Найти все окна, описанные в п.1.4.

Выполнить все команды приведенные в таблице.

Осуществить перевод предложенных преподавателем чисел из одной системы в другую.

2.6 Найти в теоретических сведениях или при работе с отладчиком ответы на контрольные вопросы.

1.3 Контрольные вопросы

Какой диапазон чисел можно передать по 16-разрядной шине? по 32-разрядной? по 64-разрядной?

Типы программ-отладчиков и особенности их работы.

Основные команды для работы с ячейками памяти и регистрами отладчика Turbo Debugger?

Основные команды для отладки загруженной программы?

Основные команды для работы с окнами отладчика Turbo Debugger

Лабораторная работа № «Создание программы в среде разработки. Команды обмена данными. Линейные программы на Ассемблер»

Цель работы: изучить назначение регистров и структуру памяти, ознакомиться со структурой программы на языке Ассемблер, знать синтаксис простейших команд и научиться составлять линейные программы на Ассемблере.

Для выполнения работы студент должен: иметь представление о современных языках программирования, знать основные правила выполнения операций в ЭВМ, уметь осуществлять перевод чисел из десятичной в шестнадцатеричную систему счисления и обратно, знать правила задания имен переменных и записи простейших операторов.

Теоретические сведения

Структура ЭВМ. Регистры

При выполнении программы, микропроцессор взаимодействует с оперативной памятью, где хранятся исполняемая программа и данные, а так же с периферийными устройствами (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Структура ЭВМ минимальной конфигурации

Для повышения быстродействия и логических возможностей микропроцессора в его состав включают блок регистровой памяти (местную память) небольшой емкости, но более высокого, чем ОП, быстродействия. Регистры этого блока (или ячейки местной памяти) указываются в командах программы путем укороченной регистровой адресации и служат для хранения операндов, в качестве аккумуляторов (регистров результата операций), базовых и индексных регистров, указателя стека.

Для организации вычислений микропроцессор (для упрощения выполняемых задач в рамках лабораторных работ будет рассмотрен 16 разрядный микропроцессор i8086) имеет в своём составе 14 шестнадцатиразрядных регистров, которые обеспечивают выполнение программы.

К регистрам общего назначения относят: AX(AH, AL), BX(BH, BL), CX(CH, CL), DX(DH, DL), которые делятся программно на пары однобайтных регистров и могут использоваться для хранения данных. Разбиение на однобайтные регистры позволяет увеличить общее число регистров.

Регистры SP, BP – это указатель и база стека, соответственно, обеспечивают доступ к данным в стеке, могут использоваться для хранения данных, но делать это не рекомендуется, так как при этом возможно нарушение адресации в стеке, особенно при использовании SP.

Регистры SI, DI – шестнадцатиразрядные регистры для хранения данных.

Регистры CS, DS, ES, SS – хранят адреса сегментов в памяти, не могут использоваться для хранения данных.

Регистр IP – регистр инструкций – хранит адрес(смещение) следующей исполняемой команды.

FLAGS – регистр флагов содержит набор битовых флагов, определяющий текущее состояние процессора и результат выполнения предыдущей команды. Названия и назначение регистров-флагов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Флаги

Флаг	Название	Назначение
О	Переполнение	Переполнение при выполнении арифметических операций
D	Направление	Направление пересылки данных при выполнении строковых команд
I	Прерывание	Разрешает/Запрещает внешние прерывания
T	Пошаговый режим	Останов после выполнения каждой команды(используется отладчиками)
S	Знак	Знак результата выполненной команды(0 – плюс, 1 – минус)
Z	Ноль	Значение результата выполненной команды(0 – ненулевой, 1 – нулевой)
A	Внешний перенос	Используется для специальных арифметических операций
P	Контроль чётности	Число единиц в операнде(0 – нечётное, 1 – нечётное)
C	Перенос	Содержит перенос из старшего бита при выполнении арифметических операциях

Структура памяти

Память, с которой взаимодействует процессор при обработке программ, называется оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) или random access memory (RAM). Она состоит из набора однобайтных ячеек, обращение к которым происходит по их номерам (физическим адресам). Число ячеек зависит от ширины шины адреса и составляет для процессора i8086 20 – ячеек (1Мбайт), т.к. ширина шины адреса равна 20. Для процессоров с шириной шины адреса 32 объём ОЗУ может доходить до 4 Гбайт.

Данные можно читать или сохранять в ОЗУ байтами, указывая номер требуемой ячейки или словами (2 байта), указывая адрес младшей ячейки памяти и вводя специальный префикс.

Сегментация памяти

Для обращения к памяти процессор предварительно помещает адрес ячейки в один из своих регистров, но для процессора i8086, очевидно нельзя в шестнадцатиразрядном регистре хранить двадцатиразрядный адрес. Поэтому применяют так называемую сегментацию памяти, которая заключается в том, что истинный, физический адрес ячейки хранится в двух регистрах.

Один из них – сегментный, он хранит адрес начала блока памяти, который и называется сегментом. Если к шестнадцати разрядам сегмента мысленно справа дописать четыре двоичных нуля(16+4=20), то получим физический адрес начала сегмента в ОЗУ. Второй регистр хранит величину смещения адреса требуемой ячейки от начала сегмента. Адрес ячейки памяти записывается в виде двойного слова (4 байта): <сегмент>:<смещение>.

Сегмент всегда начинается с ячейки, номер которой заканчивается на 4 двоичных (или один шестнадцатеричный) нуля. Минимальная длина сегмента 16 байт (параграф). Максимальная длина определяется длиной регистра, хранящего смещение и равна 216 (64 Кбайта).

Пара регистров CS:IP(<сегмент>:<смещение>) определяют адрес следующей команды программы.

Для адресации данных используются сегментные регистры DS и ES, а в качестве регистров, хранящих смещение, используются регистры общего назначения BX, SI, DI. Для работы с сегментом стека используют сегментный регистр SS и регистр BP.