Тема 2. Основные стадии выполнения команды
Лекция 3. Программирование на языке ассемблера.
1. Синтаксис ассемблера
2. Операнды
3. Виды адресация ассемблера
1. Синтаксис ассемблера
Программа на ассемблере представляет собой совокупность блоков памяти, называемых сегментами. Программа может состоять из одного или нескольких таких блоков-сегментов. Сегменты программы имеют определенное назначение, соответствующее типу сегментов: кода, данных и стека. Названия типов сегментов отражают их назначение. Деление программы на сегменты отражает сегментную организацию памяти процессоров Intel (архитектура IA-32). Каждый сегмент состоит из совокупности отдельных строк, в терминах теории компиляции называемых предложениями языка. Для языка ассемблера предложения, составляющие программу, могут представлять собой синтаксические конструкции четырех типов:
команды (инструкции) представляют собой символические аналоги машинных команд. В процессе трансляции инструкции ассемблера преобразуются в соответствующие команды системы команд процессора;
макрокоманды — это оформляемые определенным образом предложения текста программы, замещаемые во время трансляции другими предложениями;
директивы являются указанием транслятору ассемблера на выполнение некоторых действий. У директив нет аналогов в машинном представлении;
комментарии содержат любые символы, в том числе и буквы русского алфавита. Комментарии игнорируются транслятором.
Для распознавания транслятором ассемблера этих предложений их нужно формировать по определенным синтаксическим правилам. Для формального описания синтаксиса языков программирования используются различные метасинтаксические языки, которые представляют собой совокупность условных знаков, образующих нотацию метасинтаксического языка, и правил формирования из этих знаков однозначных описаний синтаксических конструкций целевого языка.
Для наглядного представления конструкций ассемблера используются синтаксические диаграммы. На рис. 1, 2 и 3 показан порядок написания предложений ассемблера с помощью синтаксических диаграмм.
Рис. 1. Формат предложений ассемблера
Рис. 2. Формат директив
Рис.3. Формат команд и макрокоманд
Для использования синтаксических диаграмм нужно пройти путь от входа диаграммы (слева) к ее выходу (направо). Если такой путь существует, то предложение или конструкция являются синтаксически правильными. Если такого пути нет, значит, эту конструкцию компилятор не примет. Иногда на линиях в синтаксических диаграммах присутствуют стрелки. Они говорят о том, что необходимо обратить внимание на направление обхода, указываемое этими стрелками, так как среди путей могут быть и такие, по которым можно идти справа налево. По сути, синтаксические диаграммы отражают логику работы транслятора при разборе входных предложений программы.
Имя метки — символьный идентификатор. Значением данного идентификатора является адрес первого байта предложения программы, которому он предшествует.
Префикс — символическое обозначение элемента машинной команды, предназначенного для изменения стандартного действия следующей за ним команды ассемблера.
Имя — идентификатор, отличающий данную директиву от других одноименных директив. В зависимости от конкретной директивы в результате обработки ассемблером этому имени могут быть присвоены определенные характеристики.
Код операции (КОП) и директива — это мнемонические обозначения соответствующей машинной команды, макрокоманды или директивы транслятора.
Операнды — части команды, макрокоманды или директивы ассемблера, обозначающие объекты, над которыми производятся действия. Операнды ассемблера описываются выражениями с числовыми и текстовыми константами, метками и идентификаторами переменных с использованием знаков операций и некоторых зарезервированных слов.
Алфавит ассемблера включает в себя следующие символы допустимые для написания текста программ:
ASCII_символ_буква — все латинские буквы А - Z, а - z, причем прописные и строчные буквы считаются эквивалентными;
decdigit — цифры от 0 до 9;
специальные знаки _, ?, @, $, &;
разделители: „ ., [, ], (, ), <, >, {, }, +, /, *, %, !, ", ", ?, \, = #, ^.
Лексемами языка ассемблера являются ключевые слова, идентификаторы, цепочки символов и целые числа.
Ключевые слова — это служебные символы языка ассемблера. По умолчанию регистр символов ключевых слов не имеет значения. К ключевым словам относятся:
названия регистров (AL, АН, BL, ВН, CL, СН, DL, DH, АХ, ЕАХ, ВХ, ЕВХ, СХ, ЕСХ, DX, EDX, ВР, EBP, SP, ESP, DI, EDI, SI, ESI, CS, DS, ES, FS, GS, SS, CR0, CR2, CR3, DR0, DR1, DR2, DR3, DR6, DR7);
операторы (BYTE, SBYTE, WORD, SWORD, DWORD, SDWORD, FWORD, QWORD, TBYTE, REAL4, REAL8, REAL10, NEAR16, NEAR32, FAR16, FAR32, AND, NOT, HIGH, LOW, HIGHWORD, LOWWORD, OFFSET, SEG, LROFFSET, TYPE, THIS, PTR, WIDTH, MASK, SIZE, SIZEOF, LENGTH, LENGTHOF, ST, SHORT, TYPE, OPATTR, MOD, NEAR, FAR, OR, XOR, EQ, NE, LT, LE, GT, GE, SHR,
названия команд (КОП) ассемблера, префиксов.
Идентификаторы — последовательности допустимых символов, использующиеся для обозначения имен переменных и меток.
Приведенные формы говорят о том, что идентификатор может состоять из одного или нескольких символов. В качестве символов можно использовать буквы латинского алфавита, цифры и некоторые специальные знаки — _, ?, $, @. Идентификатор не может начинаться символом цифры. Длина идентификатора может составлять до 255 символов (247 в MASM), хотя транслятор воспринимает лишь первые 32, а остальные игнорирует. Регулировать длину возможных идентификаторов (в TASM) можно с использованием ключа командной строки /mv. Кроме того, существует возможность указать транслятору на необходимость различать прописные и строчные буквы либо игнорировать их различие (что и делается по умолчанию). Для этого (в TASM) применяются ключи командной строки /mu, /ml, /mx.
Цепочки символов — это последовательности символов, заключенные в одинарные или двойные кавычки.
Целые числа могут указываться в двоичной, десятичной или шестнадцатеричной системах счисления. Отождествление чисел при записи их в программах на ассемблере производится по определенным правилам. Десятичные числа не требуют для своего отождествления указания каких-либо дополнительных символов. Для отождествления в исходном тексте программы двоичных и шестнадцатеричных чисел используются следующие правила:
<шестнадц_число><дес_шестнадц_число>h|0<сим_шестнадц_число>h;
<дес_шестнадц_число> <decdigit> <сим_шестнадц_число> | <decdigit>
<сим_шестнадц_число>
<hexdigit> <сим_шестнадц_число> | <дес_шестнадц_число> | <decdigit> |<hexdigit>
<decdigit> 0| 1 | 2 | 3 |4| 5 | 6 | 7 | 8| 9
<hexdigit> a|b|c|d|e|f|A|B|C|D|E|F
При этом наличие символов после (h) и перед (0) записью шестнадцатеричного числа. Это сделано для того, чтобы транслятор мог отличить в программе одинаковые по форме записи десятичные и шестнадцатеричные числа.
Для двоичных чисел все просто — после записи нулей и единиц, входящих в их состав, необходимо поставить латинскую букву «b».