Міністерство освіти, науки, молоді та спорту України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ Звіт до лабораторної роботи №1 на тему: «Особливості програмування з використанням 32 розрядного асемблера» з предмету: «Системне програмування» Львів 2012 Мета: Ознайомитись з програмною моделлю 32 розрядних процесорів Intel та оволодіти навиками створення програм, використовуючи 32 розрядний асемблер. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Програмна модель комп'ютера, частиною якої є програмна модель мікропроцесора, яка містить 32 регістри в тій чи іншій мірі доступних для використання програмістом. Дані регістри можна розділити на дві великі групи: 16 регістрів користувача; 16 системних регістрів. У програмах на мові асемблера регістри використовуються дуже інтенсивно. Більшість регістрів мають певне функціональне призначення. Регістри користувача Як випливає з назви, призначеними для користувача регістри називаються тому, що програміст може використовувати їх при написанні своїх програм. До цих регістрів відносяться (рис.1): вісім 32-бітових регістрів, які можуть використовуватися програмістами для зберігання даних і адрес (їх ще називають регістрами загального призначення (РЗП)): eax/ax/ah/al; ebx/bx/bh/bl; edx/dx/dh/dl; ecx/cx/ch/cl; ebp/bp; esi/si; edi/di; esp/sp. шість сегментних регістрів: cs, ds, ss, es, fs, gs; регістри управління та стану: регістр прапорів eflags/flags; регістр покажчика команди eip/ip. Чому багато з цих регістрів приведені з розділовою межею? (рис. 1) Ні, це не різні регістри — це частини одного великого 32-розрядного регістра. Їх можна використовувати в програмі як окремі об'єкти. Так зроблено для забезпечення працездатності програм, написаних для молодших 16-розрядних моделей мікропроцесорів фірми Intel, починаючи з i8086. Мікропроцесори i486 і Pentium мають в основному 32-розрядні регістри. Їх кількість, за винятком сегментних регістрів, таке ж, як і у i8086, але розмірність більше, що і відбито в їх позначеннях — вони мають приставку e (Extended). Регістри загального призначення Всі регістри цієї групи дозволяють звертатися до своїх “молодших” частин (див. рис. 1). Відмітимо, що використовувати для самостійної адресації можна тільки молодші 16 і 8-бітові частини цих регістрів. Старші 16 біт цих регістрів як самостійні об'єкти недоступні. До РЗП відносяться: eax/ax/ah/al (Accumulator register) — акумулятор. Застосовується для зберігання проміжних даних. У деяких командах використання цього регістра обов'язкове; ebx/bx/bh/bl (Base register) — базовий регістр. Застосовується для зберігання базової адреси деякого об'єкту в пам'яті; ecx/cx/ch/cl (Count register) — регістр-лічильник. Застосовується в командах, що проводять деякі дії, що повторюються. Його використання часто неявно і приховано в алгоритмі роботи відповідної команди. Наприклад, команда організації циклу loop окрім передачі управління команді, що знаходиться за деякою адресою, аналізує і зменшує на одиницю значення регістра ecx/cx; edx/dx/dh/dl (Data register) — регістр даних. Так само, як і регістр eax/ax/ah/al, він зберігає проміжні дані. У деяких командах його використання обов'язково; для деяких команд це відбувається неявно. Наступні два регістри використовуються для підтримки операцій, що проводять послідовну обробку ланцюжків елементів, кожний з яких може мати довжину 32, 16 або 8 біт: esi/si (Source Index register) — індекс джерела. edi/di (Destination Index register) — індекс приймача (одержувача). У архітектурі мікропроцесора на програмно-апаратному рівні підтримується така структура даних, як стек. Для роботи із стеком в системі команд мікропроцесора є спеціальні команди, а в програмній моделі мікропроцесора для цього існують спеціальні регістри: esp/sp (Stack Pointer register) — регістр покажчика стека. Містить покажчик вершини стека в поточному сегменті стека. ebp/bp (Base Pointer register) — регістр покажчика бази кадру стека. Призначений для організації довільного доступу до даних усередині стека. Використання жорсткого закріплення регістрів для деяких команд дозволяє компактніше кодувати їх машинне уявлення. Знання цих особливостей дозволить вам при необхідності хоч би на декілька байт заощадити пам'ять, займану кодом програми. Робота з масивами Регістри загального призначення використовуються для адресації масивів. При цьому застосовується адресація по базі з масштабуванням: початкова адреса + база* масштабуючий коефіцієнт бази. Допустимі значення масштабуючого коефіцієнту бази (кількість байт, які займає 1 елемент масиву) рівні 1, 2, 4, 8. Таким чином, щоб записати 3-й елемент масиву оголошеного мовою С як short arr[15] в edx треба написати код: mov eax, arr mov ebx, 2 mov edx,[eax+ebx*2] Варіант: 21 Знайти суму перших К елементів масиву A={a[i]}, що задовольняють умову с <= a[i] <= d   Код програми: .586 ; використати плоску модель пам'яті і узгодження імен stdcall .model flat, stdcall option casemap: none ; оголошення службових процедур, макросів, змінних, констант include \masm32\include\windows.inc include \masm32\include\kernel32.inc include \masm32\include\masm32.inc include \masm32\include\debug.inc ; підключення службових бібліотек includelib \masm32\lib\kernel32.lib includelib \masm32\lib\masm32.lib includelib \masm32\lib\debug.lib ; оголошення масиву даних .data Arr dd 1,3,8,10,15,6,5,4,3 k dd 5 CC dd 1 d dd 9 .code start: mov ecx,0 mov ebx,0 ;сума prnt: mov eax,[Arr+ecx*4] cmp eax,CC jl wer cmp eax,d jg wer add ebx,eax PrintDec eax,"Arr value" wer: inc ecx cmp ecx,k jnz prnt PrintDec ebx,"сума перших К елементів що задовольняють умову a(i) більше рівне за с і меньше рівне за d" invoke ExitProcess, NULL ; виклик процедури завершення процесу end start Результати виконання програми: