Архитектура ЭВМ и язык ассемблера

PROTO, dwExitCode:DWORD
DumpRegs PROTO


.code
main PROC
mov eax,1000h
add eax,4000h
sub eax,2000h
call DumpRegs
INVOKE ExitProcess,0
main ENDP
END

main

идентификатор
– символическое обозначение адреса данных
• Код
Символическое обозначение варианта директивы
BYTE,

SBYTE, WORD, SWORD, DWORD, DSWORD
FWORD, QWORD, TBYTE
REAL4, REAL8, REAL10

• Инициализаторы

– Константное выражение, в т.ч. (символическая) константа,
– Повтор: DUP , неинициализатор: ?

• Порядок следования байтов – сначала младшие

reg – произвольный РОН
• sreg – 16-разрядный сегментный регистр
• imm8,imm16,imm32

– 8-, 16-, 32-разрядное
значение, заданное непосредственно в команде

• r/m8,r/m16,r/m32 – 32-разрядный 8-, 16-, 32-

разрядный операнд, кодирующий 8-, 16-, 32-
разрядный РОН или адрес 8-, 16-, 32-разрядного
операнда в памяти

• mem- адрес 8-, 16-, 32-разрядного операнда в памяти

регистр
Нельзя получать в CS, IP, EIP
Нельзя imm16 в sreg
MOVZX/MOVESX расширение

(без)знаковое
LAHF/SAHF опрос/установка младших флагов
XCHG обмен данными

всех меток и переменных.
assume CS:code,DS:data
code segment ;Откроем сегмент команд
begin:
mov

AX,data ;Настроим DS
mov DS,AX ;на сегмент данных;
mov DX,offset string ;Адрес выводимой строки
mov ah,09h
int 21h ;Вызов DOS
mov AX,4C00h ;Функция DOS завершения программы
int 21h ;Вызов DOS
code ends ;Закроем сегмент команд
data segment ;
string db "The program works!$" ;
data ends ;Закроем сегмент данных
stk segment stack ;Откроем сегмент стека
db 256 dup (?) ;Отводим под стек 256 байт
stk ends ;Закроем сегмент стека
end begin ;Конец

(R) Macro Assembler Version 4.00

3/4/13 17:48:31

Page 1-1


1 assume CS:code,DS:data
2 0000 code segment ;Откроем сегмент команд
3 0000 begin:
4 0000 B8 ---- R mov AX,data ;Настроим DS
5 0003 8E D8 mov DS,AX ;на сегмент данных;
6 0005 BA 0000 R mov DX,offset string ;Адрес выводимой
строки
7 0008 B4 09 mov ah,09h;обращение за воспроизведением строки
8 000A CD 21 int 21h ;Вызов DOS
9 000C B8 4C00 mov AX,4C00h ;Функция DOS завершения
программы
10 000F CD 21 int 21h ;Вызов DOS
11
12 0011 code ends ;Закроем сегмент команд
13
14 0000 data segment ;
15 0000 54 68 65 20 70 72 6F string db "The program works!$" ;
16 67 72 61 6D 20 77 6F
17 72 6B 73 21 24
18 0013 data ends ;Закроем сегмент данных
19
20 0000 stk segment stack ;Откроем сегмент сте
ка
21 0000 0100[ db 256 dup (?) ;Отводим под стек 256
байт
22 ??
23 ]
24
25 0100 stk ends ;Закроем сегмент стека
26
27 end begin ;Конец
Microsoft (R) Macro Assembler Version 4.00 3/4/13 17:48:31

Symbols-1


Segments and Groups:

N a m e Size Align Combine Class

CODE . . . . . . . . . . . . . . 0011 PARA NONE
DATA . . . . . . . . . . . . . . 0013 PARA NONE
STK . . . . . . . . . . . . . . 0100 PARA STACK

Symbols:

N a m e Type Value Attr

BEGIN . . . . . . . . . . . . . L NEAR 0000 CODE

STRING . . . . . . . . . . . . . L BYTE 0000 DATA


22 Source Lines
22 Total Lines
26 Symbols

49888 Bytes symbol space free

0 Warning Errors
0 Severe Errors

источник
• Флаги
ZF- обнуление
CF- выход за границу разрядной сетки
OF- выход за

границу дополнительного кода
SF- копия старшего (знакового) бита

смещение от начала
сегмента в адресном выражении
• ALIGN – установить начало

очередных
данных на границу указанного размера
• PTR – установить размер указываемых

данных

• TYPE, LENGTHOF, SIZEOF – вычислить

размер данных

• LABEL – задать имя и тип адреса, без

выделения памяти,

регистрах общего назначения или сегментных регистрах mov bx, ax mov es, ax 2.

Непосредственная адресация mov ax, 2 add ax, 2 3. Прямая адресация - если известен адрес операнда располагающегося в памяти mov ax,es:0001 mov ax, es:word_var В последнем случае ассемблер сам заменит слово word_var на соответствующий адрес

можно не указывать непосредственно, а хранить в любом регистре mov ax,

[bx] 5. Адресация по базе со сдвигом - комбинация двух предыдущих методов адресации mov ax, [bx+2] mov ax, [bp]+2

этот метод адресации полностью идентичен предыдущему, за исключением того, что

с его помощью можно прочитать элемент массива слов, двойных слов или учетверенных слов, просто поместив номер элемента в регистр множитель, может быть равен 1, 2, 4 или 8 - соответствует размеру элемента массива — байту, слову, двойному слову, учетверенному слову соответственно

этом методе адресации смещение операнда в памяти вычисляется как сумма

чисел, содержащихся в двух регистрах, и смещения, если оно указано Все следующие команды — это разные формы записи одного и того же действия: mov ax,[bx+si+2] mov ax,[bx][si]+2 mov ax,[bx+2][si] mov ax,[bx][si+2] mov ax,2[bx][si] 8. Адресация по базе с индексированием и масштабированием - это самая полная возможная схема адресации, в которую входят все случаи, рассмотренные ранее, как частные mov eax, ds:[eax+ebx*2+2]

на единицу
– если ECX/CX не ноль, то переход по метке
–

иначе следующая команда

LOOPD всегда ECX
LOOPW всегда CX

32-битных целых переменных
; результат – в переменной.

INCLUDE Irvine32.inc
.data
val1
val2
val3
finalVal
dword
dword
dword
dword
10000h
40000h
20000h
?
Ещё пример
.code
main PROC
mov

eax,val1
add eax,val2
sub eax,val3
mov finalVal,eax
call DumpRegs

exit
main ENDP
END main

Загрузить 10000h
добавить 40000h
вычесть 20000h
записать результат (30000h)
отобразить регистры

код
Ввод предписаний
⇐Изменения текста
Предписания трансляции
⇐Текстовые библиотеки

Предписания компоновки
⇐Статический код

• ОС+аппаратура
⇒Результат

Предписания исполнения
⇐Внешние события
⇐Внешние данные и код

• Загрузчик Предписания загрузки
link32 AddSub.obj irvine32.lib kernel32.lib
⇒Исполняемый код

ESP
– «рост» в сторону меньших адресов
PUSH/POP r/m16|r/m32|imm32|imm16
PUSHFD/POPFD – флаги 32

бита
PUHSF/POPF - флаги 16 бит

PUSHAD/POPAD – регистры по 32 бита

EAX,ECX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI

• PUHSA/POPA - регистры по 16 бит

AX, CX, BX, SP, BP, SI, DI

регистров”
● Доступ к элементам, BP.
• ВАЖНО:
Баланс операций PUSH и POP
●

Контроль границ
● Соглашения при передаче управления

= ($ - aName) - 1
.code
main PROC
; Поместим строку посимвольно
mov

ecx,nameSize
mov esi,0
L1: movzx eax,aName[esi] ;
push eax ;
inc esi
Loop L1
; Восстановим строку из стека
mov ecx,nameSize
mov esi,0
L2: pop eax ;
mov aName[esi],al ;
inc esi
Loop L2

в стек


Загрузим символ строки
Поместим его в стек


в обратном порядке.


Загрузим символ из стека
Сохраним в массиве

; Отобразим строку
mov edx,OFFSET aName
call WriteString
call CrLf
exit
main ENDP
Пример работы со стеком

действия
Ожидаемые параметры
Возвращаемый результат
Необходимые условия
• CALL и RET
– адрес возврата -

в стеке
– CALL <имя процедуры> (адрес втолкнуть и перейти)
– RET (оказаться по вытолкнутому адресу)

Передача параметров через регистры
• Сохранение и восстановление регистров
PROC USES reg1

reg2 …

• Функциональная декомпозиция

Разбиение сложного действия на простые
Автономная проверка простых действий
Обнаружение связей и оценка их «силы»

Разделение «структурирования» и кодирования

в стек 2-го параметра
Push cx;ввод в стек 1-го параметра
Call addup:вызов

процедуры
Add cp, 6:удаление введенных в стек параметров
Addup proc near;адрес возврата для ближнего обращения
Занимает 2 байта
Push bp;сохранение указателя основания ещё 2 байта, поэтому параметры начинаются с 4-го байта
Mov bp, sp;загрузка стека в указатель основания
Mov ax,[bp+4]; получение 1-го параметра
Add ax,[bp+6] ; получение 2-го параметра
Add ax,[bp+8] ; получение 3-го параметра
Pop bp;восстановление основания
Ret;возврат
Addup endp
 

(Sum2.asm)
; Запрашивает несколько целых чисел, сохраняет их в

массиве, ; вычисляет сумму и отображает полученный результат
INCLUDE Irvine32.inc
IntegerCount = 3 ; Размер массива
.data
promptl BYTE "Введите целое число со знаком: ",0
prompt2 BYTE "Сумма чисел равна: ",0
array DWORD IntegerCount DUP(?)
.code
mainPROC
call ClrScr
mov esi,OFFSET array
mov ecx,IntegerCount
call PromptForlntegers
call ArraySum
call DisplaySum
exit main ENDP
;----------------------------------------------------------------
PromptForlntegers PROC
; Запрашивает числа и записывает их в массив.
; Передается: ESI = адрес массива двойных слов,
; ЕСХ= размер массива.
; Возвращается: ничего
; Вызывает: Readlnt, WriteString
;--------------------------------------------------------------

pushad ; Сохраним все регистры
mov edx,OFFSET promptl ; Адрес приглашения
L1:
call WriteString ; Выведем приглашение
call Readlnt ; Прочитаем число (оно в ЕАХ)
mov [esi],eax ; Запишем число в массив
add esi,4 ; Скорректируем указатель
; на следующий элемент массива
call CrLf ; Перейдем на новую строку' на экране
loop L1
popad ; Восстановим все регистры
ret
PromptForlntegers ENDP

чисел
Передается: ESI = адрес массива
ЕСХ = количество элементов массива
Возвращается:

ЕАХ = сумма элементов массива
push esi ; Сохраним значения регистров ESI и ЕСХ
push, ecx;
mov еах,О ; Обнулим значение суммы
Ы: add eax,[esi] ; Прибавим очередной элемент массива
add esi,4 ; Вычислим адрес следующего элемента массива
loop L1 ;Повторим цикл для всех элементов массива
pop ecx ; Восстановим значения регистров ESI и ЕСХ
pop esi
ret ; Вернем сумму в регистре ЕАХ
ArravSum EXDP
;-------------------------------------------------------------------------------
DisplavSum PROC
Отображает сумму элементов массива на экране.
Передается: ЕАХ = сумма элементов массива
Возвращается: ничего
Вызывает: WriteString, Writelnt
;-------------------------------------------------------------------------------
push edx
mov edx.OFFSET prompt2 ; Выведем пояснение
call WriteString
call Writelnt ; Отобразим регистр ЕАХ
call CrLf
pop edx
DisplaySum ENDP
END main