Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Завантаження та виконання програм DOS. Організація програм *.EXE та *.COM
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут
Інститут:
О
Факультет:
ІСМ
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Операційні системи
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»
Кафедра автоматизації проектування енергетичних процесів і систем
Лабораторна робота №4
з дисципліни «Операційні системи»
«Завантаження та виконання програм DOS. Організація програм *.EXE та *.COM»
Варіант - 15
Мета роботи: Ознайомитися зі структурою виконуваних програм *.EXE та *.COM та їх образом у пам’яті.
Порядок роботи:
Ознайомитися зі структурою програми *.EXE та образом такої програми у пам’яті.
Ознайомитися зі структурою програми *.COM та образом такої програми у пам’яті.
Засвоїти особливості створення виконуваних програм *.EXE та *.COM.
Підготувати .EXE та .COM програми для виведення на екран поівдомлення HELLO WORLD! з варіантом опису даних:
Msg db “Hello World!”, 0Dh, 0Ah, ‘$’
0Dh – символ повернення каретки
0Ah – символ переведення рядка
Продемонструвати роботу .EXE- та .COM-програм, поясинти розподіл пам’яті для цих програм.
У DEBUG за допомогою команди D CS:0000 ви маєте можливість переглянути машинний код програми для exe-програми.
У DEBUG за допомогою команди D DS:100 ви маєте можливість переглянути дані.
Теоретична частина та хід роботи:
Операційна система MS DOS передбачає два типи виконуваних програм, які мають розширення *.COM та *.EXE.
Перед завантаженням в оперативну пам’ять СОМ- та ЕХЕ-програм DOS визначає спеціальну область оперативної пам’яті розміром 256 (100h) байт - сегментну адресу, яка називається префіксом програмного сегменту (PSP – Program Segment Prefics). PSP може використовуватися в програмі для визначення імен файлів та параметрів з командного рядка, які вводяться при запуску програми на виконання , обсягу допустимої пам'яті, змінних оточення системи та ін.
При завантаженні програми в оперативну пам’ять DOS ініціалізує як мінімум три сегментних регістри: CS, DS, SS(додатковим може бути ES). Код та даны перемыщуються з файлу в файл на диску в оперативну пам’ять, а адреси цих сегментів заносяться у CS та DS відповідно. Сегмент стека або виділяється в області, що вказана в програмі, або співпадає(якщо він явно не описаний в програмі) з самим першим сегментом програми. Адреса сегменту стека розташовується в регістрі SS. Програма може мати декілька кодових сегментів та сегментів даних і в процесі виконання за допомогою спеціальних команд здійснюється переключення між ними.
Для того, щоб адресувати одночасно два сегменти даних, наприклад, для виконання операції пересилання з однієї області пам’яті в іншу, можна використовувати регістр додаткового сегмента ES. Кодовий сегмент та сегмент стеку завжди визначається вмістом своїх регістрів(CS та SS), в кожний момент виконання програми завжди використовується якийсь один кодовий сегмент та один сегмент стека.
Усі сегменти можуть використовувати різні області пам’яті, а можуть частково або повністю перекриватися. Кодовий сегмент повинен обов’язково описуватися в програмі, усі інші сегменти можуть бути відсутніми. У цьому випадку при завантаженні програми в оперативну пам’ять DOS ініціює регістри DS та ES значенням адреси префікса програмного сегмента PSP. Регістр SS при цьому ініціалізується значенням сегменту, що знаходиться одразу за PSP, тобто першого сегменту програми. При цьому слід враховувати, що стек «зростає вниз» (при розміщенні у стек вміст регістра SP, що вказує на вершину стека, зменшується, а при зчитуванні зі стека - збільшується). Тому при розміщенні у стек будь-яких значень вони можуть затерти PSP, в зв’язку з цим слід завжди сегмент стеку описувати в програмі явно та задавати для нього розмір, достатній для нормальної роботи. У вказівник команд ІР завантажується зсув точки входу в програму (вибирається з операнда директиви END), у вказівник стека SP – зсув кінця сегмента стека.
Основні відмінності цих програм полягають у наступному:
Програми типу *.COM (двійковий образ коду та даних програми)
Складаються тільки з одного сегменту, в якому розміщується і код програми, і дані, і стек;
файл СОМ-формату не містить переміщуваних адрес;
СОМ-файл завантажується, починається з адреси PSP:0100h;
CS, DS, ES, SS вказують на PSP;
SP вказує на кінець сегмента PSP (зазвичай 0FFFEh);
ІР містить 100h (перший байт модуля) в результаті команди JMP PSP:100h;
розмір програми типу *.СОМ не може перевищувати 64 Кбайт;
використовується модель пам’яті TINY;
образ СОМ-файла зчитується з диску та розташовується в пам’яті, починаючи PSP:0100h;
програма генерує стек автоматично, тому в самій асемблерній програмі стек має бути відсутнім; усі дані повинні бути визначені у сегменті коду;
в програмах типу *.ЕХЕ міститься спеціальний заголовок, за допомогою якого завантажувач виконує налаштування посилань на сегменти у завантаженому модулі
використовуються окремі сегменти і для коду, і для даних, і для стеку;
розмір програми типу *.ЕХЕ не має жорстких обмежень, тому що програми може мати будь-яку кількість сегментів команд та даних;
ЕХЕ-файл завантажується, починається з адреси PSP:0100h;
DS та ES вказують на початок PSP;
CS, IP, SS, SP ініціалізуються значеннями, зазначеними в заголовку ЕХЕ;
використовується модель пам’яті SMALL, яка передбачає розташування структурних частин програми у двох сегментах: сегменту кода програми (64 Кбайт) та сегменту даних і стека, що належать одній групі Dgroup (64 Кбайт).
Завершити виконання програми можна використовуючи кілька способів. Перший, використовуючи функція 4ch(EXIT) переривання 21h в будь-який момент, незалежно від значень регістрів. Та другий, через функцію 00H переривання 21h або переривання int 20h, у випадку коли CS вказує PSP.
Для створення ЕХЕ-програми необхідно виконати наступні команди:
TASM /LA /ZI ім’я_файлу.asm
TLINK /X /V ім’я_файлу.obj
Ім’я_файлу.exe
При створенні програми *.СОМ необхідно виконання двох умов:
вхідний текст програми повинен мати відповідний формат з використанням мінімальної моделі пам’яті;
необхідно після компоновки отримати виконуваний файл з розширенням *.COM.
При використанні пакета ТАSM при виклику компоновщика необхідно вказати ключ /Т:
TASM /Z /N ім’я_файлу.asm
TLINK /X /T ім’я_файлу.obj
Ім’я_файлу.com
При використанні програм типу *.сом при виклику асемблера ключ /ZI не використовується, аналогічно при виклику компоновщика ключ /V також не використовується. Ці ключі є неприйнятними для програм типу *.сом.
Код для створення fund4E.EXE файлу:
/
Створення fund4E.EXE файлу:
/
Вигляд TD(турбодебагера) після запуску fund4E.exe:
У DEBUG за допомогою команди D CS:0000 ми маємо можливість переглянути машинний код програми для ехе-програми.
Виконаємо програму за клавішою F9 та подивимось результат за комбінацією alt+F5.
/
Виведення повідомлення в консольному режимі
/
Код програми для створення fund4C.com файлу:
/
Створення fund4C.com файлу:
/
Вигляд ТD після запуску fund4C.com:
У DEBUG за допомогою команди DS:100 ми маємо можливість переглянути дані.
Виконаємо програму за клавішою F9 та подивимось результат за комбінацією alt+F5.
/
/
Висновок: Під час виконання даної лабораторної роботи ми ознайомились зі структурою виконуваних програм *.EXE та *.COM та їх образом в пам’яті.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора