МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛЖСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Н.ТАТИЩЕВА

В.Ф. ЛАРИНА

Программирование на языке ассемблер

Лабораторный практикум

по дисциплинам

«Организация ЭВМ и систем» и

«Архитектура ЭВМ и систем»

Тольятти 2007

ББК 32. 973

В.Ф.Ларина. Программирование на языке Ассемблер: лабораторный практикум. - Тольятти: Волжский университет им. В.Н.Татищева, 2007.- 40 с.

Содержит теоретические сведения и примеры, касающиеся систем счисления, особенностей операций сложения и вычитания с данными разного типа, прерываний, а также подробно прокомментированные примеры программ на языке Ассемблер.

Для студентов специальностей 230101 (220100) «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» и 230201 (071900) «Информационные системы».

Рецензент: канд.техн.наук, доцент Куралесова Н.О.

Утверждено Ученым советом ВУиТ . .2007

© ВОЛЖСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Н.ТАТИЩЕВА, 2007

Введение

Под «архитектурой ЭВМ» обычно понимается логическое построение вычислительной машины, то есть то, какой машина представляется программисту [14]. Описание физического построения вычислительных средств принято определять понятием «организация ЭВМ». Достаточно часто пользуются термином «архитектура» в «широком» представлении, объединяющем как архитектуру, так и организацию ЭВМ. В данном пособии принято именно такое толкование этого термина.

Архитектура ЭВМ охватывает перечень большого количества характеристик, одной из которых является описание набора и форматов машинных команд.

Язык Ассемблера является специфическим языком машинного уровня, его команды имеют взаимно-однозначное соответствие с системой машинных команд, они согласованы с архитектурой компьютера. Язык Ассемблера существует для каждого типа процессора или целого семейства процессоров, в частности, Ассемблер для IBM PC имеет систему команд, понимаемую различными процессорами производства INTEL.

Наиболее часто язык Ассемблера используется для непосредственного управления аппаратурой ЭВМ. Он необходим также при оптимизации критических блоков в прикладных программах для повышения их быстродействия.

Целью данного лабораторного практикума является ознакомление с основными командами и приемами программирования на Ассемблере.

Лабораторный практикум содержит теоретические сведения и примеры, касающиеся систем счисления, особенностей операций сложения и вычитания с данными разного типа, прерываний, а также подробно прокомментированные примеры использования языка Ассемблер. В конце каждого раздела представлены задания, предназначенные для самостоятельного решения.

Лабораторная работа 1 системы счисления

1. Цель работы

Изучение позиционных систем счисления: перевод чисел из одной системы в другую; сложение и вычитание чисел в различных системах счисления.

2. Позиционные системы счисления

1.2.1 Под системой счисления понимают способ представления любого числа с помощью некоторого алфавита символов, называемых цифрами.

Позиционные системы счисления харак­тери­зу­ют­ся тем, что одна и та же цифра имеет различное значение, определяемое позицией цифры в последовательности цифр, изображающих число. Десятичная система счисления - позиционная, римская система счисления - непозиционная.

Количество S различных цифр, употребляемых в позиционной системе счисления, называется ее основанием.

Любое число X в позиционной системе счисления можно представить в виде полинома от основания S:

X = k_iSⁱ + k_i-1S^i-1 + … + k₁S¹ + k₀S⁰ + k_-1S^-1 + k_-2S^-2 + …

Для краткости число принято изображать в виде последовательности цифр:

X = k_ik_i-1 … k₁k_0.k_-1k_-2 …

Позиции цифры, отсчитанные от запятой (точки), отделяющей целую часть от дробной, называются разрядами.

В ЭВМ используются только позиционные системы счисления с раз­лич­ными основаниями.

Систему счисления, в которой записано число, обозначают подстрочным ин­дек­сом, заключенным в круглые скобки, например: 1101₍₂₎, 369₍₁₀₎, BF₍₁₆₎ и т.д.

ПРИМЕР

1101₍₁₀₎ = 110³+ 110² + 010¹ + 110⁰

1101₍₁₆₎ = 116³ + 116² + 016¹ + 116⁰

1101₍₂₎ = 1 2³ + 1 2² + 0 2¹ + 1 2⁰

1.2.2 В ЭВМ применяют двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления. В компьютерной документации принято дополнять число спецификатором – буквой, указывающей, в какой системе оно записано. В конце двоичного числа ставится буква b (binary), в конце восьмеричного – буква o (octal) или q ( буква o похожа на нуль, поэтому рекомендуется использовать q), в конце 16-ричного – буква h. Ради общности спецификатор d (decimal) можно указывать в конце десятичного числа, но обычно это не делается.

В двоичной системе счисления используются два символа: 0 и 1 ( S = 2 ). Одним из главных достоинств этой системы является тот факт, что для представления в ЭВМ разряда двоичного числа может быть использован любой простой элемент, имеющий всего два устойчивых состояния. Другое преимущество двоичной системы - простота двоичной арифметики.

Каждая позиция, занимаемая двоичной цифрой, называется бит. Бит является наименьшей единицей информации в ЭВМ.

В восьмеричной системе счисления употребляются восемь цифр ( 0...7 ), то есть S = 8. Восьмеричная система счисления удобна для компактной формы записи чисел.

Шестнадцатеричная система счисления имеет основание S, равное 16. В общем виде шестнадцатеричное число выглядит следующим образом:

X = k_i16ⁱ + k_i-116^i-1 + … + k₁16¹ + k₀16⁰ + k_-116^-1 + …

где k_m = 0 … 9, A, B, C, D, E, F, при этом:

A₍₁₆₎ = 10₍₁₀₎ B₍₁₆₎ = 11₍₁₀₎ C₍₁₆₎ = 12₍₁₀₎

D₍₁₆₎ = 13₍₁₀₎ E₍₁₆₎ = 14₍₁₀₎ F₍₁₆₎ = 15₍₁₀₎

Шестнадцатеричная система счисления позволяет короче записывать многоразрядные двоичные числа.