Синтаксис объявления данных

Объявлять данные очень просто — например, чтобы объявить байт cо значением 5 достаточно написать:

x db 5

где x — название нашей переменной или константы, db — директива объявления байта, а 5 — значение. С помощью названия в программе можно будет обращаться к ячейке памяти, содержащей наш байт. Вообще, название не обязательно и можно его не писать, если оно не требуется:

db 5

Если запустить программу в отладчике Turbo Debugger, то в окне дампа можно увидеть результат работы директивы db:

Объявление последовательностей (массивов)

Иногда в программе требуется объявить массив, то есть несколько переменных одинакового размера, расположенных в памяти друг за другом. Например, чтобы объявить массив из 5 двухбайтных чисел можно написать:

array1 dw 1,2,3,4,5

где array1 — название массива, 1,2,3,4,5 — значения элементов. Вместо array1 компилятор FASM будет подставлять в программу адрес начала массива, то есть адрес первого элемента.

Дамп памяти будет выглядеть следующим образом (обратите внимание, младший байт каждого слова расположен перед старшим):

Для объявления повторяющихся элементов можно использовать такую запись (объявляем массив из 5 байтов, равных 1):

array2 db 5 dup(1)

А ещё можно вот так объявить массив (догадайтесь сами, что тут получается):

array3 dd 4 dup(3,7,0)

Объявление строк

Строка представляет собой массив байтов-символов и записывается в одинарных кавычках:

str1 db ‘Hello’

Для обозначения конца строки используется специальный символ. Обычно это нулевой байт, но для функций DOS используется символ ’$’.

str2 db ‘Hello’,0 ;Обычно такstr3 db ‘Hello$’ ;Для DOS

Резервирование данных (точнее памяти для них)

Можно объявлять переменные, не имеющие определённого начального значения. Такие переменные называются неинициализированными. Например, их можно использовать в программе для хранения временного или промежуточного значения. Фактически под переменную просто резервируется место в памяти. Объявлять такие переменные можно с помощью директив db, dw, dd, … и знака вопроса вместо значения.

x1 db ?x2 dw ?,?,?x3 dd 10 dup(?)

Кроме того, FASM поддерживает специальные директивы резервирования данных. Число после директивы обозначает количество резервируемых элементов. То же самое можно объявить вот так:

x1 rb 1×2 rw 3×3 rd 10

С неинициализированными переменными следует быть внимательным. Не надо рассчитывать, что по умолчанию значение будет нулевым или ещё каким-то, иначе это может привести к ошибке.

Директива file

file — это особая директива объявления данных, которая позволяет добавить в исполняемый файл последовательность байтов из внешнего файла. Иногда это может быть очень удобно. Например, если вы хотите добавить изображение в исполняемый файл (в виде данных), или большой кусок текста, или даже код из другого файла. Директива используется следующим образом:

data1 file ‘data.bin’ ;Добавить файл data.bin целиком.data2 file ‘data.bin’:20 ;Добавить байты из файла data.bin, начиная со смещения 20.data3 file ‘data.bin’:20,5 ;Добавить 5 байтов из файла data.bin, начиная со смещения 20.

Порядок выполнения:

Напишем совсем простую программу. Будем писать только COM-программы под DOS. Они проще, чем EXE.

Для того, чтобы написать программу, нам надо запустить fasmw.exe. (находится на диске С). Откроется окошко, в которое можно смело набивать код:

В это окошко надо ввести следующее:

Первая строка «use16» сообщает FASM’у, что нужно генерировать 16-битный код. Нам нужен именно такой для нашей первой программы. Точка с запятой — это символ комментария. Все что идет после «;»до конца строки игнорируется компилятором. Там можно писать все что угодно.

Вторая строка «org 100h» объясняет FASM’у, что следующие команды и данные будут располагаться в памяти, начиная с адреса 100h. Дело в том, что при загрузке нашей программы в память, DOS размещает в первых 256 байтах (с адресов 0000h — 00FFh) свои служебные данные. Нам эти данные изменять нежелательно.

Далее идут непосредственно команды! Программа на ассемблере состоит из команд процессора. Каждая команда обозначается мнемоникой (символическим именем). Например «mov», «inc», «nop» и т.д. После мнемоники могут идти операнды. Они отделяются одним или несколькими пробелами (или табуляцией).

Команды бывают без операндов, с одним или несколькими операндами. Если операндов больше одного, то они отделяются друг от друга запятыми.

Отступы не обязательны, но желательны — с ними код гораздо легче читать. Пустые строки игнорируются. Регистр символов значения не имеет. Можно писать большими буквами, или маленькими, или вперемешку.

Четвертая строка определяет команду «поместить число 255 в регистр AX». «mov» — это мнемоника команды (от английского «MOVe»). AX — первый операнд — приёмник. 255 — второй операнд — источник. Первый операнд является регистром. Второй операнд — константа 255.

Пятая строка. Тут команда «inc» с одним операндом. Она заставит процессор выполнить инкремент, то есть увеличение на единицу. Единственный операнд — это регистр AX, содержимое которого и будет увеличено на 1.

Шестая строка. Команда «nop» — без операндов. Эта команда ничего не делает.

Седьмая строка. Снова команда «mov», но на этот раз оба операнда являются регистрами. Команда скопирует в BX содержимое AX.

Две последние строки — это стандартное завершение процесса в DOS. Так мы будем завершать все наши программы. Команда «mov» должна быть вам понятна.

Чтобы откомпилировать программу надо выбрать меню Run-Compile. FASM предложит сохранить файл, если вы этого ещё не сделали, а затем скомпилирует. То есть переведет текст, набранный нами, в машинный код и сделает его программой. Файл с расширением .asm — это исходный код или исходник, обычный текстовый файл. При желании его можно открыть блокнотом.

12 байт получилось.

В каталоге с asm-файлом появился файл .com — это и есть наша программа.
Если в коде что-то неправильно, то в этом окне вы увидите сообщение об ошибке.

В общем, наша программа ничего не делает. Её необходимо отладить и тогда будет видно как она работает.

Работа с Turbo Debugger

Из папки преподавателя скопируйте папку TASM на диск С. Прежде всего необходимо запустить отладчик. Для этого удобно использовать bat-файл. Создайте в каталоге программы текстовый файл, назовите его, например, «debug.bat». В него надо записать всего одну строку:

C:\TD\td.exe .com

После запуска этого bat-файла вы увидите примерно такое окно:

Сообщение означает, что в исполняемом файле нет специальных данных для отладки. Но нам эти данные и не нужны, потому что программа простая и понятная. Нажимаем ОК. Turbo Debugger отображает окно CPU, в котором можно увидеть, как выполняется программа.

В большой области мы видим код нашей программы. Самый левый столбец — адреса, правее отображаются байты машинного кода, а ещё правее — символическое обозначение команд. Программа размещается в памяти, начиная с адреса 0100h в сегменте кода. В нашей программе всего 6 машинных команд, а за ними в памяти находится случайный мусор (точные значения неизвестны).

Обратите внимание, что отладчик показывает адреса и значения в шестнадцатеричном виде.

В правой части окна CPU отображаются регистры процессора и флаги. В нижней части можно увидеть дамп области памяти и стек. Стек — это специальная структура данных, с которой работают некоторые команды процессора.

Адрес текущей машинной команды определяется регистрами CS и IP, эта команда показана выделенной строкой и стрелкой. Теперь нажмите F8, чтобы выполнить первую команду.

Теперь стрелка указывает на вторую команду. Изменившиеся регистры выделены белым цветом. Регистр AX теперь содержит значение 00FFh (то есть 255, чего мы и хотели от команды «mov ax,255»). Также изменилось значение регистра IP — оно увеличилось на размер выполненной машинной команды, а именно на 3. Теперь СS:IP указывает на следующую команду. Снова нажимаем F8.

Значение регистра AX увеличилось на 1 и стало равным 0100h (256). Значение IP тоже увеличилось на 1, потому что длина команды «inc ax» — 1 байт. Процессор выполняет программу последовательно, одну команду за другой. Ещё раз нажимаем F8.

Команда NOP ничего не делает. Меняется только значение IP — снова увеличивается на 1. Снова F8.

Значение BX становится равным AX. После ещё двух нажатий F8 программа завершается. Закрыть отладчик можно с помощью меню File-Quit.

Статьи к прочтению:

Что такое геттеры и сеттеры для класса. Методы get и set. Инкапсуляция это. Пример. C++ Урок #76

Похожие статьи: