ЯЗЫК МАКРОАССЕМБЛЕРА IBM PC

(Справочное пособие)

Составитель: В.Н.Пильщиков (МГУ, ВМК) (январь 1992 г.)

В пособии рассматривается язык макроассеблера для персональных ЭВМ типа IBM PC (язык MASM, версия 4.0).

Пособие состоит из 4 глав. В главе 1 рассмотрены особенности персональных компьютеров типа IBM PC и приведены начальные сведения о языке MASM. В главе 2 описывается система команд этих компьютеров. Глава 3 посвящена посвящена собственно языку MASM. В главе 4 приведены примеры фрагментов программ и полных программ на MASM для решения различных задач.

В пособии не рассматриваются вопросы, связанные с обработкой двоично-десятичных чисел и работой арифметического сопроцессора 8087 или 80287.

Под термином "ПК" в пособии понимается персональный компьютер типа IBM PC c микропроцессором 8088/8086, 80186 или 80286.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПК. ВВЕДЕНИЕ В MASM.

1.1. ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ. РЕГИСТРЫ.

1.1.1 Оперативная память

Объем оперативной памяти ПК - 2^20 байтов (1 Мб). Байты нумеруются начиная с 0, номер байта называется его адресом. Для ссылок на байты памяти используются 20-разрядные адреса: от 00000 до FFFFF (в 16-ричной системе).

Байт содержит 8 разрядов (битов), каждый из которых может принимать значение 1 или 0. Разряды нумеруются справа налево от 0 до 7:

-----------------
| | | | | | | | |
-----------------
7 6 5 4 3 2 1 0

Байт - это наименьшая адресуемая ячейка памяти. В ПК используются и более крупные ячейки - слова и двойные слова. Слово - это два соседних байта, размер слова - 16 битов (они нумеруются справа налево от 0 до 15). Адресом слова считается адрес его первого байта (с меньшим адресом); этот адрес может быть четным и нечетным. Двойное слово - это любые четыре соседних байта (два соседних слова), размер такой ячейки - 32 бита; адресом двойного слова считается адрес его первого байта.

Байты используются для хранения небольших целых чисел и символов, слова - для хранения целых чисел и адресов, двойные слова - для хранения "длинных" целых чисел и т.н. адресных пар (сегмент:смещение).

1.1.2 Регистры

Помимо ячеек оперативной памяти для хранения данных (правда, кратковременного) можно использовать и регистры - ячейки, входящие в состав процессора и доступные из машинной программы. Доступ к регистрам осуществляется значительно быстрее, чем к ячейкам памяти, поэтому использование регистров заметно уменьшает время выполнения программ.

Все регистры имеют размер слова (16 битов), за каждым из них закреплено определенное имя (AX, SP и т.п.). По назначению и способу использования регистры можно разбить на следующие группы:

регистры общего назначения (AX, BX, CX, DX, BP, SI, DI, SP);
сегментные регистры (CS, DS, SS, ES);
счетчик команд (IP);
регистр флагов (Flags).

(Расшифровка этих названий: A - accumulator, аккумулятор; B - base, база; C - counter, счетчик; D - data, данные; BP - base pointer, указатель базы; SI - source index, индекс источника; DI - destination index, индекс приемника; SP - stack pointer, указатель стека; CS -

code segment, сегмент команд; DS - data segment, сегмент данных; SS stack segment, сегмент стека; ES - extra segment, дополнительный сегмент; IP - instruction pointer, счетчик команд.)

Регистры общего назначения можно использовать во всех арифметических и логических командах. В то же время каждый их них имеет определенную специализацию (некоторые команды "работают" только с определенными регистрами). Например, команды умножения и деления требуют, чтобы один из операндов находился в регистре AX или в регистрах AX и DX (в зависимости от размера операнда), а команды управления циклом используют регистр CX в качестве счетчика цикла. Регистры BX и BP очень часто используются как базовые регистры, а SI и DI - как индексные. Регистр SP обычно указывает на вершину стека, аппаратно поддерживаемого в ПК.

Регистры AX, BX, CX и DX конструктивно устроены так, что возможен независимый доступ к их старшей и младшей половинам; можно сказать, что каждый из этих регистров состоит из двух байтовых регистров, обозначаемых AH, AL, BH и т.д. (H - high, старший; L - low, младший):

 ----------- ----------- ----------- -----------
AX | AH | AL | BX | BH | BL | CX | CH | CL | DX | DH | DL |
 ----------- ----------- ----------- -----------
15 8 7 0

Таким образом, с каждым из этих регистров можно работать как с единым целым, а можно работать и с его "половинками". Например, можно записать слово в AX, а затем считать только часть слова из регистра AH или заменить только часть в регистре AL и т.д. Такое устройство регистров позволяет использовать их для работы и с числами, и с символами.

Все остальные регистры не делятся на "половинки", поэтому считать или записать их содержимое (16 битов) можно только целиком.

Сегментные регистры CS, DS, SS и ES не могут быть операндами никаких команд, кроме команд пересылки и стековых команд. Эти регистры используются только для сегментирования адресов (см. 1.4).

Счетчик команд IP всегда содержит адрес (смещение от начала программы) той команды, которая должна быть выполнена следующей (начало программы хранится в регистре CS). Содержимое регистра IP можно изменить только командами перехода.