Разработка программы на Ассемблере

и результат поместить в DST.

4. DEC DST; декремент (DST).

5. CMP DST, SRC; сравнить содержимое DST и SRC. Эта команда выполняет вычитание (SRC) из (DST)   но разность не помещает в DST и по результату операции воздействует на флаги.

условие флаги

OF SF ZF CF

DST > SRC 0/1 0 0 0

DST = SRC 0 0 1 0

DST < SRC 0/1 1 0 1

0/1 - означает, что флаг может быть равен 0 или 1 в зависимости от значений операндов. Флаги OF и SF имеют смысл при операциях со знаковыми числами, CF для беззнаковых чисел. Флаг переполнения OF устанавливается в 1, если в результате операции сложения или вычитания значения переноса в старшиий двоичный разряд и из старшего двоичного разряда не совпадают. По другому определению OF принимает значение 1, если результат превышает диапазон представления соответствующих чисел. Пусть DST > SRC и оба являются однобайтовыми числами, тогда:

DST: 1. (+127) 2. (+127)

SRC: - (+2) - (-2)

------- -------

(+125) (OF)=0 (+129)? (OF)=1

Во втором примере результат превышает диапазон: -128 <= x < = +127. Флаг знака SF устанавливается в '1', если старший бит результата операции равен 1, т.е. при отрицательном результате. В противном случае сбрасывается. Флаг нуля ZF устанавливается в '1' при нулевом результате (!), иначе сбрасывается. Флаг переноса CF = 1, если есть перенос из старшего разряда при сложении или есть заем в младший разряд при вычитании. Иначе флаг сбрасывается. Для первого примера SF = ZF = CF = 0, для второго: SF = 1, ZF = CF = 0.

ЛОГИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ И КОМАНДЫ СДВИГА

1. AND DST, SRC; поразрядное логическое "И".

   mov dh, 10101100b;

   and dh, 0f0h;

в результате выполнения этих двух команд содержимое DH станет равно 10100000b.

2. OR DST, SRC; поразрядное логическое "ИЛИ".

or bx,dx;если (BX)=5F0Fh,а (DX)=7777h,то после операции

;(BX)=7F7Fh.

BX	0101 1111 0000 1111 = 5F0F
DX	0111 0111 0111 0111 = 7777
BX (результат)	0111 1111 0111 1111 = 7F7F

3. XOR DST, SRC; поразрядное логическое "исключающее ИЛИ".

xor al,55h;если (AL)=5ah, то после операции (AL)=0fh.

4. NOT DST; инверсия всех битов приемника.

5. TEST DST, SRC; выполняет операцию AND над операндами, но воздействует только на флаги и не изменяет самих операндов.

6. SHR DST, CNT; логический сдвиг вправо, освобождающиеся слева биты заполняются нулем, крайний правый бит выталкивается во флаг CF. Операнд DST может быть ячейкой памяти.

mov bl,10110010b;(CF) = x

shr bl,1;(BL) = 01011001,(CF) = 0

до  сдвига

1

0

1

1

0

0

1

0

(CF)=X

после сдвига

0--->

0

1

0

1

1

0

0

1

------>

(CF)=0

mov cl,4;

shr bl,cl;(BL) = 00000101,(CF) = 1.

7. SHL DST, CNT; логический сдвиг влево.

8. RLC DST, CNT; циклический сдвиг влево через перенос

9. RRC DST, CNT;циклический сдвиг вправо через перенос

10. ROR DST, CNT;циклический сдвиг влево

11. ROL DST, CNT;циклический сдвиг вправо

КОМАНДЫ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ

1. CALL SUBR; вызов подпрограммы с адресом SUBR;

call delay;

mov ....

2. RET; возврат из подпрограммы к оператору следующему непосредственно за CALL, то есть в приведенном выше примере к MOV ..

3. JMP NAME; безусловный переход к команде с символическим адресом NAME.

jmp short name;переход к метке name, отстоящей не более

;чем на -128 или +127 байтов.

jmp near name;переход к метке name, отстоящей не более

;чем на 65535 байтов, в одном сегменте.

jmp name;аналогично jmp near name;

4. JA NAME или JNBE NAME; условный переход, если, например, в результате сравнения CMP DST, SRC приемник по абсолютной величине больше источника, то перейти к метке name.

5. JB NAME или JNAE NAME; условный переход, если, например, в результате сравнения CMP DST, SRC приемник по абсолютной величине меньше источника, то перейти к метке name (команды п4 и п5 выполняются по результатам выполнения операций над беззнаковыми числами).

6. JZ NAME или JE NAME; перейти, если результат операции влияющей на флаг нуля - нулевой (переход по "нулю").

7. JNZ NAME или JNE NAME; переход по "не нулю". (команды п6 и п7 выполняются по результатам выполнения операций над числами cо знаком ).

КОМАНДЫ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛАМИ

1. LOOP NAME; эта команда неявно уменьшает (CX) на 1 и осуществляет переход к ближней метке, если (CX) не равно 0.

....

mov cx,64h;блок операторов от метки syc до loop syc

syc: ....;будет выполнен 100 раз.

....

loop syc

2. LOOPZ NAME или LOOPE NAME кроме того осуществляет проверку ZF флага. Поэтому цикл заканчивается по условию, когда (CX) = 0 или (ZF) = 0 или и то и другое вместе. Т.о. эта команда служит для обнаружения первого ненулевого результата.

3. LOOPNZ, LOOPNE - выход из цикла по "нулю".

....

mov cx,1000d;цикл может быть завершен раньше 1000

next: .... ;прохода,если содержимое аккумулятора

.... ;станет равным 129,т.е. равным ASCII коду

cmp al,'Б';буквы Б.

loopnz next

9.3.9 КОМАНДЫ ОБРАБОТКИ СТРОК (ЦЕПОЧЕК БАЙТОВ)

1. LODSB; команда lodsb загружает байт адресованный регистром SI из сегмента данных, и увеличивает SI на 1, если перед этим была введена команда CLD (очистить флаг направления DF) и уменьшает SI на 1, если была использована команда STD (установить флаг направления).

....

.DATA

string DB 'abcdefg'

.CODE

....

cld;после выполнения этих команд в AL будет

mov si,OFFSET [string+2]; загружен ASCII код 'с'

lodsb;причем содержимое SI будет указывать на 'd'.

2. MOVSB; эта команда перемещает один байт из ячейки памяти с адресом в регистре SI в ячейку памяти с адресом в регистре DI и увеличивает (SI) и (DI) на 1. Значение SI может находиться, как в сегменте данных DS, так и в дополнительном сегменте ES. Значение DI может находиться только в дополнительном сегменте ES.

....

.DATA

msg DB 'Всё O.K.'

LEN = $ - msg;LEN равно 8

.CODE

....

cld

lea si,msg;в SI адрес источника

mov ax,0b800h;начало сегмента видеопамяти

mov es,ax;поместить в дополнительный сегмент

lea di,es:(0a0h * 3);4-я строка сверху

mov cx,LEN;LEN - количество выводимых символов

rp: movsb;переслать символ в текущую позицию экрана

inc di;перешагнуть через позицию атрибута

loop rp;повторить до исчерпания (CX)

....;строка 'Всё O.K.' будет выведена в 4-ю строку

;дисплея сверху.

3. REP ;префикс повторения команды. Например окончание предыдущей программы может быть записано в виде:

....

mov cx,LEN;несмотря на то,что массив'Всё O.K.'будет

rep movsb;скопирован в область памяти B800:(A0 * 3), на

;экран дисплея будет выведено: ВёOK. Почему?

4. CMPSB; осуществляет сравнение байта строки источника c адресом (SI) и байта строки приемника с адресом (DI): то есть производит вычитание ((SI)) - ((DI)). Не путать с командой CMP DST, SRC в которой наоборот, производится вычитание источника из приемника. Команда CMPSB неявно уменьшает (CX) на 1 и увеличивает (SI) и (DI) на 1, если (DF) = 0.

5. REPZ или REPE; префикс повторения. Выполнение команды завершается, когда (CX) = 0 или (ZF) = 0.

....

.DATA

src DB 'To be, or not to be'

dst DB 'To be ,or not to be'

len = $ - dst;len равно 19

.CODE

....

cld; (DF) = 0

push ds;совместить адреса

pop es;сегментов ds и es

mov cx,len;длину строки dst переслать в cx

lea di,dst;загрузить адрес(смещение) строки dst в DI

lea si,src

repe cmpsb;сравнивать побайтно

je equal;если все байты совпали, то перейти к метке

not cx;если нет - вычислить номер несовпадающих байт

add cx,len;

jmp notequal;

equal: ....

....

notequal: ....

В конце этого примера номер первого несовпадающего байта (CX) = 5.

КОМАНДЫ УПРАВЛЕНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРОМ

1. CLC; сбросить флаг переноса (CF) = 0.

2. STC; установить флаг переноса (CF) = 1.

3. CMC; инвертировать флаг пнреноса.

4. CLD; очистить флаг направления (DF) = 0, в этом случае операции над строками (цепочками байтов) будут производиться от младшего адреса к старшему.

5. STD; установить флаг направления (DF) = 1,обработка цепочек байтов производится от старшего адреса к младшему.

6. STI; установить флаг прерываний (IF) = 1, разрешить прерывания от внешних устройств.

7.CLI; очистить флаг прерываний.

8. NOP; холостая операция.

КОМАНДЫ ПРЕРЫВАНИЙ

1. INT INUM; эта команда вызывает программное прерывание, то есть переход к ячейке памяти с адресом хранящимся в четырех байтах, начиная с адреса INUM * 4, где INUM = (0...255). Это 4-х байтовое число является указателем подпрограммы обработчика данного прерывания, и иначе называется вектором прерывания.Таким образом первый килобайт памяти 256 * 4 отводится под векторы прерываний.

Операции инициируемые программными прываниями определяются кодом в регистре AH, например:

....

mov ah,14d;функция вывода символа на дисплей,с последующимм

mov al,31h;продвижением курсора на одну позицию вправо.

int 10h;на экран будет выведена цифра '1'(ASCII код 31h).

....

.DATA

privet DB 'Добрый morning !','$';

.CODE

....

lea dx,privet;специальная функция регистра DX

mov ah,9;9 - функция вывода на экран дисплея

int 21h;будет выведено приветствие ....

ВЛИЯНИЕ КОМАНД НА ФЛАГИ

В таблицу включены только те инструкции, которые влияют на флаги.

"+" - обозначает, что команда влияет на флаг, "-" - не влияет, "1" - флаг устанавливается в 1, "0" - флаг устанавливается в 0 (сбрасывается), "#" - инверсия флага, "?" - не определенное значение флага, >1 - одиночный сдвиг, >n - многоразрядный сдвиг.

ПРИМЕЧАНИЯ

1. R1,R2 - одно- или двухбайтные регистры.

2. RP - двухбайтные регистры.

3. SRC,DST -источник,приемник (регистр или ячейка па-

мяти)

4. M,M1,M2 -ячейки памяти с символическими адресами M,

M1 и M2.

5. CNT - счетчик,регистр CL или CX.

6. SUBR,NAME - символический адрес (метка начала

подпрограммы или блока операторов).

7. Во всех командах условных переходов метка NAME

должна отстоять от команды перехода не более,чем на -128

или +127 байтов.

8. INUM - номер прерывания.

ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1. Технико-математическое описание задачи

Программа делится на две части:

Первая часть программы - Сбор сведений - это часть программы, собирающая справки об оборудовании, установленном на ПК, на котором программа выполняется. Справки наводятся о следующих устройствах:

• математическом сопроцессоре;

• СОМ портах;

• LPT портах;

• дисководах;

• CD-ROM приводах;

• расширенном управлении электропитанием;

• манипуляторе «мышь».

Математический сопроцессор – это микрочип, устанавливаемый на материнскую плату, который работает совместно с основным процессором, осуществляет обработку чисел с плавающей точкой, тем самым разгружая основной процессор. Может устанавливаться опционально по желанию пользователя либо самим пользователем, т.е. может либо присутствовать, либо отсутствовать.

СОМ порты – это порты с последовательным типом передачи данных, предназначенные для подключения коммуникационных, манипуляторных и других устройств, где требуется сравнительно не- большая скорость передачи данных. Количество установленных последовательных портов может варьироваться от одного до четырёх. На некоторых материнских платах существует ограничение на подключение последовательных портов, например: если это значение будет два, и если вы подключите четыре порта, то работать будут все равно два.

LPT порты – это порты с параллельным типом передачи данных, предназначенные для подключения принтеров и других устройств, где требуется относительно большая скорость передачи данных, а также могут использоваться для соединения двух компьютеров между собой для обмена данными. Количество установленных LPT портов может варьироваться от одного до четырёх.

Дисковод – устройство, предназначенное для чтения/записи накопителей на магнитном диске (гибкий диск). Существует четыре типа дисководов:

• 360 Кб.;

• 720 Кб.;

• 1.2 Мб.;

• 1.44 Мб.

Они различаются по формату обслуживаемых дискет и максимально возможному объему данных, записываемых на дискету соотвестсвующего типа.

CD-ROM привод – устройство, предназначенное только для чтения накопителей на лазерных дисках. Различаются по скорости доступа к данным и скоростью вращения лазерного диска. Обычно устанавливают не более одного привода.

РУЭ (расширенное управление электропитанием) – стандарт, служащий для экономии электроэнергии. Представляет собой следующий набор функций:

• автоматическое отключение электропитания;

• «спящий» режим;

• автоматическое отключение питания монитора;

• автоматическое отключение питания жестких дисков.

Может находиться в двух состояниях: включено или выключено.

Вторая часть программы - диагностика памяти - проверяет на работоспособность память ПК, на котором выполняется программа.

1.2. Требования к функциональным характеристикам

При запуске программы на экран должна выводиться аннотация, затем, после нажатия на любую клавишу, должен очищаться экран и появляться меню из трех пунктов:

1 – сбор сведений о системе;

2 – тест памяти;

3 – выход.

Для выбора интересующего пункта необходимо нажать на клавиатуре цифры, соответствующие номерам пунктов.

В случае выбора пункта «Сбор сведений о системе» выполняется последовательный вывод информации о ПК в виде списка устройств с текущим состоянием. Ниже приведена таблица со списком устройств и их возможными состояниями.

Таблица 1

Таблица возможных состояний устройств

Устройство	Возможные состояния
Математический сопроцессор	Присутствует, отсутствует
Максимальное количество подключаемых Сом портов	От 0 до 4
Количество CОМ-портов	От 0 до 4
Количество LPT-портов	От 0 до 4
Первый дисковод	Отсутствует, 360Kb, 720Kb, 1.2Mb, 1.44Mb.
Второй дисковод	Отсутствует, 360Kb, 720Kb, 1.2Mb, 1.44Mb.
Количество установленных CD-ROM приводов	От 0 до 4
Расширенное управление электропитанием(APM)	Отсутствует, присутствует, включено/выключено
Манипулятор «мышь»	Отсутствует, присутствует

После вывода списка устройств, в программе необходимо реализовать задержку, затем возврат в меню.

В случае выбора пункта «тест памяти» программа должна выполнять тестирование не менее 640Кб. памяти. В случае если память исправна, на экран выводиться сообщение «тест пройден», в противном случае «тест не пройден». Также необходимо реализовать задержку и возврат в меню.

В случае выбора пункта «выход», необходимо реализовать завершение работы программы и передачу управления операционной системе DOS.

1.3. Требования техническим и программным средствам

Программа выполнена на языке ассемблера 8086 процессора,

соответственно ей необходим IBM PC – совместимый компьютер с процессором не ниже 8086, также программа может выполняться на компьютерах с процессорами старшего поколения (например: 80286 или 80386), т.к. особенностью архитектуры 80х86 является преемственность на уровне машинных команд: программы, написанные для младших моделей процессоров, без всяких изменений могут быть выполнены на более старших моделях.

Компилированный код программы занимает всего 2 Кб – это связано с отсутствием избыточного кода, которого очень много при использовании языков высокого уровня. В связи с этим программа может легко поместиться на дискету 360 Кб.

Программа работает в текстовом режиме и не использует цветовой гаммы, поэтому ей достаточно монитора CGA. Кроме того она может без всяких изменений работать на мониторах старшего поколения таких, как EGA, VGA и SVGA.

Так как программа тестирует 640 Кб оперативной памяти, этот объем является минимумом.

1.3.1. Обоснования выбора языка программирования

Для написания данной программы был выбран язык ассемблера. В связи с тем, что он наиболее подходит для реализации такого рода задач, т.е. где требуется доступ к портам, выполнение специальных прерываний, доступ к области памяти BIOS и т.д.

Язык ассемблера, представляет собой фактически символьную форму записи машинного языка: в нем вместо цифровых кодов операций вписывают привычные знаки операций или их словесные названия, вместо адресов – имена, а константы записывают в десятичное системе счисления. Программу, записанную в таком виде, вводят в ЭВМ и подают на вход специальному транслятору, называемому ассемблером, который переводит её на машинный язык, и далее полученную машинную программу выполняют.

Для любой ЭВМ можно придумать разные языки ассемблера, хотя бы потому, что можно по-разному обозначать машинные операции. В частности, и для ПК разработано несколько таких языков(ASM-86, MASM, TASM). Для реализации данной задачи был выбран язык, который создан фирмой Borland и полное название которого – турбо ассемблер, сокращенно TASM. Надо отметить, что этот язык наиболее часто используется на ПК.

СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1. Постановка задачи

Разработать программу тестирования оперативной памяти и сбора сведений