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 *.ЕХЕ та *.СОМ»
КИЇВ-2022
Мета роботи. ознайомитися зі структурою виконуваних програм *.ЕХЕ та *.СОМ та їх образом в пам’яті.
Порядок роботи:
Ознайомитися зі структурою програми *.ЕХЕ та образом такої програми у пам’яті.
Ознайомитися зі структурою програми *.СОМ та образом такої програми у пам’яті.
Засвоїти особливості створення виконуваних програм *.ЕХЕ та *.СОМ.
Підготувати .ЕХЕ та .СОМ програми для виведення на екран повідомлення HELLO WORD! з варіантом опису даних:
msg db "Hello Word!", 0Dh, 0Ah, '$'
0Dh – символ повернення каретки (Carriage Return),
0Ah - символ переведення рядка
Продемонструвати роботу .ЕХЕ – та .СОМ-програм, пояcнити розподіл пам’яті для цих програм.
У DEBUG за допомогою команди D CS:0000 ви маєте можливість переглянути машинний код програми для ехе-програми.
У DEBUG за допомогою команди D DS:100 ви маєте можливість переглянути дані.
Теоретична частина.
Операційна система MS DOS передбачає два типи виконуваних програм, які мають розширення *.СОМ та *.ЕХЕ .
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 дані переміщуються з файлу 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.
Основні відмінності програм типу *.СОМ та *.ЕХЕ полягають у наступному:
програми типу *.СОМ (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;
• 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).
Для створення ЕХЕ-програми необхідно виконати наступні команди:
TASM /LA /ZI ім’я файлу.asm
TLINK /X /V...
