ОПЕР СИСТЕМ / ЛР_6_МашКоды

3

Лабораторная работа № 6

Машинные коды операционных систем. Использование программы-отладчика Debug.

В упрощенном понимании ОС – это набор сложных программ, которые позволяют управлять работой вычислительной системой. Спектр этих программ постоянно дополняется и изменяется в соответствии с требованиями пользователя. Однако программы, написанные на языках высокого уровня программирования, абсолютно не понятны процессору, который может работать только с числами, записанными в виде определенного машинного кода. Перевод программы, написанной на любом языке программирования, осуществляют двумя методами: трансляцией и интерпретацией.

В настоящей программе предлагается ознакомиться с основными командами встроенной программы-отладчика машинного кода Debug MS DOS. У ОС Win такой служебной программой является программа ntsd.exe. С ее помощью можно увидеть машинный код работающей программы:

• Что находится в регистрах данных или пользовательских регистрах компьютера;

• Провести анализ состояния аппаратных и программных средств компьютера на разных стадиях вычислительного процесса.

Вывод программы Debug осуществляется путем набора в командной строке ее имени и нажатием на <ENTER>. Компьютер переходит в режим эмуляции MS DOS. В начале следующей строки появляется значок-приглашение к вводу команды«-» - мигающий минус. Если в этой строке набрать -? , то можно вывести на экран список всех выполняемых программой Debug команд.

Рассмотрим некоторые из них.

1. Quit – выход из программы осуществляется набором буквы g после мигающего курсора.

2. Dump- [диапазон]. С помощью этой команды можно увидеть содержимое областей памяти в машинных кодах (код программы в заданном диапазоне).

Например.

Машинные коды базовой системы ввода-вывода BIOS всегда хранятся в одном и том же диапазоне значений памяти, начиная с адреса F000:0000. Студентам предлагается ввести

-d F000:0000. На экране появится код программы. Это набор обыкновенных байтов. Группы батов выражают команды, числа, символы, адреса в памяти и т.д.

3. unassembled – U[диапазон]

Позволяет выявить связь между машинным кодом и ассемблерным кодом программы. То есть машинный код записывается в виде мнемоник, с которыми пользователю удобнее работать.

Например: при просмотре кода программы можно встретить следующие мнемоники

Адреса	Машинный код	Мнемоника	Комментарий
0100	B0 FE	MOV AL, 123	Загрузить в регистр AL процессора число 123
0103	00 FF	ADD BH, BH	Добавить к числу, содержащегося в регистре BH, число, находящееся в регистре BH. (BH)=(BH)+(BH)
0106	29 C1	SUB CX, AL	Вычесть из числа, находящегося в регистре СХ, число, находящее в регистре AL. (CX):=(CX)-(AL)
0108	93	EXCHG BH, AL	Обменять содержимое регистров BH и AL.

Студентам самостоятельно предлагается сделать следующие задания:

1. Проверить серийный номер компьютера и «дату копирайта». Эта символьная операция находится в ПЗУ, начиная с адреса FE000h. В ПЗУ можно прочитать о фирме изготовителе, дате изготовления и узнать семизначный номер компьютера.

Наберите команду –d FE00:0 . Сделайте скриншоты полученной информации или перепишите ее c экрана монитора.

2. Проверить дату прошивки ROM BIOS командой - d fff:5.

3. Пронаблюдать работу часов реального времени, используя –d0040:006C.

Четыре байта счетчика располагаются в оперативной памяти, начиная с адреса 0046 Сh. Зафиксируйте эти значения. Через несколько минут повторите команду. Обратите внимания на изменения , произошедшие в первой строке правого столбца. Запишите их.

Список рекомендованной литературы:

1. Информатика. Базовый курс: учебное пособие/ С. В. Симонович [и др.] ; ред. С. В. Симонович. - 2-е изд.. - СПб.: ПИТЕР, 2009. 100 экз.

2. Сетевые операционные системы: учебное пособие/ В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. - СПб.: ПИТЕР, 2006. -50экз.

3. Операционные системы: учебник/ А. В. Гордеев. - 2-е изд.. - СПб.: ПИТЕР, 2006. 50 экз.

4. Компьютерные сети : принципы, технологии, протоколы: учебное пособие/ В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. - 3-е изд.. - СПб.: ПИТЕР, 2006. - 957 с. - (Учебник для вузов). 15 экз.