Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Національний університет “Львівська політехніка”
/
Кафедра ЕОМ
Лабораторна робота №1дисципліни:” Системне програмування”
Мета: Ознайомитись з програмною моделлю 32 розрядних процесорів Intel та оволодіти навиками створення програм, використовуючи 32 розрядний асемблер.
Теоретичні відомості :
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.
Завдання:
Варіант №22 : Знайти суму перших К елементів масиву A={a[i]}, що задовольняють умову 2*с <= a[i] <=3*dВиконання роботи :
Програма виконує сумування елементів масиву при умові 2*с <= a[i] <=3*d, числа с і d задаються спочатку. Процес сумування показано на рис.1 ,у полі
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 4,8,5,6,10,7
var_c dd 2
var_d dd 3
var_K dd 3
Sum dd 0
.code
start:
mov ecx,6
mov edx,0
mov eax,3
mul var_d
PrintDec eax,"Tob bound"
mov var_d,eax
mov eax,2
mul var_c
PrintDec eax,"Bottom bound"
mov var_c,eax
mov ebx,var_K
PrintDec ebx,"K"
checking:
cmp ebx,0 ; перевірка чи K!=0
jz exit
mov eax,[Arr+edx*4]
PrintDec eax,"Arr value"
cmp eax,var_c ; перевірка чи не менше С
jb again ; пропуск даного числа масиву ,оскільки
cmp eax,var_d ; перевірка чи не більше d
ja again
add Sum, eax
dec ebx
PrintDec Sum, "Sum"
again:
inc edx
dec ecx
cmp ecx,0
jnz checking
exit:
invoke ExitProcess, NULL ; виклик процедури завершення процесу
end start
/Рис. 1
Висновок : в дані лабораторні роботі я ознайомився з програмування з використанням 32 розрядного асемблера, виконавши задачу завдання, в якому необхідно було знайти суму елементів масиву за певною умовою.