assembler_na_primeraxbazovyy_kurs_rudolf_marek

Глава 10. Программирование в DOS

10.7. Работа с каталогами

Операции над каталогами в языке ассемблера ничем не отличаются от таких же операций в языках высокого уровня. Привычные функции MKDIR, RMDIR, CHDIR и т.п. реализованы как набор системных вызовов, которые мы рассмотрим в этом параграфе.

Создание и удаление каталога (MKDIR, RMDIR)

Для создания каталога используется функция 0x39, принимающая указатель на имя нового каталога. Удалить каталог можно с помощью функции ОхЗА.

Эта функция удаляет только пустой каталог, то есть предварительно нужно удалить из него все файлы и подкаталоги.

Смена текущего каталога (CHDIR)

Очень полезной является функция ОхЗВ — функция смены текущего каталога (CHDIR). Именно от текущего каталога все функции DOS, работающие с файлами, отсчитывают относительное имя файла. То есть если имя файла не указано полностью, то DOS будет искать файл в текущем каталоге.

Получение текущего каталога (GETCWD)

Иногда нам нужна обратная операция — мы хотим знать, какой каталог является текущим. Функция 0x47 возвращает имя текущего каталога, но без буквы диска и начального слэша.

163

Ассемблер на примерах. Базовый курс

Если нам нужно узнать имя текущего диска, можно использовать функцию

0x19:

В листинге 10.8. приведена программа pwd, выводящая на экран текущий каталог, включая букву диска

Листинг 10.8. Программа, выводящая на экран текущий каталог, включая букву диска

164

Глава 10. Программирование в DOS

Для полноты описания давайте рассмотрим обратную функцию — установку

текущего диска ОхОЕ:

Установка текущего диска АН = ОхОЕ

DL = 0x00 диск А: AL = количество имеющихся дисков DL = 0x01 диск В:

10.8. Управление памятью

Каждая программа, работающая под управлением DOS, получает в свое рас­ поряжение всю оставшуюся свободную память. Можно вернуть временно не нужную память обратно в распоряжение DOS, а потом при необходимости затребовать ее обратно. Чтобы «отдать» блок памяти операционной системе,

нужно объявить его свободным при помощи системного вызова 0х4А.

Изменение размера блока памяти

Для изменения размера блока памяти используется функция 0х4А. Можно запросить как увеличение, так и уменьшение блока. Если запрос не может быть выполнен, то флаг переноса будет содержать 1, а в регистре ВХ будет максимальный доступный размер блока памяти.

Новый размер блока указывается в «параграфах» — единицах величиной в 16 байтов.

СОМ-программы обычно «заказывают» блок памяти размером в 64 Кб (то есть 0x1000 параграфов). Выделить 0x1000 параграфов можно с помощью следующего кода:

Запросить еще несколько блоков памяти можно с помощью команды выде­ ления памяти 0x48, рассмотренной ниже.

165

Ассемблер на примерах. Базовый курс

Выделение памяти

С помощью функции 0x48 мы можем попросить операционную систему вы­ делить новый блок памяти в любое время. Если такой блок доступен, он будет распределен. Адрес его сегмента будет возвращен в регистре АХ.

Посмотрим, как выделить блок размером 64 Кб, используя эту функцию. Предположим, что ненужную память мы уже вернули операционной системе, вызвав функцию 0х4А.

Освобождение памяти

Выделенная (распределенная) память должна быть возвращена обратно опе­ рационной системе. Сделать это можно с помощью функции 0x49:

10.9. Аргументы командной строки

Для получения доступа к аргументам командной строки в языке С исполь­ зуются переменные argc (количество аргументов) и argv (массив самих аргу­ ментов). Операционная система DOS передает все аргументы одной строкой, записывая эту строку по адресу 0x81 от начала сегмента программы. Длина этой строки с учетом завершающего символа OxOD сохраняется по смеще-

166

Глава 10. Программирование в DOS

нию 0x80 (один байт). Нам придется извлекать отдельные аргументы из этой строки вручную.

Следующая программа выводит переданные ей параметры на экран и завер­ шает работу. Ничего нового в ней нет: мы просто выводим строку, записанную по адресу 0x81 (листинг 10.9).

Листинг 10.9. Программа, выводящая переданные ей параметры на экран

10.10. Коды ошибок

Определить, что произошла ошибка во время системного вызова, можно по флагу переноса: если он установлен (CF=1), то вызов завершился ошибочно.

Врегистре АХ будет код ошибки. Подробную информацию об ошибке можно получить с помощью системного вызова АН=0x59. Также описание ошибок можно найти в Ralf Brown Interrupt List.

Втаблице 10.3 перечислены только коды самых распространенных ошибок.

167

Ассемблер на примерах. Базовый курс

10.11.Отладка

10.11.1.Что такое отладка программы

изачем она нужна

При разработке программы на языке ассемблера очень важным является этап отладки программы. Отладка позволяет найти и проанализировать не опечат­ ки, а логические ошибки в вашей программе: именно из-за них программа работает не так, как нужно. Для отладки ваших программ вам понадобится специальная программа — отладчик (debugger).

По-английски ошибка в программе называется «bug» (жук) в честь жука, который, согласно легенде, поселился в одном из первых компьютеров и нарушил его работу. Отсюда и название класса программ для «поиска и уда­ ления жуков» — debugger. Эти программы позволяют шаг за шагом следить за исполнением программы, наблюдать за состоянием регистров и памяти, изменять на ходу их значения и т.п.

В операционной системе DOS (и Windows) есть свой собственный отладчик — программа debug.exe. А программу Turbo Debugger, входящую в состав любой среды разработки от Borland, можно порекомендовать для опытных пользова­ телей. Также можно использовать очень хороший отладчик IDA (Interactive Disassembler) от DataRescue.

После запуска отладчика нам нужно загрузить отлаживаемую программу в память (используя команды вроде open, load). Если программа требует пара­ метров командной строки, не забудьте их указать: любой отладчик позволяет сделать это. Есть два вида отладчиков: графические (более дружественные, но требующие больших ресурсов) и текстовые (ориентированные на опытных пользователей). Графические отладчики сразу открывают несколько окон, ото­ бражающих состояние регистров и памяти, а также окно с исходным текстом (деассемблированным машинным кодом) программы. Для отображения этой информации в текстовых отладчиках имеются команды (отдельная команда для вывода кода, отдельная — для отображения регистров и отдельная — для дампа памяти).

168

Глава 10. Программирование в DOS

Наиболее важная функция отладчика — пошаговое выполнение программы (команда step). За один шаг выполняется одна команда программы. После выполнения команды выводятся новые значения регистров процессора, а также команда, которая будет выполнена следующей.

Абсолютно все отладчики имеют функцию step-over, позволяющую «проска­ кивать» подпрограмму, то есть все команды подпрограммы будут выполнены за один шаг. Эту функцию можно использовать, если вы уверены в правиль­ ности действий подпрограммы.

Для продолжения выполнения всей программы без дальнейшей отладки име­ ются команды go или continue.

Любой отладчик позволяет устанавливать точки прерывания (контрольные точки или breakpoints). Программа будет выполнена до этой точки, после чего при выполнении заданного условия управление будет возвращено отладчику и вы сможете просмотреть содержание регистров и памяти. Условием может быть выполнение команды, хранящейся по указанному адресу, изменение значения определенной ячейки памяти и т.п.

При отладке вместо символических имен идентификаторов (меток, перемен­ ных) будут показаны их адреса. Если вас такое положение вещей не устраи­ вает (конечно, удобнее, когда вместо адреса отображается имя переменной, например, result), вы должны перекомпилировать программу, «упаковав» в нее символьные имена. Размер программы существенно увеличится, но по­ сле отладки вы сможете заново перекомпилировать программу, исключив символы.

В этой книге мы будем использовать свободно распространяемый отладчик grdb, который вы сможете найти в Интернете.

ю.11.2. Отладчик grdb.exe

Методика использования

Отладчик grdb (Get Real Debugger, то есть «настоящий отладчик) написан на языке ассемблера и распространяется бесплатно. Скачать его можно по адресу, http://www.members.tripod.com/~ladsoft/grdb.htm. Интерфейс про­ граммы — классический, то есть текстовый. Для запуска программы введите команду grdb.

С:\>grdb

GRDB v e r s i o n 3.6 Copyright (c) LADsoft 1997-2002 H i s t o r y enabled

eax:00000000 ebx:00000000 ecx:00000000 edx:00000000 esi:00000000 edi:00000000 ebp:00000000 esp:0000FFEE eip:00000100 eflags:00000202 NV UP EI PL NZ NA PO NC

169

Ассемблер на примерах. Базовый курс

ds: 10FB es:10FB fs:10FB gs:10FB SS:10FB CS:10FB 10FB:0100 74 IE jz 0120

->

Появление на экране приглашения (->) означает, что отладчик готов к вы­ полнению наших команд. Загрузим в отладчик нашу программу pwd.com (она выводит текущий каталог на стандартный вывод). Для этого введем команду 1 pwd.com (1 — это load, то есть загрузить). После имени исполняемого файла можно указать через пробел аргументы программы.

->1 pwd.com

S i z e : 00000069 ->

Теперь начнем пошаговое выполнение программы. Для выполнения одной команды программы служит команда отладчика t. Введите t и нажмите «Enter»:

->t

еах:00001900 ebx:00000000 есх:00000069 edx:00000000 esi:00000000 edi:00000000 ebp:00000000 esp:0000FFEE eip:00000102 eflags:00000202 NV UP EI PL NZ NA PO NC

ds: 10FB es:10FB fs:10FB gs:10FB SS:10FB cs:10FB

Команда t выполнила первую команду нашей программы, и в регистре АН появилось значение 0x19. Следующая команда — INT 21, то есть вызов опе­ рационной системы. Слева от нее вы видите ее адрес (пара регистров CS:IP) и машинный код. После нажатия t и кливиши «Enter» будет выполнен вызов DOS, и в AL окажется номер текущего диска.

->t

еах:00001902 ebx:00000000 есх:00000069 edx:00000000 esi:00000000 edi:00000000 ebp:00000000 esp:0000FFEE eip:00000104 eflags:00000202 NV UP EI PL NZ NA PO NC

ds: 10FB es:10FB fs:10FB gS:10FB ss:10FB cs:10FB

Теперь AL содержит значение 02, означающее диск С:.

Следующая инструкция — это ADD [buffer],al, добавляющая содержимое AL к символу 'А'. Как видите, вместо символьного имени buffer указан адрес этой переменной. Мы можем этим воспользоваться: чтобы увидеть значение переменной buffer, нужно сделать дамп памяти по адресу (смещению) 0124. Для этого введем команду d 124. Для команды d самый распространенный аргумент — это начальный адрес памяти, содержимое которой нужно вывести, хотя можно указывать и имя регистра.

170

->

После выполнения ADD введите еще одну команду t. Строка А:\ будет замене­ на строкой С:\ (наш текущий диск). Проверьте это с помощью команды d:

Остальное содержимое памяти не изменилось, поэтому часть вывода я от­ резал.

Для выполнения оставшейся части программы вместо команды t введите команду g (go), которая возвращает управление отладчику только после за­ вершения программы.

Команда а позволяет модифицировать команды и данные программы. Ее параметры — это адрес (смещение) для сохранения новой инструкции. На­ чинающим рекомендуется не использовать эту команду, а исправлять ошибки в исходном коде, после чего перекомпилировать свою программу.

Если вам нужно выполнить подпрограмму за один шаг (функция step over), используйте команду р.

Просмотреть код программы можно с помощью команды и, которой в качестве параметра нужно передать стартовый адрес:

171

Ассемблер на примерах. Базовый курс

Завершить работу отладчика можно командой q.

Основные команды отладчика grdb

Основные команды отладчика grdb приведены в табл.10.4.

Пример разработки и отладки программы

Напишем небольшую программу, читающую два или более десятичных числа из командной строки и выводящую на экран их сумму.

Для преобразования строк в числа и наоборот будем использовать разрабо­ танную нами подпрограмму из главы 7. Как выводить строку на экран, мы тоже знаем, поэтому в данной главе сосредоточим наше внимание именно на отладке нашей программы.

Давайте вспомним, как нужно вызывать нашу подпрограмму ASCIIToNum:

;ASCIIToNum

;esi = указатель на конвертируемую строку, заканчивающуюся символом 0x0

;есх = основание системы счисления

;Результат:

;еах = число

172