чтобы лучше понимать механизм генерации кода компиляторами, принцип работы центральных процессоров, а также лучше представлять принцип работы компьютеров. Язык ассемблера по своей сути является текстовым представлением инструкций, которые исполняет центральный процессор, с некоторыми дополнительными возможностями, упрощающими процесс программирования.

На сегодняшний день никто в здравом уме не станет разрабатывать мощное приложение для настольного компьютера на языке ассемблера. Ведь код такого приложения будет слишком запутанным, процесс отладки приложения будет значительно усложнен, кроме того придется приложить колоссальные усилия, чтобы портировать это приложение для работы с другими архитектурами центральных процессоров. Но при этом язык ассемблера все же используется для различных целей: многие драйверы из состава ядра Linux содержат фрагменты кода на языке ассемблера, который используется как из-за того, что является лучшим языком программирования для непосредственного взаимодействия с аппаратным обеспечением, так и из соображения повышения скорости работы драйверов. Также в определенных случаях код, написанный вручную на языке ассемблера, может работать быстрее кода, сгенерированного компилятором.

В статьях данной серии мы будем подробно исследовать мир языка ассемблера. В данной статье мы рассмотрим лишь базовые приемы программирования, в статье из следующего номера журнала разберемся с более сложными вопросами, после чего закончим рассмотрение языка ассемблера написанием простой загружающейся операционной системы — она не сможет выполнять какой-либо полезной работы, но будет основываться на вашем коде и работать непосредственно с аппаратным обеспечением без необходимости загрузки каких-либо сторонних ОС. Звучит неплохо, не правда ли? Давайте начнем

Ваша первая программа на языке ассемблера

Многие руководства по программированию на языке ассемблера начинаются с длинных, запутанных и утомительных разделов, в которых осуществляется бесконечное рассмотрение вопросов бинарной арифметики и теории проектирования центральных процессоров, причем эти разделы не содержат какого-либо реального кода. Я считаю, что подобные материалы сводят на нет интерес читателя, поэтому мы начнем непосредственно с рассмотрения кода реальной программы. После этого мы рассмотрим каждую из строк кода этой программы для того, чтобы вы поняли принцип работы ассемблера на основе практического примера.

Некоторые текстовые редакторы, такие, как Vim, осуществляют подсветку синтаксиса языка ассемблера (попробуйте использовать команду set syn=nasm )

Скопируйте следующий код в в текстовое поле любого текстового редактора и сохраните его в файле с именем myfirst.asm в вашей домашней директории:

(Примечание: для отступов в коде вы можете использовать как как символы пробелов, так и символы табуляции — это не имеет значения.) Данная программа просто выводит строку «Assembly rules!» на экран и завершает работу.

Инструмент, который мы будем использовать для преобразования данного кода языка ассемблера в исполняемый бинарный файл носит довольно забавное название «ассемблер». Существует много различных ассемблеров, но моим любимым ассемблером является NASM; он находится в репозитории пакетов программного обеспечения практически любого дистрибутива, поэтому вы можете установить его с помощью менеджера пакетов программного обеспечения с графическим интерфейсом, команды yum install nasm , apt-get install nasm или любой другой команды, актуальной для вашего дистрибутива.

Теперь откройте окно эмулятора терминала и введите следующие команды:

Первая команда предназначена для генерации с помощью NASM (исполняемого) файла объектного кода с именем myfirst.o формата ELF (формат исполняемых файлов, используемый в Linux). Вы можете спросить: «Для чего генерируется файл объектного кода, ведь логичнее сгенерировать файл с инструкциями центрального процессора, которые он должен исполнять?» Ну, вы могли бы использовать исполняемый файл с инструкциями центрального процессора в операционных системах 80-х годов, но современные операционные системы предъявляют больше требований к исполняемым файлам. Бинарные файлы формата ELF включают информацию для отладки, они позволяют разделить код и данные благодаря наличию отдельных секций, что позволяет предотвратить переписывание данных в этих секциях.

Позднее в процессе рассмотрения методики написания кода для работы непосредственно с аппаратным обеспечением (для нашей минималистичной операционной системы) в рамках данной серии статей мы уделим внимание и таким бинарным файлам с инструкциями центрального процессора.

Взгляд в прошлое

На данный момент в нашем распоряжении имеется файл myfirst.o с исполняемым кодом нашей программы. При этом процесс сборки программы еще не завершен; с помощью линковщика ld мы должны связать код из этого файла со специальным системным кодом запуска программ (т.е., шаблонным кодом, который исполняется при запуске каждой программы) для генерации исполняемого файла с именем myfirst . (Параметр elf_i386 описывает тип бинарного формата — в данном случае это означает, что вы можете использовать 32-битный ассемблерный код даже если вы используете 64-битный дистрибутив.)

Если процесс сборки программы пройдет успешно, вы сможете выполнить вашу программу с помощью следующей команды:

В результате вы должны увидеть вывод: «Assembly rules!». Это означает, что вы добились своего — создали полноценную независимую программу для Linux, код которой написан полностью на языке ассемблера. Разумеется, данная программа не выполняет каких-либо полезных действий, но при этом она является отличным примером, демонстрирующим структуру программы на языке ассемблера и позволяющим проследить процесс преобразования исходного кода в бинарный файл.

Благодаря данным системным вызовам вы можете сообщить ядру ОС о необходимости выполнения различных задач, связанных с обработкой файлов и текстовым вводом/выводом.

Перед тем, как мы перейдем к углубленному изучению кода, было бы неплохо узнать размер бинарного файла нашей программы. После выполнения команды ls -l myfirst вы увидите, что размер бинарного файла равен примерно 670 байтам. Теперь оценим размер эквивалентной программы на языке C:

Если вы сохраните этот код в файле с именем test.c , скомпилируете его ( gcc -o test test.c ) и рассмотрите параметры результирующего бинарного файла с именем test , вы обнаружите, что этот файл имеет гораздо больший размер — 8.4k. Вы можете удалить из этого файла отладочную информацию ( strip -s test ), но и после этого его размер сократится незначительно, лишь до 6 k. Это объясняется тем, что компилятор GCC добавляет большой объем упомянутого выше кода для запуска и завершения работы приложения, а также связывает приложение с библиотекой языка программирования C большого размера. Благодаря данному примеру несложно сделать вывод о том, что язык ассемблера является лучшим языком программирования для разработки приложений, предназначенных для эксплуатации в условиях жесткого ограничения объема носителя данных.

Следует упомянуть о том, что многие разработчики, использующие язык ассемблера, получают отличные зарплаты за разработку кода для ограниченных в плане ресурсов встраиваемых устройств и именно поэтому язык ассемблера является единственным реальным вариантом для разработки игр для старых 8-битных консолей и домашних компьютеров.

Дизассемблирование кода

Разработка нового кода является увлекательным занятием, но еще более интересным занятием может оказаться исследования чужой работы. Благодаря инструменту под названием objdump (из пакета Binutils) вы можете «дизассемблировать» исполняемый файл, а именно, преобразовать инструкции центрального процессора в их текстовые эквиваленты. Попытайтесь использовать данный инструмент по отношению к бинарному файлу myfirst, над которым мы работали в данном руководстве, следующим образом:

Вы увидите список инструкций из секции кода бинарного файла. Например, первая инструкция, с помощью которой мы поместили информацию о расположении нашей строки в регистр ecx, выглядит следующим образом:

В процессе ассемблирования NASM заменил метку строки «message» на числовое значение, соответствующее расположению этой строки в секции данных бинарного файла. Таким образом, результаты дизассемблирования бинарных файлов менее полезны, чем их оригинальный код, ведь в них отсутствуют такие вещи, как комментарии и строки, но они все же могут оказаться полезными для ознакомления с реализациями критичных к времени исполнения функций или взлома систем защиты приложений. Например, в 80-х и 90-х годах многие разработчики использовали инструменты для дизассемблирования программ с целью идентификации и нейтрализации систем защиты от копирования игр.

Вы также можете дизассемблировать программы, разработанные с использованием других языков программирования, но полученные при этом результаты дизассемблирования могут быть значительно усложнены. Например, вы можете выполнить приведенную выше команду objdump по отношению к бинарному файлу /bin/ls и самостоятельно оценить тысячи строк из секции кода, сгенерированные компилятором на основе оригинального исходного кода утилиты на языке C.

Это результат дизассемблирования нашей программы, в котором представлены шестнадцатеричные коды и инструкции.

Анализ кода

А теперь давайте обсудим назначение каждой из строк кода нашей программы. Начнем с этих двух строк:

Это не инструкции центрального процессора, а директивы ассемблера NASM; первая директива сообщает о том, что приведенный ниже код должен быть расположен в секции кода «text» финального исполняемого файла. Немного неочевидным является тот факт, что секция с названием «text» содержит не обычные текстовые данные (такие, как наша строка «Assembly rules!» ), а исполняемый код, т.е., инструкции центрального процессора. Далее расположена директива global _start , сообщающая линковщику ld о том, с какой точки должно начаться исполнение кода из нашего файла. Эта директива может оказаться особенно полезной в том случае, если мы захотим начинать исполнение кода не с самого начала секции кода, а из какой-либо заданной точки. Параметр global позволяет читать данную директиву не только ассемблеру, но и другим инструментам, поэтому она обрабатывается линковщиком ld .

Как было сказано выше, исполнение кода должно начинаться с позиции _start . Ввиду этого мы явно указываем соответствующую позицию в нашем коде:

Отдельные слова с символами двоеточия в конце называются метками и предназначены для указания позиций в коде, к которым мы можем перейти (подробнее об этом в следующей статье серии). Таким образом, исполнение программы начинается с этой строки! Кроме того, мы наконец достигли первой реальной инструкции центрального процессора:

Язык ассемблера является по своей сути набором мнемоник для инструкций центрального процессора (или машинного кода). В данном случае mov является одной из таких инструкций — она также может быть записана в понятном центральному процессору бинарном формате, как 10001011. Но работа с бинарными данными может превратиться в кошмар для нас, обычных людей, поэтому мы будем использовать эти более читаемые варианты. Ассемблер просто преобразует текстовые инструкции в их бинарные эквиваленты — хотя он и может выполнять дополнительную работу, о которой мы поговорим в следующих статьях серии.

А это демонстрация того, что нас ждет: код для взаимодействия с аппаратным обеспечением, исполняющийся в эмуляторе ПК! Мы также покажем вам, как загрузить его на реальной машине.

В любом случае, для того, чтобы понять назначение данной строки кода, нам также необходимо понять концепцию регистров. Центральные процессоры не выполняют каких-либо особенно сложных операций — они просто перемещают данные в памяти, используют их для осуществления вычислений и выполняют другие операции в зависимости от результатов. Центральный процессор не имеет малейшего представления о том, что такое монитор, мышь или принтер. Он просто перемещает данные и осуществляет несколько типов вычислений.

В данный момент главным хранилищем для используемых центральным процессором данных являются ваши банки оперативной памяти. Но ввиду того, что оперативная память находится за пределами центрального процессора, на осуществление доступа к ней тратится много времени. Для ускорения и упрощения описанного процесса центральный процессор содержит свою собственную небольшую группу ячеек памяти, называемую регистрами. Инструкции центрального процессора могут использовать эти регистры напрямую, причем в рассматриваемой строке кода мы используем регистр с именем ecx .

Это 32-х битный регистр (следовательно, он может хранить числа из диапазона от 0 до 4,294,967,295). При рассмотрении следующих строк кода вы увидите, что мы также работаем с регистрами edx , ebx и eax — это регистры общего назначения, которые могут использоваться для выполнения любых задач, в отличие от специализированных регистров, с которыми мы познакомимся в следующем месяце. А это небольшое пояснение для тех, кому не терпится узнать о происхождении имен регистров: регистр ecx носил имя c во время выпуска 8-ми битных процессоров, после чего был переименован в сх для хранения 16-и битных значений и в ecx для хранения 32-х битных значений. Таким образом, несмотря на то, что имена регистров в настоящее время выглядят немного странно, во времена выпуска старых центральных процессоров разработчики использовали регистры общего назначения с отличными именами a , b , c и d .

После того, как вы начнете работу, вы не сможете остановиться

Одним из вопросов, которые мы будем рассматривать в следующем месяце, является вопрос использования стека, поэтому мы подготовим вас к его рассмотрению прямо сейчас. Стек является областью памяти, в которой могут храниться временные значения тогда, когда необходимо освободить регистры для других целей. Но наиболее важной возможностью стека является способ хранения данных в нем: вы будете «помещать» («push») значения в стек и «извлекать» («pop») их из него. В стеке используется принцип LIFO (last in, first out — первый вошел, последний вышел), следовательно, последнее добавленное в стек значение будет первым извлечено из него.

Представьте, что у вас есть, к примеру, пустая упаковка от чипсов Pringles и вы помещаете в нее вещи в следующей последовательности: двухслойный крекер, фишка с персонажем «Альф» и диск от приставки GameCube. Если вы начнете извлекать эти вещи, вы извлечете диск от приставки GameCube первым, затем фишку с персонажем «Альф» и так далее. При работе с языком ассембера стек используется следующим образом:

После исполнения этих шести инструкций регистр eax будет содержать значение 10, регистр ebx — значение 5 и регистр ecx — значение 2. Таким образом, использование стека является отличным способом временного освобождения регистров; если, к примеру, в регистрах eax и ebx имеются важные значения, но вам необходимо выполнить текущую работу перед их обработкой, вы можете поместить эти значения в стек, выполнить текущую работу и извлечь их из стека, вернувшись к предыдущему состоянию регистров.

Кроме того, стек используется при вызове подпрограмм для хранения адреса возврата к основному коду. По этой причине необходимо проявлять особую осторожность при работе со стеком — если вы перепишете хранящиеся в нем данные, вы не сможете вернуться к предыдущей позиции в основном коде приложения, отправившись в одну сторону навстречу аварийному завершению работы приложения!

Двигаемся дальше

Вернемся к коду: инструкция mov перемещает (на самом деле, копирует) число из одного места в другое, справа налево. Таким образом, в данном случае мы говорим: «следует поместить message в регистр ecx «. Но что такое «message»? Это не другой регистр, это указатель на расположение данных. Ближе концу кода в секции данных «data» вы можете обнаружить метку message , после которой следует параметр db , указывающий на то, что вместо метки message в коде должно быть размещено несколько байт. Это очень удобно, так как нам не придется выяснять точное расположение строки «Assembly rules!» в секции данных — мы можем просто сослаться на нее с помощью метки message . (Число 10 после нашей строки является всего лишь символом перехода на новую строку, аналогичным символу \n , добавляемому к строкам при работе с языком программирования C).

Таким образом, мы поместили данные о расположении строки в регистр ecx . Но то, что мы сделаем дальше является особенно интересным. Как упоминалось ранее, центральный процессор не имеет какой-либо реальной концепции аппаратных устройств — для вывода чего-либо на экран вам придется отправить данные видеокарте или переместить данные в оперативную память видеокарты. Но мы не имеем какой-либо информации о расположении этой оперативной памяти видеокарты, кроме того, все используют различные видеокарты, параметры сервера оконной системы X, оконные менеджеры и.т.д. Исходя из этого, непосредственный вывод чего-либо на экран с помощью небольшой по объему программы в нашем случае практически невозможен.

Поэтому мы попросим ядро ОС сделать это для нас. Ядро Linux предоставляет в распоряжение низкоуровневых приложений большое количество системных вызовов, с помощью которых приложения могут инициировать выполнение различных операций на уровне ядра. Один из этих системных вызовов предназначен для вывода текстовой строки. После использования этого системного вызова ядро ОС выполняет всю необходимую работу — и, разумеется, оно предоставляет даже более глубокий уровень абстракции, на котором строка может быть выведена с помощью обычного текстового терминала, эмулятора терминала оконной системы X или даже записана в открытый ранее файл.

Однако, перед тем, как сообщить ядру ОС о необходимости вывода текстовой строки, нам придется передать ему дополнительную информацию, помимо информации о расположении строки, уже находящейся в регистре ecx . Также нам придется сообщить ему о том, сколько символов нужно вывести для того, чтобы вывод строки не продолжался после ее окончания. Именно для этого используется строка из секции данных ближе к концу кода приложения:

В данной строке используется другая метка length , но вместо параметра db для связывания этой метки с какими-либо данными, мы используем параметр equ для того, чтобы сообщить, что данная метка является эквивалентом чего-либо (это немного похоже на директиву препроцессора #define в языке программирования C). Символ доллара соответствует текущей позиции в коде, поэтому в данном случае мы говорим: «метка length должна быть эквивалентна текущей позиции в коде за вычетом расположения строки с меткой «message»».

Вернемся к секции кода приложения, в которой мы размещаем данное значение в регистре edx :

Все идет отлично: два регистра заполнены информацией о расположении строки и количестве символов строки для вывода. Но перед тем, как мы сообщим ядру ОС о необходимости выполнения его части работы, нам придется предоставить ему еще немного информации. Во-первых, мы должны сообщить ядру ОС о том, какой «дескриптор файла» следует использовать — другими словами, куда должен быть направлен вывод. Данная тема выходит за границы руководства по использованию языка ассемблера, поэтому скажем лишь, что нам нужно использовать стандартный поток вывода stdout , что означает: выводить строку на экран. Стандартный поток вывода использует фиксированный дескриптор 1, который мы помещаем в регистр ebx .

Теперь мы крайне близки к осуществлению системного вызова, но остался еще один регистр, который должен быть заполнен. Ядро ОС может выполнять большое количество различных операций, таких, как монтирование файловых систем, чтение данных из файлов, удаление файлов и других. Соответствующие механизмы активируются с помощью упомянутых системных вызовов и перед тем, как мы передадим управление ядру ОС, нам придется сообщить ему, какой из системных вызовов следует использовать. На странице http://asm.sourceforge.net/syscall.html вы можете ознакомиться с информацией о некоторых системных вызовах, доступных программам — в нашем случае необходим системный вызов sys_write («запись данных в дескриптор файла») с номером 4. Поэтому мы разместим его номер в регистре eax :

И это все! Мы выполнили все необходимые приготовления для осуществления системного вызова, поэтому сейчас мы просто передадим управление ядру ОС следующим образом:

Инструкция int расшифровывается как «interrrupt» («прерывание») и буквально прерывает поток исполнения данной программы, переходя в пространство ядра ОС. (В данном случае используется шестнадцатеричное значение 0x80 — пока вам не следует беспокоиться о нем.) Ядро ОС осуществит вывод строки, на которую указывает значение в регистре ecx , после чего вернет управление нашей программе.

Для завершения исполнения программы следует осуществить системный вызов sys_exit , который имеет номер 1. Поэтому мы размещаем данный номер в регистре eax , снова прерываем исполнение нашей программы, после чего ядро ОС аккуратно завершает исполнение нашей программы и мы возвращаемся к приветствию командной оболочки. Можно сказать, что вы выполнили поставленную задачу: реализовали завершенную (хотя и очень простую) программу на языке ассемблера, код которой разработан вручную без использования каких-либо объемных библиотек.

Мы рассмотрели достаточно много аспектов использования языка ассемблера в данном руководстве и, как упоминалось ранее, вместо этого мы могли бы сфокусироваться лишь на теоретической информации. Но я все же надеюсь, что реальный пример программы оказался полезным для вас, а в следующем номере журнала мы потратим больше времени на рассмотрение некоторых концепций, которые были затронуты в данном руководстве. Кроме того, мы усовершенствуем нашу программу, добавив в нее логику и подпрограммы — версии операторов if и goto языка ассемблера.

В процессе ознакомления с кодом данной программы вы можете попытаться самостоятельно модифицировать его для выполнения следующих операций:

  • Вывода отличной, более длинной строки.
  • Вывода двух строк, одна после другой.
  • Возврата измененного кода завершения работы приложения командной оболочке (для этого придется воспользоваться поисковой системой Google!).

Машинные языки, языки ассемблера и языки высокого уровня

Лекция 1

ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Для работы с микроконтроллерами сегодня адаптировано множество традиционных языков программирования и их вариантов. Тем не менее основным языком для профессионального программирования микроконтроллеров является С или С++.

Основной задачей курса является изучение применяемого на сегодняшний день повсеместно объектно-ориентированного подхода при проектировании и разработке приложений с использованием языка С++, а также изучение методов программирования программ под ОС Microsoft Windows.

Инструментальное программное обеспечение

Инструментальное программное обеспечение обеспечивает создание новых программных продуктов для ПК. Инструментальное программное обеспечение представлено языками и системами программирования.

Язык программирования – формальная знаковая система, предназначенная для описания алгоритмов в форме, которая удобна для исполнителя (например, компьютера).

Составными частями языка программирования являются:

алфавит – конечный набор элементарных символов, разрешенных для использования;

синтаксис – набор правил образования языковых конструкций и символов алфавита;

семантика – набор правил однозначного толкования языковых конструкций.

Система программирования – это система разработки программного обеспечения на каком-либо языке программирования, включающая в себя следующие компоненты:

интегрированную среду программирования;

редактор текстов программ,

Интегрированная среда программирования (от англ. Integrated Development Environment, IDE) – это программа, имеющая встроенный редактор текстов, подсистему работы с файлами, транслятор, встроенный отладчик, справочную систему, некоторые библиотеки функций. Многие современные среды разработки также включают браузер классов, инспектор объектов и диаграмму иерархии классов — для использования при объектно-ориентированной разработке программного обеспечения.

Транслятор – программа, которая преобразует команды программ, написанных на языках высокого уровня, в команды, записанные в машинных кодах, использующих двоичный алфавит (в последовательность чисел понятную ПК). Трансляторы бывают двух видов: интерпретаторы и компиляторы. Оба вида трансляторов выполняют одну и туже операцию, но делают это по-разному.

Интерпретаторы, преобразуя команду на машинный язык, сразу же дают указания на ее выполнение, не записывая перевод. Так происходят с каждой командой программы. Программа будет выполнена машиной только при наличие интерпретатора, который от строки к строке переводит команды и сразу же их выполняет. При повторном выполнении программы снова выполняется перевод.

Компилятор же не выполняет команды, а просто переводит всю программу на машинный язык и записывает свой перевод в специальную, так называемую, исполнимую программу, программу, записанную в двоичном коде.

В простейшем случае интерпретатор читает исходный текст программы по одной строке за раз, выполняет эту строку и только после этого переходит к следующей. Компилятор читает сразу всю программу и конвертирует ее в объектный код (машинный двоичный код). Когда программа скомпилирована, в ее коде уже нет отдельных строк исходного кода.

Машинные языки, языки ассемблера и языки высокого уровня

На сегодня существуют сотни языков программирования. Их можно разделить на три основных типа:

– языки высокого уровня

Любой компьютер может непосредственно понимать лишь свой собственный машинный язык. Он определяется при проектировании аппаратных средств этого компьютера. Машинные языки в общем случае содержат строки чисел (в конечном счете сокращенные до единиц и нулей), которые являются командами компьютеру на выполнение большинства элементарных операций. Машинные языки машинно-зависимы, т.е. каждый машинный язык может быть использован только на компьютере определенного типа.

Ассемблер – средство, упрощающее написание программ путем написания машинных кодов в некоторых мнемонических обозначениях с последующим автоматическим переводом. Для преобразования программ на языке ассемблера в машинный язык были разработаны программы трансляции, называемые ассемблерами. Дальнейшее развитие привело к созданию первых языков программирования высокого уровня, в которых длинные и сложные последовательности машинных кодов были заменены одним обозначающих их словом – оператором.

Язык С является базисным для языка программирования С++. Поэтому кратко остановимся на предыстории этого языка.

Язык программирования С был разработан в лабораториях Bell Laboratories в США в период с 1969 по 1973 год Кеном Томпсоном и Деннисом Ритчи (практически в одно время с Паскалем) для организации операционной системы UNIX. Предшественниками языка С явились языки Algol 60, CPL, BCPL и B.

Для выполнения этой работы Ритчи нуждался в таком языке программирования, который был бы кратким, а так же мог бы обеспечивать эффективное управление аппаратными средствами и создание компактных, быстро работающих программ. Традиционно такие потребности программистов удовлетворял язык ассемблера, который тесно связан с внутренним машинным языком компьютера. Однако язык ассемблера – это язык низкого уровня, т.е. он привязан к определённому типу компьютера. Поэтому, если программу на языке ассемблера необходимо перенести на компьютер другого типа, то её приходится переписывать заново на другом языке ассемблера. Операционная система UNIX предназначалась для работы на разнообразных типах компьютеров (или платформах). А это предполагало использование языка высокого уровня, который ориентирован на решение задач, а не на конкретное программное обеспечение. Это обеспечивается использованием специальных программ (компиляторов), которые переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык. Поэтому программу на языке высокого уровня можно использовать на разных платформах, применяя соответствующий компилятор.

Рисунок 1 – Схема развития языка программирования С++

Денис Ритчи создал независимость языка от конкретного оборудования и сохранил возможность прямого доступа к оборудованию. Денис Ритчи был признанным специалистом в области системного программирования, а именно языков программирования, операционных систем, и генераторов программ. Язык С представляет собой язык программирования относительно низкого уровня, что позволяло контролировать каждую мелочь в работе алгоритма и достигать максимальной эффективности. В то же время в С заложены принципы языка высокого уровня, что позволяет избежать зависимости программ от особенностей архитектуры конкретного компьютера. Это повышало эффективность процесса программирования.

Язык программирования С – стандартизованный процедурный язык программирования, обеспечивающий структурный стиль программирования.

Особенность языка С заключается в том, что будучи языком высокого уровня, он сохранил многие черты языка низкого уровня. Язык С расположен где-то между языками очень высокого уровня и языками низкого уровня, и в этом его сильные и одновременно слабые стороны. Как и язык ассемблера (язык низкого уровня), язык программирования С может непосредственно управлять памятью компьютера. С другой стороны, С обладает чертами языков высокого уровня, поэтому программы на языке С читать и создавать легче, чем программы на языке ассемблера. Язык С является очень удобным для написания системных программ, но в программах на языке С для иных целей зачастую трудней разобраться, нежели в программах, написанных на других языках.

Чтобы преодолеть эти и другие недостатки языка С был разработан на его основе язык программирования С++ сотрудником научно-исследовательского центра AT&T Bell Laboratories (Нью-Джерси, США) Бьярном Страуструпом в 1979 году. Первоначальное название «С++ с классами» было изменено на С++ в 1983 году. С++ обеспечивает возможность ООП

Основное отличие языка C++ от С заключается в реализации объектно-ориентированного подхода программирования — чрезвычайно мощного современного способа программирования. Однако, С++ произошел от С, поэтому по-прежнему со­храняет свойства структурного языка программирования.

Существует множество различных реализаций для С++. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки. Наибольшей популярностью пользуются реализации этого языка фирм Borland – Turbo C++, C++ Builder и Microsoft – Visual C++, а также Symantec – Symantec C++.

С++ обеспечивает концептуальный фундамент, на который опираются другие языки программирования и многие современные средства обработки данных. Потомками С++ стали такие почитаемые языки, как С# (С Sharp от Microsoft) и Java (от Sun Microsystems), используемые для написания web-приложений. C-подобный синтаксис имеют также языки PHP, Java Script, Nemerle, D.

m_i_kuznetsov

Максим Кузнецов о разработке программного обеспечения

То, что действительно важно, но чему нигде не учат

Речь пойдёт не о промежуточном коде IL, а об инструкциях процессора, сформированных JIT-компилятором.

В процессе отладки кода бывает необходимо проверить, во что превратился написанный программистом код. Например, для того, чтобы ответить, почему вроде бы корректный код приводит к потере производительности.

Если говорить об управляемом коде, например, коде C#, то есть целых три (!) стадии, где нужно проверять код при его оптимизации:

  1. исходный управляемый код (C#, VB.NET и т.п.);
  2. код CIL, сформированный при компиляции исходного кода (как эту стадию использовать, я показывал ранее);
  3. код ассемблера, сформированный JIT-компилятором из кода CIL при выполнении программы.

Поскольку не все знают, как посмотреть дизассемблированный код, я сегодня расскажу, как это сделать.

Сначала в VS создадим новый проект, например, консольное приложение на языке C#.

В файле Program.cs я напишу такой код:

namespace DasmInt
<
class Program
<
static void Main(string[] args)
<
int a = 4;
int b = 8;
int r;
r = a + b;
Console.WriteLine(«a + b = » + r);
Console.ReadLine();
>
>
>

Код просто объявляет три целочисленные переменные и затем складывает значения двух из них и записывает результат в третью. После этого код выводит в консоль результат сложения и ждёт реакции пользователя.

Теперь надо включить дизассемблирование. Для этого в меню выбираем команду Debug/Options или Tools/Options. В открывшемся окне настроек надо перейти в раздел Debugging/General. Затем нужно включить опцию Enable address-level debugging.

Теперь я поставлю точку прерывания (breakpoint) на объявлении первой переменной и запущу код на исполнение под отладчиком.

В момент объявления и инициализации переменной выполнение прервётся.

К этому моменту JIT-компилятор уже создал исполняемый машинный код, и мы можем его дизассемблировать и проверить.

Чтобы увидеть дизассемблированный код, нужно в меню Debug/Windows выбрать пункт Disassembly. Откроется окно с дизассемблированным кодом.

Обратите внимание, что в дизассемблированном коде имеются комментарии, указывающие на соответствующие фрагменты исходного кода. Это сильно упрощает навигацию по коду.

Кроме того, в дизассемблированном коде указана точка прерывания, т.е. строка кода, на котором было приостановлено выполнение программы. Вы можете в процессе отладки проверить выполнение кода ассемблера. Причём справа будет указываться, сколько времени затрачено на выполнение кода с момента прерывания.

Остаётся только напомнить, что код, который выполняется под отладчиком в VS, и код, который формируется JIT-компилятором при выполнении релизной версии, могут иметь существенные различия.

что такое код операции x86 для переменных сборки и констант?

Я знаю, что каждая команда имеет коды операций.
я мог найти коды операций для mov, вспомогательных инструкций.
но что такое код операции для переменных и его типы.
мы используем директивы ассемблера для определения переменной и константы?
как они представлены в кодах операций x86?

Ассемблер nasm x86:

Я попробовал онлайн эту сборку https://defuse.ca/online-x86-assembler.htm#disassembly для копецевого кода. но когда я использовал код nasm для определения переменной, он показывает ошибку!

Здесь нет кода операции для переменных. В машинных кодах нет переменных.

Есть процессор и память. Память содержит некоторые значения (байты).

ЦПУ имеет указатель инструкции cs:ip , указывая на адрес памяти, где следующая инструкция должна выполняться, поэтому он будет читать байты с этого адреса и интерпретировать их как код операции и выполнять его как инструкцию.

Имеются ли у вас в памяти сохраненные данные или машинный код, не имеют значения, оба значения байта.

То, что делает часть «данных» памяти или «переменных», является логической интерпретацией, созданной запущенным кодом, а это код, который использует определенную часть памяти только как «данные/переменные» и другую часть памяти как «код» (или в конечном итоге, как и в то же время, как и в этом длинном COM-коде DOS 51B, рисует флаг Греции на экране, где инструкция XLAT использует коды кода кода также в качестве исходных данных для конфигурации синих и белых полос).

Пишете ли вы в своем источнике:

Не имеет значения, полученный машинный код идентичен (в обоих случаях CPU будет выполнять add al,al когда указывается на эту память, которая будет выполняться как инструкция, а mov ax,[x] будет устанавливать ax в 0xC000 в обоих случаях, при использовании в качестве «переменной».

Вы можете проверить файл листинга с помощью ассемблера ( -l
командной строки для nasm ), чтобы убедиться, что там нет способа определить, какие байты являются кодом и какие данные.

Илон Маск рекомендует:  Что такое код overload
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Кодинг, CSS и SQL