Arch1-1

A r c h i t e k t u r a K o m p u t e r ó w – L a b o r a t o r i u m

Ćwiczenie 1–1

In s t yt u t In fo r ma t yk i , P Ł

str. 1

wiczenie 1–1

Kompilacja, konsolidacja i debugowanie programów

asemblerowych

Cel:

Zapoznanie się z narzędziami TASM, TLINK, TD.

Zadanie:

W przykładowych programach typu .COM i .EXE odnaleźć błędy
syntaktyczne (składniowe) i semantyczne (logiczne), a po ich
skorygowaniu uruchomić poprawnie działające wersje.

Ogólne zasady tworzenia programów asemblerowych

Istnieją przypadki takich zastosowań programistycznych, w których szczególnie waŜne

jest uzyskanie optymalnego pod względem szybkości działania kodu wynikowego.
Posługujemy się wtedy zwykle językiem asemblerowym.

W przypadku bardzo prostych programów, a zwłaszcza „wstawek” przeznaczonych do

współpracy  z  językiem  wysokiego  poziomu,  które  mają  kilka  lub  kilkanaście  rozkazów,
moŜna bezpośrednio stworzyć program maszynowy za pomocą monitora kodu maszynowego
lub debuggera takiego jak np. TD. MoŜna wtedy natychmiast przetestować program i zapisać
jego ostateczną postać na dysku w postaci mapy pamięci, np. jako gotowy do wykonania plik
typu  .COM.  Z  drugiej  strony  kaŜda  poprawka,  prowadząca  zwykle  do  zmiany  objętości
programu  jest  dość  pracochłonna  i  w  skrajnym  przypadku  wymaga  napisania  od  początku
kilkunastu rozkazów.

W przypadku programów dłuŜszych, szczególnie zaś takich, które będą w przyszłości

modyfikowane i rozbudowywane, wskazane jest uŜycie asemblera. Tutaj droga od programu
ź

ródłowego do działającego programu maszynowego jest dłuŜsza. Najpierw naleŜy zapisać

program źródłowy w pliku dyskowym za pomocą dowolnego edytora, następnie dokonać jego
asemblacji.

Turbo Assembler został opracowany z przeznaczeniem dla komputera osobistego z

mikroprocesorami  8088,  8086,  80286,  80386  i  późniejszymi,  naleŜącymi  do  rodziny
procesorów  o  architekturze  intelowskiej  (ang. Intel  Architecture,  w  skrócie:  IA).  Kompilator
Turbo  Assemblera  jest  programem  wykonywalnym  zawartym  w  pliku  TASM.EXE.
Wywołanie go uzyskuje się za pomocą polecenia:

tasm Nazwa

gdzie

Nazwa

jest częścią główną nazwy pliku źródłowego. Powoduje to skompilowanie pliku

ródłowego

Nazwa.ASM

i utworzenie w pliku

Nazwa.OBJ

przemieszczalnego modułu

pośredniego. (Opis zasad posługiwania się kompilatorem TASM znajduje się np. w: S. Kruk:
„Turbo Asembler. Idee, polecenia, rozkazy procesora Pentium” lub G. Syck: „Turbo
Assembler. Biblia uŜytkownika”.)

Asembler nie produkuje od razu gotowego do wykonania programu maszynowego, lecz

tzw. kod pośredni, który zawiera wprawdzie kody rozkazów, ale jest jeszcze pozbawiony
części adresów. Dopiero przetworzenie kodu pośredniego za pomocą tzw. programu
łączącego zwanego teŜ konsolidatorem (ang. linker) daje wykonywalny kod maszynowy.

A r c h i t e k t u r a K o m p u t e r ó w – L a b o r a t o r i u m

Ćwiczenie 1–1

In s t yt u t In fo r ma t yk i , P Ł

str. 2

Uruchamianie programu łączącego TLINK

W celu utworzenia programu wykonywalnego naleŜy przeprowadzić konsolidację

(łączenie) modułów pośrednich (o rozszerzeniach .OBJ) z ewentualnymi modułami
bibliotecznymi. Zadanie to moŜna wykonać za pomocą konsolidatora TLINK. Jest to program
wykonywalny zawarty w pliku o nazwie TLINK.EXE. Wywołujemy go poleceniem:

tlink Nazwa

gdzie

Nazwa

jest częścią główną nazwy pliku z kodem pośrednim. Wywołanie takie

powoduje połączenie (skonsolidowanie) modułu pośredniego zawartego w pliku

Nazwa.OBJ

(plik ten zawiera juŜ kody wszystkich rozkazów maszynowych) i utworzenie programu
wykonywalnego

Nazwa.EXE

. Gdy program nie wykorzystuje modułów bibliotecznych

(przypadek  wywołania  TLINK  w  postaci  jw.)  to  termin  „połączenie”  naleŜy  rozumieć  nieco
odmiennie niŜ by to wynikało ze znaczenia tego słowa. W tym najprostszym przypadku jest to
tylko  przekształcenie  informacji  zawartych  w  formacie  .OBJ  do  formatu  .EXE.  W  ogólnym
przypadku  program  TLINK  (kaŜdy  program  łączący)  pozwala  połączyć  w  jeden  program
(.EXE) kilka oddzielnie, niezaleŜnie przygotowanych procedur przechowywanych w plikach
pośrednich  typu  .OBJ.  Procedury  takie  mogą  być  przygotowane  przez  dowolny  kompilator
posiadający własność produkowania plików takiego typu. (MoŜe to być np. asembler MASM,
kompilator Turbo C, ale nie Turbo Pascal.)

Wywołanie konsolidatora TLINK ma w ogólnym przypadku postać:

tlink opcje objs,exec,map,libraries

gdzie:

•

opcje — zestaw opcji;

•

objs — zestaw nazw plików zawierających moduły pośrednie;

•

exec — nazwa pliku, w którym zostanie umieszczony program wykonywalny;

•

map — nazwa pliku, w którym zostanie umieszczona mapa konsolidacji;

•

libraries — zestaw nazw plików zawierających biblioteki modułów wynikowych.

Programy typu .EXE i programy typu .COM

W systemie MS–DOS występują dwa typy plików zawierające programy do

natychmiastowego  wykonania  (maszynowe):  z  rozszerzeniem  .COM  i  .EXE.  Program  typu
.COM cechuje się maksymalnie uproszczonym sposobem ładowania, gdyŜ jest niczym innym
jak  tylko  zwyczajną  mapą  pamięci,  nie  podlegającą  w  trakcie  ładowania  Ŝadnym
modyfikacjom  i  uzupełnieniom  (w  odróŜnieniu  od  .EXE).  Format  typu  .EXE  jest  jednak
bardziej  uniwersalny  i  prostszy  do  uzyskania.  W  tym  formacie  produkuje  programy
maszynowe program łączący (np. TLINK). Niestety na programie typu .EXE trzeba dokonać
podczas  procesu  ładowania  dodatkowych  zabiegów  „uzdatniających”.  W  takim  pliku  przed
właściwym kodem maszynowym znajduje się specjalny nagłówek, utworzony przez program
łączący.  NajwaŜniejszym  elementem  nagłówka  są  informacje  zapewniające  programowi
przemieszczalność.  Nagłówek  znajduje  się  w  pliku  na  dysku  i  słuŜy  jedynie  do  modyfikacji
przez MS-DOS niektórych bajtów programu. Do pamięci operacyjnej program jest ładowany
bez  nagłówka.  Program,  niezaleŜnie  od  objętości,  moŜe  być  ładowany  pod  dowolnym
adresem.  W  nagłówku  zawarte  są  informacje  o  lokalizacji  wszystkich  rozkazów
korzystających z adresacji odległej (w szczególności skoki i wywołania procedur; w raporcie
z asemblacji miejsca takie oznaczone są literą R — skrót od relokowalny). Podczas ładowania
programu  system  operacyjny  uwzględnia  bieŜące  adresy  absolutne  poszczególnych
segmentów i wpisuje je w pola adresowe odpowiednich rozkazów. Tak więc ostateczny kod
maszynowy, głównie zaś pola operandów rozkazów korzystających z bezpośredniej adresacji
odległej,  przybierają  ostateczną  postać  dopiero  podczas  ładowania  programu  pod  określony

A r c h i t e k t u r a K o m p u t e r ó w – L a b o r a t o r i u m

Ćwiczenie 1–1

In s t yt u t In fo r ma t yk i , P Ł

str. 3

adres w pamięci. W kaŜdym segmencie programu typu .EXE pierwszy obiekt (dana, kod
instrukcji lub obszar roboczy np. stos) ma przesunięcie adresowe 0.

Załadowanie programu typu .EXE:

Odczytanie pozycji 00H..1BH nagłówka, co pozwala na ustalenie długości programu —
zarezerwowanie odpowiedniej pamięci względnie wyprowadzenie komunikatu o błędzie.

Na podstawie informacji zawartych w nagłówku oraz aktualnego stanu systemu następuje
określenie pierwszego segmentu pamięci, do którego moŜna załadować program.
Dochodzi do utworzenia tam obszaru PSP (patrz niŜej), a następnie, tuŜ za PSP,
załadowania kodu programu.

Odczytanie  tablicy  relokacji  zawartej  w  nagłówku  i  przeprowadzenie  zgodnie  z  nią
odpowiednich  modyfikacji  (tabela  relokacji  zawiera  te  adresy  programu,  pod  którymi
znajdują  się  odwołania  segmentowe,  do  których  trzeba  dodać  wartość  przemieszczenia
segmentu. Podkreślmy jeszcze raz, Ŝe w pliku .EXE zawarty jest kod programu w którym
za pierwszy adres przyjęto adres 0000:0000).

Załadowanie rejestrów odpowiednimi wartościami (patrz niŜej).

PoniewaŜ na programie typu .COM podczas jego ładowania do pamięci operacyjnej nie

przeprowadza  się  Ŝadnych  modyfikacji,  to  musi  być  on  napisany  tak,  aby  jego  pierwszy
rozkaz  (lub  pierwsza  dana)  miał  przesunięcie 256  (100h).  Spowodowane  jest  to  tym,  Ŝe
pierwsze  256 bajtów  w  segmencie,  do  którego  będzie  ładowany,  zajmie  obszar  PSP.
(MoŜliwość  spełnienia  tego  warunku  gwarantuje  nam  istnienie  dyrektywy

ORG

w języku

asemblera.) Drugim istotnym ograniczeniem na programy typu .COM jest fakt, Ŝe mogą one
wykorzystywać  maksimum  64 KB  pamięci  tj. jeden  segment.  (Końcowe  256  bajtów  w  tym
segmencie  rezerwowane  jest  automatycznie  przez  system  na  stos  programowy!)  Choć
programy  typu  .COM  mogą  zająć  najwyŜej  64 KB  pamięci,  to  mają  tę  nieprzyjemną
własność,  Ŝe  blokują  całą  pozostałą  pamięć.  Kolejny  program  moŜe  zostać  załadowany  do
pamięci za swym poprzednikiem (wywołanie funkcji DOS z AH=4Bh przerwaniem INT 21h)
dopiero  wtedy,  gdy  pamięć  zostanie  odpowiednio  uwolniona  (uŜycie  ekstrakodu  4Ah  —
wywołanie funkcji o numerze 4Ah).

Zarówno programy typu .COM, jak i .EXE korzystają ze specjalnego tzw. nagłówka

segmentu  programu  (ang. Program  Segment  Prefix,  w  skrócie:  PSP).  Nagłówek  ten  jest
tworzony  przez  system  operacyjny  podczas  ładowania  programu  i  zajmuje  pierwsze
256 bajtów na samym początku bloku pamięci operacyjnej, do której ładowany jest program.
Zawiera on szereg pól o róŜnym stopniu uŜyteczności. Najistotniejszym jest fakt, Ŝe właśnie
w  obszarze  PSP  system  operacyjny  umieszcza  wszystkie  parametry,  które  zostały  podane  w
linii  polecenia  podczas  wywoływania  programu,  oraz  pewne  waŜne  adresy  i  parametry
systemowe. W programach typu .COM dostęp do obszaru PSP jest bardzo prosty, gdyŜ PSP
zajmuje  pierwsze  256 bajtów  w  segmencie  kodu  programu.  I  tak  np.  najprostszy  sposób
zakończenia programu typu .COM polega na wykonaniu rozkazu skoku bliskiego

JMP 0

efekcie zostanie wykonany rozkaz

INT 20

, który zajmuje dwa pierwsze bajty PSP). W

przypadku programu typu .EXE adres segmentowy PSP jest zawarty w  chwili uruchomienia
programu w rejestrze DS, więc podobna operacja nie jest moŜliwa. W razie potrzeby moŜna
uzyskać  adres  PSP  korzystając  z  odpowiedniej  funkcji  systemu  operacyjnego  (funkcja
nr 62h).  Nadmienić  tu  wypada,  Ŝe  programy  ładowane  są  do  pamięci  operacyjnej  tak,  Ŝe
pierwszy  bajt  PSP  znajduje  się  na  początku  segmentu.  Posiada  więc  on  przesunięcie
(ang. offset)  równe  zero  (jego  adresem  jest  więc  DS:0).  (Szczegółowy  opis  budowy  obszaru
PSP  moŜna  znaleźć  np.  w:  S. Kruk:  „Kurs  programowania  w  języku  asembler  dla  średnio
zaawansowanych” lub L. Bułhak, R. Goczyński, M. Tuszyński: „DOS 5.00 od środka”.)

Uwaga! Na dysku w tym samym katalogu mogą znajdować się programy zarówno

.EXE jak i .COM o tej samej nazwie. NaleŜy pamiętać, Ŝe przy podaniu nazwy takiego
programu jako zlecenia, zawsze zostanie uruchomiony program typu .COM.

A r c h i t e k t u r a K o m p u t e r ó w – L a b o r a t o r i u m

Ćwiczenie 1–1

In s t yt u t In fo r ma t yk i , P Ł

str. 4

Posługiwanie się TASM. Rodzaje plików

W ogólnym przypadku asembler oczekuje pliku źródłowego (rozszerzenie standardowe

.ASM), zaś wynikiem jego działania są trzy inne pliki: plik z kodem pośrednim (rozszerzenie
.OBJ),  plik  listingu  z  raportem  asemblacji  (rozszerzenie  .LST),  plik  tablicy  wzajemnych
odwołań (rozszerzenie .CRF). NajwaŜniejszy jest plik .OBJ, gdyŜ właśnie on zawiera kod, z
którego  po  połączeniu  przez  program  łączący  (np.  TLINK)  powstanie  właściwy,
wykonywalny kod maszynowy. Pozostałe dwa pliki mogą być natomiast potrzebne do celów
dokumentacyjnych,  a  zwłaszcza  do  uruchamiania  i  testowania  programu.  Istnieją  dwa
sposoby  przeprowadzania  asemblacji:  przez  podanie  asemblerowi  wszystkich  plików  i
parametrów  w  pojedynczej  linii  oraz  przez  podanie  ich  w  trybie  konwersacyjnym.  Oto
schemat ogólny metody pierwszej:

tasm plik_ASM,plik_OBJ,plik_LST,plik_CRF /przelaczniki

W wypadku umieszczenia w miejscu któregokolwiek z plików (o odpowiednim

rozszerzeniu) napisu NUL plik ten nie będzie generowany (tj. generowany będzie plik pusty).
Po poprawnie wykonanej asemblacji pojawi się komunikat o ilości ostrzeŜeń (ang. warning
errors) — zwykle nie naleŜy ich ignorować, i powaŜnych błędów (ang. severe errors). Jeśli
kod źródłowy zostanie przygotowany bezbłędnie to pojawi się komunikat:

Warning

Severe

Errors

i moŜemy przystąpić do łączenia przygotowanego modułu pośredniego. Drugi sposób polega
na podaniu jedynie zlecenia

tasm

bez parametrów i wtedy nadawanie nazw plikom z

odpowiednimi rozszerzeniami będzie się odbywało w sposób konwersacyjny. Efekt
asemblacji jest identyczny z podanym wyŜej.

Wartości początkowe rejestrów

LIKI TYPU

EXE

Bezpośrednio po podjęciu wykonywania programu wywołanego przez interpreter poleceń,
wartości początkowe rejestrów ogólnego przeznaczenia są nieokreślone. Wyjątek dotyczy
jedynie  rejestru  SP,  w  którym  umieszczana  jest  liczba  bajtów  stosu  zarezerwowanego
przez  program.  Zawartości  rejestru  licznika  rozkazów  i  rejestrów  segmentowych  są
określone  jednoznacznie.  JeŜeli  program  napisany  w  asemblerze  zawiera  dyrektywę

END

w której wystąpiła etykieta rozkazu (np.

Start

), to rejestr CS jest ładowany numerem

segmentu, w którym znajduje się ten rozkaz (

SEG Start

). Rejestr IP jest ładowany

przemieszczeniem w segmencie rozwaŜanego rozkazu (

OFFSET Start

). Stanowi to

gwarancję  rozpoczęcia  wykonywania  programu  od  rozkazu  opatrzonego  podaną  etykietą.
W rejestrach DS i ES będzie znajdować się numer segmentu obszaru PSP umieszczanego
w  pamięci  operacyjnej  tuŜ  przed  pierwszym  bajtem  programu,  a  w  rejestrze  SS  będzie
znajdował się numer segmentu przeznaczonego na stos.
Uwaga!  JeŜeli  w  programie  występuje  dyrektywa  END  bez  etykiety,  to  początkowe
wartości rejestrów są następujące:

DS = ES = SEG PSP
CS = DS + 10h
IP = 0

W takiej sytuacji poprawne wykonanie programu nie jest na ogół moŜliwe.

LIKI TYPU

.COM

System operacyjny po załadowaniu programu nadaje wszystkim rejestrom segmentowym
(CS, DS, ES, SS) tę samą wartość wskazującą na początek PSP, wskaźnikowi rozkazów IP

A r c h i t e k t u r a K o m p u t e r ó w – L a b o r a t o r i u m

Ćwiczenie 1–1

In s t yt u t In fo r ma t yk i , P Ł

str. 5

wartość 100h, wskaźnikowi stosu SP wartość 0FFFCh (w komórkach 0FFFEh i 0FFFFh
automatycznie umieszczane jest słowo o wartości 0000).

Zasady zakańczania programu

Po wykonaniu zadania przez program, który nie jest juŜ dłuŜej potrzebny, naleŜy

zwolnić zajmowaną przez niego pamięć i przekazać sterowanie z powrotem do systemu
operacyjnego. MoŜna to zrealizować róŜnymi metodami, np. umieszczając w końcowym
fragmencie programu jedną z sekwencji rozkazów:

INT 20h

MOV AH, 00h

INT 21h

MOV AH, 4Ch

MOV AL, ExitCode

INT 21h

Kod powrotu

ExitCode

słuŜy do zasygnalizowania procesowi macierzystemu, jaki jest

rezultat pracy programu. Gdy program wykonał się pomyślnie, wówczas wartość

ExitCode

ustala się na 0, w przypadku zaś działania niepomyślnego podaje się wartość róŜną od 0
(przez proces macierzysty rozumiemy program powodujący uruchomienie danego programu
— najczęściej jest to interpreter poleceń COMMAND.COM).

Odmianą pierwszej metody jest zakończenie programu w sposób następujący:

długi skok pod adres początkowy PSP (znajduje się tam kod instrukcji

INT 20h

Odmianą metody drugiej i trzeciej jest zakończenie:

nadanie odpowiedniej wartości rejestrowi AH i długi skok pod adres przesunięty
względem początku PSP o 50h (znajdują się tam kody rozkazów

INT 21h

RETF

Najdogodniejsza jest metoda trzecia, gdyŜ nie wymaga spełnienia Ŝadnych

dodatkowych  warunków.  Funkcję  4Ch  moŜna  zlecić  z  dowolnego  segmentu  kodu.  (Funkcja
4Ch  występuje  juŜ  w  wersji  MS-DOS 2.0.)  Czwarty  sposób  wprowadzono  prawdopodobnie
dla zmniejszenia skutków ewentualnych błędów — jeśli skonsolidowany program zawiera nie
przypisane  fizycznie  odwołania  zewnętrzne  (błędna  konsolidacja),  to  w  ich  miejsce
wstawiane  jest 0.  Skok  pod  taki  adres  spowoduje  więc  zakończenie  programu.  Piąta  metoda
przewidziana została z myślą o przyszłych wersjach systemu operacyjnego, w których usługi
systemowe  będzie  się  realizowało  nie  za  pomocą  przerwań  programowych,  lecz  poprzez
wywołania procedur systemowych.

Jeszcze inaczej moŜna dokonywać zakończenia programu typu .COM. Pamiętamy, Ŝe

po załadowaniu takiego programu na szczycie stosu umieszczony jest adres powrotny 0000h.
Po  napotkaniu  rozkazu  RET  nastąpi  więc  skok  pod  adres  0000h  znajdujący  się  w  obszarze
PSP i zostanie wykonane przerwanie INT 20h kończące program. Stanie się tak jednak tylko
wtedy,  gdy  wskaźnik  stosu  bezpośrednio  przed  wykonaniem  rozkazu  RET  będzie  miał  tę
samą  wartość  co  przy  wejściu  do  programu,  a  wartości  w  rejestrach  CS  i  SS  nie  zostały
zmienione. (Podobne kłopoty moŜna mieć, gdy zmieniona zostanie przypadkowo lub celowo
zawartość bajtów o przemieszczeniu 0Ah...0Dh w obszarze PSP.)

Uwaga! Kończąc wykonywanie programu rozkazem

INT 20h

naleŜy mieć na uwadze,

e przerwanie to nie powoduje automatycznego zamknięcia otwartych w tym momencie

plików  dyskowych.  Jest  to  niebezpieczne  zwłaszcza  dla  plików,  które  były  przez  program
tworzone lub modyfikowane. W przypadku pliku nowo utworzonego nie zostanie on bowiem
zarejestrowany na stałe w katalogu dyskowym, co spowoduje utratę wszystkich zapisanych w
nim  danych,  lub  zostanie  zapisany  tylko  częściowo.  Nie  zamknięcie  pliku  modyfikowanego
moŜe spowodować, Ŝe nie wszystkie wysłane do pliku dane zostaną rzeczywiście zapisane na
dysk (ostatnie pozostaną w buforze dyskowym w pamięci operacyjnej), zaś w katalogu moŜe
nie  zostać  uwzględniony  nowy  rozmiar  pliku.  Aby  zabezpieczyć  się  przed  taką

A r c h i t e k t u r a K o m p u t e r ó w – L a b o r a t o r i u m

Ćwiczenie 1–1

In s t yt u t In fo r ma t yk i , P Ł

str. 6

ewentualnością (nie zawsze jest to konieczne) polecane jest, aby przed przekazaniem
sterowania do DOS-a zamknąć otwarte pliki poprzez przerwanie 21h o odpowiednim numerze
funkcji.

Kilka słów jeszcze o metodzie drugiej. Metoda ta jest równowaŜna operacji zlecanej za

pomocą przerwania numer 20h. Adres CS:0 musi wskazywać na początek PSP. Zakończenie
programu obejmuje zamknięcie wszystkich otwartych plików, zwolnienie pamięci
przydzielonej procesowi w chwili jego tworzenia i przekazanie sterowania do procesu
macierzystego.

Wniosek! Aby uniknąć problemów, naleŜy stosować metodę trzecią.

Transformacja pliku z formatu .EXE na .COM

Program łączący TLINK zazwyczaj dostarcza programów w formacie wykonywalnym

.EXE. Praktycznie wszystkie programy o niezbyt wielkiej objętości mogą być jednak zapisane
na dysku w prostym formacie .COM, będącym zwykłą mapą pamięci (o ile spełniają
wymagania stawiane temu formatowi!). Niekiedy format .COM jest wręcz wymagany, jak np.
w przypadku programów przeznaczonych do instalowania na stałe w pamięci operacyjnej w
starszych wersjach DOS-a. Program usługowy EXE2BIN słuŜy do zamiany plików .EXE na
pliki o formacie .COM.

Przykłady wywołania:

exe2bin Nazwa

rename Nazwa.bin Nazwa.com

exe2bin Nazwa Nazwa.com

W przykładach uzyskaliśmy z pliku

Nazwa.EXE

plik

Nazwa.COM

Inną moŜliwością uzyskania pliku wykonywalnego w formacie .COM jest podanie przy

wywołaniu TLINK-a przełącznika /t, w sposób poniŜszy:

tlink /t Nazwa

W rezultacie otrzyma się od razu plik

Nazwa.COM

Uruchamiacz — debugger

Pakiet Turbo oferuje program uruchomieniowy umoŜliwiający m.in.:

•

ledzenie programu wynikowego na poziomie źródłowym,

•

wykonywanie programu instrukcja po instrukcji, procedura po procedurze, albo aŜ do
zatrzymania,

•

zastawianie pułapek, czyli kontrolnych punktów zatrzymania programu,

•

ujawnianie wartości danych przypisywanych zmiennym,

•

ujawnianie asemblerowych rozwinięć instrukcji języka wyŜszego poziomu,

•

ledzenie przypisań danych i wywołań procedur,

•

rekonfigurację rozkładu okienek uruchomieniowych.

Wywołanie uruchamiacza odbywa się w trybie wsadowym i ma postać:

TD opcje Nazwa argumenty

gdzie

Nazwa

oznacza nazwę programu wykonywalnego typu .COM lub .EXE. (Opis budowy,

moŜliwości i metod posługiwania się programem TD znajduje się np. w: G. Syck: „Turbo
Assembler. Biblia uŜytkownika”.)

Śledzenie asemblerowych rozwinięć instrukcji języków wyŜszego poziomu

Jak wiadomo debuggery pozwalają na śledzenie wykonywania programu instrukcja po

instrukcji. Niektóre z nich pozwalają dodatkowo śledzić na poziomie asemblera programy
napisane w języku wyŜszego poziomu. Takim właśnie debuggerem jest TD. Śledząc program

A r c h i t e k t u r a K o m p u t e r ó w – L a b o r a t o r i u m

Ćwiczenie 1–1

In s t yt u t In fo r ma t yk i , P Ł

str. 7

napisany w języku wyŜszego poziomu (np. Pascalu) obserwujemy efekt wykonania instrukcji,
na który składa się wiele rozkazów języka asemblera.

Co zrobić aby mieć moŜliwość przeprowadzenia takiego śledzenia? Oto ciąg działań

który nam to umoŜliwi:
T

URBO

ASCAL

W środowisku zintegrowanym dokonujemy kompilacji z następującymi opcjami:

•

Options / Compiler / Debug Information ON

•

Options / Compiler / Local Symbols ON

•

Options / Linker / Map file Detailed

•

Compile / Compile

W wyniku otrzymaliśmy program formatu .EXE. Uruchamiamy teraz TD, ładujemy nasz
plik i uruchamiamy. UŜywamy dalej opcji:

•

View / Module

•

View / CPU

Wciskając teraz Alt-0 otrzymujemy moŜliwość przełączania między oknami Module,
Messager, CPU (dla rozwiązania naszego problemu okna 1 i 3).

URBO

W środowisku zintegrowanym dokonujemy kompilacji z następującymi opcjami:

•

Debug / Source debugging ON

•

Options / Compiler / Code generation / Line numbers ON

•

Options / Linker / Map file Detailed

•

Compile / Compile

•

Compile / Link

W wyniku otrzymaliśmy program formatu .EXE. Uruchamiamy teraz TD, ładujemy nasz
plik i uruchamiamy. UŜywamy dalej opcji:

•

View / Module

•

View / CPU

Wciskając teraz Alt-0 otrzymujemy moŜliwość przełączania między oknami Module,
Messager, CPU (dla rozwiązania naszego problemu okna 1 i 3). Powiązanie instrukcji
języka C z kodem maszynowym uzyskujemy po zainicjowaniu działania programu z okna
View / Module.

10.

Pytania kontrolne

Co to znaczy, Ŝe kod jest przemieszczalny (relokowalny)?

Co znajduje się w pliku typu .OBJ?

Jaka jest postać pliku typu .EXE ?

Jaka jest postać pliku typu .COM?

Kiedy moŜliwa jest transformacja pliku .EXE na .COM?

Co zawiera plik typu .LST?

Co zawiera plik typu .CRF?

Do czego słuŜy dyrektywa asemblera ORG?

Na czym polega proces łączenia modułów?

10.

Wymień sposoby zakańczania programu ze wskazaniem ich wad i zalet.

11.

Jak odnaleźć adres PSP w róŜnych fazach działania programu?

12.

Co to jest PSP?

13.

Podaj przykłady wykorzystania informacji przechowywanej w obszarze PSP.

11.

Literatura

Budowa procesora:

A. KOWALCZYK: Assembler. Wydawnictwo Croma, Wrocław, 2001, str.27–30.

A r c h i t e k t u r a K o m p u t e r ó w – L a b o r a t o r i u m

Ćwiczenie 1–1

In s t yt u t In fo r ma t yk i , P Ł

str. 8

M. SCHMIT: Procesory Pentium. Narzędzia optymalizacji. Zakład Nauczania Informatyki MIKOM, Warszawa,
1997, str.42–44, 47–52.

S. KRUK: Procesor Pentium. Wydawnictwo PLJ, Warszawa, 1998, str.35–39.

G. SYCK: Turbo Assembler. Biblia uŜytkownika. Oficyna Wydawnicza LT&P, Warszawa, 2002, str.5–6.

A. DUDEK: Jak pisać wirusy. Oficyna Wydawnicza READ ME, Warszawa, 1994, str.4–6.

Segmentacja pamięci i adresowanie:

A. KOWALCZYK: Assembler. Wydawnictwo Croma, Wrocław, 2001, str.31–32, 35–37, 44–49.

G. SYCK: Turbo Assembler. Biblia uŜytkownika. Oficyna Wydawnicza LT&P, Warszawa, 2002, str.4–5, 32–33,
38–41, 56–58, 289–292, 296–300.

S. KRUK: Kurs programowania w języku asembler dla średnio zaawansowanych. Wydawnictwo MIKOM,
Warszawa, 2001, str.119–121, 131–134.

M. SCHMIT: Procesory Pentium. Narzędzia optymalizacji. Zakład Nauczania Informatyki MIKOM, Warszawa,
1997, str.44–45.

S. KRUK: Procesor Pentium. Wydawnictwo PLJ, Warszawa, 1998, str.45–49.

S. KRUK: Turbo Asembler. Idee, polecenia, rozkazy procesora Pentium. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa,
2000, str.53–55.

Modele pamięci:

A. KOWALCZYK: Assembler. Wydawnictwo Croma, Wrocław, 2001, str.35.

S. KRUK: Kurs programowania w języku asembler dla średnio zaawansowanych. Wydawnictwo MIKOM,
Warszawa, 2001, str.9–10.

M. SCHMIT: Procesory Pentium. Narzędzia optymalizacji. Zakład Nauczania Informatyki MIKOM, Warszawa,
1997, str.92–93.

A. DUDEK: Jak pisać wirusy. Oficyna Wydawnicza READ ME, Warszawa, 1994, str.7–8.

G. SYCK: Turbo Assembler. Biblia uŜytkownika. Oficyna Wydawnicza LT&P, Warszawa, 2002, str.298.

Stałe:

G. SYCK: Turbo Assembler. Biblia uŜytkownika. Oficyna Wydawnicza LT&P, Warszawa, 2002, str.33–34, 317.

Zmienne:

A. KOWALCZYK: Assembler. Wydawnictwo Croma, Wrocław, 2001, str.41–44.

G. SYCK: Turbo Assembler. Biblia uŜytkownika. Oficyna Wydawnicza LT&P, Warszawa, 2002, str.315–316.

A. DUDEK: Jak pisać wirusy. Oficyna Wydawnicza READ ME, Warszawa, 1994, str.8–9.

Programy typu .COM i .EXE

S. KRUK: Kurs programowania w języku asembler dla średnio zaawansowanych. Wydawnictwo MIKOM,
Warszawa, 2001, str.7, 10–17, 71–73, 157–158.

L. BUŁHAK, R. GOCZYŃSKI, M. TUSZYŃSKI: DOS 5.00 od środka. Komputerowa Oficyna Wydawnicza
HELP, Warszawa, 1992, str.201–207,443–445.

A. KOWALCZYK: Assembler. Wydawnictwo Croma, Wrocław, 2001, str.38–40.

Asemblacja i konsolidacja:

S. KRUK: Turbo Asembler. Idee, polecenia, rozkazy procesora Pentium. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa,
2000, str.37–52.

G. SYCK: Turbo Assembler. Biblia uŜytkownika. Oficyna Wydawnicza LT&P, Warszawa, 2002,str.20–29.

M. SCHMIT: Procesory Pentium. Narzędzia optymalizacji. Zakład Nauczania Informatyki MIKOM, Warszawa,
1997, str.94–98.

S. KRUK: Kurs programowania w języku asembler dla średnio zaawansowanych. Wydawnictwo MIKOM,
Warszawa, 2001, str.1–2.