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汇编 第四章 第一个汇编程序

本文主要是介绍汇编 第四章 第一个汇编程序,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

第四章 第一个汇编程序

4.1 一个源程序从写出到执行的过程
编写汇编源程序

用文本编辑器(如记事本Nodepad++、UltraEdit等),用汇编语言编写汇编源程序。宏汇编程序(MASM)macroassembler:具有宏加工功能的汇编程序

​ 1.一个汇编语言程序从写出到最终执行的简要过程
​ 编写->编译连接->执行
​ 2.对源程序进行编译连接
​ 1.使用汇编语言编译程序(MASM.EXE)对源程序文件中的源程序进行编译,产生目标文件【.obj文件】
​ 2.再用连接程序(LINK.EXE)对目标文件进行连接,生成可在操作系统中直接运行的可执行文件【.EXE文件】。
​ 3.可执行文件包含两部分内容
​ 1.程序(从源程序的汇编指令翻译过来的机器码)和数据(源程序中定义的数据)
​ 2.相关的描述信息(比如:程序有多大、要占多少内存空间等)
​ 4.执行可执行文件中的程序
​ 1.在操作系统(如:MSDOS)中,执行可执行文件中的程序
​ 2.操作系统依照可执行文件中的描述信息,将可执行文件中的机器码和数据加载入内存
​ 并进行相关的初始化(比如:设置CS:IP指向第一条要执行的指令),然后由CPU执行程序

4.2 源程序的主要结构

​ 源程序由 汇编指令+伪指令+宏指令 组成
​ 伪指令:编译器处理
​ 汇编指令:编译为机器码

假设 assume :cs寄存器 (code segment)名字为codesg

1.伪指令
​ 1.没有对应的机器码的指令,不能由CPU直接执行
​ 2.伪指令是由编译器来执行的指令,编译器根据伪指令来进行相关的编译工作
2. segmentends【定义一个段】

  1. segment和ends是一对成对使用的伪指令
  2. 编写汇编程序【必须】使用到的指令
  3. segment和ends的功能是定义一个段
    segment:说明一个段开始
    ends:说明一个段结束
  4. 一个段必须有一个名称来标识,使用格式为
    段名 segment
    段名 ends
  5. 一个汇编程序由多个段组成
    这些段用来存放【代码、数据、或当作栈空间】来使用
    一个有意义的汇编程序至少要有一个段,这个段用来存放代码。

3.end【真正的没了】

  1. end是一个汇编程序的结束标记
  2. 编译器在编译汇编程序的过程中,如果碰到了伪指令end,就结束对源程序的编译
  3. 如果程序写完了,要在结尾处加上伪指令end
    否则,编译器无法知道程序在何处结束
    【切记】不要把end和ends搞混了
    end:汇编程序的结束标记
    ends:与segment成对出现

4.assume【寄存器和段的关联假设】
1.它假设某一段寄存器和程序中的某一个用segment…ends定义的段相关联
2.通过assume说明这种关联,在需要的情况下,
编译程序可以将段寄存器和某一具体的段相联系
5.程序和源程序
1.我们将源程序文件中的所有内容称为【源程序】
2.将源程序中最终由计算机执行处理的指令或数据称为【程序】
3.程序最先以汇编指令的形式,存储在源程序
然后经过编译、连接后转变为机器码,存储在可执行文件中
在这里插入图片描述6. 标号,标号与段名称有所区别
1.一个标号codesg指代了一个地址,即是段名称。
2.段名称 放在segment的前面,作为一个段的名称
这个段的名称最终将被汇编、连接程序处理为一个段的段地址
7. DOS中的程序运行

  1. DOS是一个单任务操作系统
  2. 一个程序结束后,将CPU的控制权交还给是他得以运行的程序,我们称这个过程为:程序返回ret

8.程序返回
mov ax,4c00H
int(interrupt) 21H ;【中断机制】是DOS最伟大的机制,Windows系统上是【消息机制】
这两条指令所实现的功能就是程序返回
9.几个和结束相关的内容
1.段结束:伪指令
通知编译器一个段的结束【ends】
2.程序结束:伪指令
通知编译器程序的结束【end】
3.程序返回:汇编指令
mov ax,4c00H
int 21H
在这里插入图片描述10.语法错误和逻辑错误
1.语法错误
1.程序在编译时被编译器发现的错误
2.容易发现
2.逻辑错误
1.在编写时不会表现出来的错误、在运行时会发生的错误
2.不容易发现

4.3 编辑源程序

之前dosbox debug 程序按quit退出后继续进入有masm的目录进入edit,要有这个程序才能使用。

编辑好内容后按alt选中save as 输入名字test.asm后enter保存
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按alt键后出现光标上下左右切换 即可exit 选中后enter,最后在文件夹出现了。
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4.4 编译

运行masm后会出现版本信息。输入要编译的源文件名字。会生成obj文件,按enter即可。后面两个目标文件可以忽略,也是按enter。
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注意,在编译的过程中,我们提供了一个输入,即源程序文件。最多可以得到3个输出:目标文件(.obj)、列表文件(.Ilst)、交叉引用文件(.crf),这3个输出文件中,目标文件是我们最终要得到的结果,而另外两个只是中间结果,可以让编译器忽略对它们的生成。在汇编课程中,我们不讨论这两类文件。

4.5 连接

输入link后再输入obj文件名按enter 生成exe文件,剩下的enter忽略

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汇编和连接的作用

​ 1.当源程序很大时,可以将他们分成多个源程序文件夹编译,每个源程序编译成为目标文件后,再用连接程序将它们连接在一起,生成一个可执行文件。
​ 2.程序中调用了某个库文件中的子程序,需要将这个库文件和该程序生成的目标文件连接到一起,生成一个可执行文件
​ 3.一个源程序编译后,得到了存有机器码的目标文件,目标文件中的有些内容还不能直接用来生成可执行文件,连接程序将这些内容处理为最终的可执行信息。
​ 所以在只有一个源程序文件,而又不需要调用某个库中的子程序的情况下,也必须用连接程序对目标文件进行处理,生成可执行文件

最终生成的文件
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我们用汇编语言编程,就要用到:编辑器(Edit)、编译器( masm)、连接器( link )、调试工具( debug)等所有工具,他们都是在操作系统之上运行的程序,所以我们的学习过程必须在操作系统的环境中进行。

4.6 以简化方式进行编译和连接

masm test; link test;

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​ 汇编使用的程序:masm.exe test.asm; 生成test.obj
​ 连接使用的程序:link.exe test.obj; 生成test.exe
​ 简化方式进行汇编和连接的程序:ml.exe test.asm(ml 两个同时生成了,上面不加分号; 需要一步步确定)

4.7 exe的执行

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奇怪吗?程序运行后,竟然没有任何结果,就和没有运行一样。那么,程序到底运行了吗?
程序当然是运行了,只是从屏幕上不可能看到任何运行结果,因为,我们的程序根本没有向显示器输出任何信息。程序只是做了一些将数据送入寄存器和加法的操作,而这些事情,我们不可能从显示屏上看出来。程序执行完成后,返回,屏幕上再次出现操作系统的提示符

4.8 可执行文件中的程序装入内存并运行的原理

​ 1.在DOS中,可执行文件中的程序P1若要运行,必须有一个正在运行的程序P2,将P1从可执行文件中加载入内存,将CPU的控制权交给P1,P1才能得以运行
​ 2.当P1运行完毕后,应该将CPU的控制权交还给使他得以运行的程序P2
​ 3.操作系统的外壳
​ 1.操作系统是由多个功能模块组成的庞大、复杂的软件系统
​ 任何通用的操作系统,都需要提供一个称为shell(外壳)的程序,
​ 用户(操作人员)使用这个程序来操作计算机系统工作
​ 2. DOS中有一个程序command.com,这个程序在DOS中称为命令解释器,也就是DOS系统的shell
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用debug加载程序,可以看到,Debug 将程序从可执行文件加载入内存后,cx 中存放的是程序的长度。1.exe中程序的机器码共有15个字节。则1.exe加载后,cx 中的内容为000FH。
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可以看到,ds是075a,从076a:0000~076a:000E都是程序的机器码。cs和ds相差了10H。这256个字节存放psp。
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(1)程序加载后,ds中存放着程序所在内存区的段地址,这个内存区的偏移地址为0,则程序所在的内存区的地址为ds:0;
(2)这个内存区的前256个字节中存放的是PSP,DOS用来和程序进行通信。从256字节处向后的空间存放的是程序。
所以,从 ds 中可以得到PSP的段地址SA,PSP的偏移地址为0,则物理地址为SA×16+0。
因为PSP占256(100H)字节,所以程序的物理地址是:SA×16+0+256= SA×16+16×16+0=(SA+16)×16+0可用段地址和偏移地址表示为: SA+10H:0。

现在,我们可以开始跟踪了,用T命令单步执行程序中的每一条指令,并观察每条指令的执行结果,到了int 21,我们要用Р命令执行
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使用Q命令退出 Debug,将返回到command 中,因为Debug 是由 command 加载运行的。在 DOS中用“debug 1.exe”运行 Debug对1.exe进行跟踪时,程序加载的顺序是:command 加载Debug,Debug加载1.exe。返回的顺序是:从 1.exe中的程序返回到Debug,从 Debug返回到command

4.执行可执行文件1.exe时,
​ (1)什么程序将CPU的控制权交给了1.exe?
​ (2)将程序1.exe加载入内存后,如何使程序得以运行?
​ (3)1.exe程序运行结束后,返回到了哪里?
​ 1.在DOS中直接执行1.exe时,是正在运行的cmd.exe将1.exe中的程序加载入内存
​ 2. cmd.exe设置CPU的CS:IP指向程序的第一条指令(即,程序的入口)
​ 从而使程序得以运行
​ 3.程序运行结束后,返回cmd.exe中,CPU继续运行cmd.exe

【实验三】编程、编译、连接、跟踪

assume cs:codesg
codesg segment
	mov ax,2000H
	mov ss,ax
	mov sp,0
	add sp,10
	pop ax
	pop bx
	push ax
	push bx
	pop ax
	pop bx
	mov ax,4c00H
	int 21H
codesg ends
end

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PSP的头两个字节是CD 20,用 Debug加载t1.exe,查看PSP的内容。用-u查看是int 20

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