Лабораторные работы по системному ПО

СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Методические указания к лабораторному практикуму для студентов всех форм обучения специальности ???

1998г.

Лабораторная работа № 1.

Изучение архитектуры ЭВМ. Машинное исполнение, Требования языка Ассемблер.

Цель работы. Объяснить особенности технических средств микрокомпьютера и организации программного обеспечения. Изучить машинный язык, ввод команд в память и выполнение программ. Показать основные требования к программам на языке Ассемблер и этапы ассемблирования, компоновки и выполнения программы.

Общие сведения.

Написание ассемблерных программ требует знание организации всей системы компьютера. В основе построения логики блоков компьютера лежат понятия бита и байта. Они являются теми средствами, благодаря которым в компьютерной памяти представляются данные и команды. Программа в машинном коде состоит из различных сегментов: Для определения данных, для машинных кодов и для сегмента, называемого стеком , для хранения адресов. Для выполнения арифметических действий, пересылки данных и адресов компьютер имеет 14 регистров.

Машинные коды имеют различную длину: 1,2 или 3 байта. Машинные команды находятся в памяти непосредственно друг за другом. Основной формат кодирования команд Ассемблера имеет следующий вид:

[метка] команда [операнды]

Метка (если имеется), команда и операнд (если имеется) разделяется, по крайней мере, одним пробелом или символом табуляция.

С целью стандартизации в микрокомпьютерах используется стандартный американский код для обмена информацией ASCII.

Содержание задания.

1. Имеется команда:

ECS: 100 B8 04 30 05 00 30 СВ

Что делает данная программа?

2. Напишите программу, выполняющую следующую операцию:

• Пересылка значения 25Н в регистре AL

• Сдвиг содержимого регистра AL на 1 бит влево

• Пересылка значения 15Н в регистр BL

• Умножение содержимого регистра AL на содержимое регистра BL

3. Для сегментов кода, данных и стека даны имена CDSEA, DATSEA и STKSEA соответственно. Сформируйте директиву ASSUME.

Лабораторная работа № 2

Логика и организация программы

Цель работы: раскрыть механизм передачи управления в программе (циклы и переходы) для логических сравнений и программной организации.

Общие сведения.

Большинство программ содержат ряд циклов, в которых несколько команд повторяются до достижения определенного требования, и различные проверки, определяющие, какие из нескольких действий следует выполнять. Эти действия включают управление по адресу команды, которая не находится непосредственно за выполняемой в текущий момент командой. Передача управления может осуществляться вперед для выполнения новой группы команд или назад для повторения уже выполненных команд.

Некоторые команды могут передавать управление, изменяя нормальную последовательность шагов непосредственной модификацией значения смещения в командном указателе.

Одна из команд, используемых для передачи управления - команда JMP. Эта команда выполняет безусловный переход, т.е. обеспечивает передачу управления при любых обстоятельствах. Пример оформления команды

JMP A20,

Команда указывает на то, что управление должно быть передано команде с меткой A20. Для выполнения определенного количества циклов используется команда LOOP. В каждом цикле команда LOOP автоматически уменьшает содержимое регистра СХ на 1. Пока значение в СХ не равно 0, управление передается по адресу, указанному в операнде, и если в СХ будет 0, управление переходит на следующую после LOOP команду. Пример оформления команды:

LOOP A20.

Для передачи управления подпрограмме используется команда CALL XXX, например

CALL A20.

В результате действия команды CALL управление передается процедуре A20 и начинается ее выполнение. Достигнув команды RET, управление передается на команду, непосредственно следующую за CALL A20.

Содержание задания.

1. Напишите программу для вычисления 12 чисел Фибоначчи:

1,1,2,3,5,8,13,...(каждое число в последовательности представляет собой сумму двух предыдущих чисел). Для организации цикла используйте команду LOOP.

2. Напишите программу для вычисления сумму первых 15 нечетных чисел Фибоначчи с первыми 5 четными числами Фибоначчи. Суммы должны вычисляться в подпрограммах.

Лабораторная работа .№ 3

Изучение экранных операций

 

Цель работы: Объяснить требования для вывода информации на экран, а также для ввода данных с клавиатуры.

Общие сведения.

Данные, предназначенные для вывода на экран и ввода с клавиатуры, имеют ASCII - формат. Для выполнения ввода и вывода используется команда INT, которая прерывает обработку программы, передает управление в DOS или BIOS для определенного действия и затем возвращает управление в прерванную программу для продолжения обработки. Имеются два типа прерываний: команда BIOS INT 10Н и команда DOS INT 21H.

Команда INT 10Н включает в себя установку курсора в любую позицию и очистку экрана. Ниже приведены примеры установки курсора на S - ю строку и 12 столбец.

MOV АН, 02 ; запрос на установку курсора

MOV ВН, 00 ; экран 0

MOV DH, 05 ; строка 05

MOV DL, 12 ; столбец 12

INT 10Н ; передача у правления в BIOS

И очистки всего экрана

MOV АН, 0600 ; АН 06 (прокрутка) AL 00 (весь экран)

MOV BH, 07 ; нормальный атрибут

MOV СХ, 0000 ; верхняя левая позиция

MOV DX, 184FH ; нижняя правая позиция

INT  10H ; передача управления в BIOS

Значение 02 в регистре АН указывает команде INT 10Н на выполнение операции установки курсора. Значение 06 в регистре АН указывает на выполнение операции очистки экрана.

Вывод на экран в DOS требует определения текстового сообщения в области данных, установки в регистре АН значения 09 и указания команды DOS INT 21H. В процессе выполнения операции конец сообщения определяется по ограничителю ($), как показано ниже:

INT 10H DB 'имя студента?', ‘$’

.

.

MOV АН, 09 ; запрос вывода на экран

LEA DX, INT 10Н ; загрузка адреса со общения

INT 21H ; вызов DOS

Для ввода данных с клавиатуры, область ввода требует наличия списка параметров, содержащего спецификацию полей, которые необходимы при выполнении команды INT: максимальная длина вводимого текста; поле, куда команда возвращает действительную длину введенного текста в байтах. Для запроса на ввод необходимо поместить в регистр АН номер функции – 10(OAH), загрузить адрес списка параметров в регистр DX и выполнить INT 21H.

Содержание задания.