- •Содержание
- •1. Введение
- •2. Представление информации в эвм
- •2.1. Системы счисления
- •2.1.1. Основные понятия
- •2.1.2. Системы счисления, используемые в вычислительной технике
- •2.1.3. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •2.2. Типы данных
- •2.2.1. Типы данных, используемых в эвм
- •2.2.2. Константы
- •2.2.3. Логические величины
- •2.2.4. Символьные величины
- •2.2.5. Целые числа
- •2.2.6. Вещественные числа
- •2.3. Форматы команд
- •3. Основы построения эвм
- •3.1. Немного истории
- •3.2. Особенности архитектуры современной вычислительной машины
- •3.2.1. Основные понятия
- •3.2.2. Структурная организация машины
- •3.3. Вариант структуры микроЭвм
- •3.3.1. Общая структура машины
- •3.3.2. Процессор
- •3.3.3. Оперативная память
- •3.3.4. Системная память
- •3.3.5. Система адресации
- •3.3.6. Виртуальная память
- •3.3.7. Таймер
- •3.3.8. Внешние устройства
- •3.3.9. Принципы обмена информацией с внешними устройствами
- •Некоторые вопросы программного обеспечения
- •4.1. О программном обеспечении
- •4.2. Процесс компиляции
- •4.3. Компиляция с языка Ассемблера
- •5. Особенности архитектуры эвм типа ibm-рс
- •5.1. Введение
- •5.2. Исторический обзор процессоров клона 80х86
- •5.3. Классификация процессоров Intel 80х86
- •5.4. Особенности периферийных устройств ibm-pc
- •5.5. Характеристики компьютера
- •5.6. Сегментная адресация
- •5.7. Особенности распределения адресного пространства в компьютерах ibm-pc
- •5.7.1. Стандартная оперативная память (Conventional memory)
- •5.7.2. Область верхней памяти (Upper Memory Area ‑ uma)
- •5.7.3. Область высшей памяти (High Memory Area ‑ hma)
- •5.7.4. Расширенная память (eXtended Memory Specification — xms)
- •5.7.5. Дополнительная память (Expanded Memory Specification — ems)
- •5.8. Обмен информацией с периферийными устройствами
- •5.8.1. Порты ввода/вывода
- •5.8.2. Использование адресного пространства памяти
- •5.8.3. Прямой доступ к памяти
- •5.9. Прерывания
- •5.10. Начальный запуск эвм
- •5.11. Регистры процессора
- •5.11.1. Регистры общего назначения
- •5.11.2. Указатель инструкций
- •5.11.3. Регистр флагов и управляющие регистры
- •5.11.4. Регистры сегментов и селекторов
- •5.11.5. Системные адресные регистры
- •5.11.6. Регистры отладки
- •5.11.7. Регистры тестирования и модельно-специфические регистры
- •6. Debug — средство непосредственной коррекции и отладки загрузочного кода программ
- •6.1. Введение
- •6.1.1. Команды без аргумента
- •Input I порт
- •6.1.2. Команды обращения к ячейкам
- •15D0:010c bfffff mov di,ffff
- •15D0:010f 57 push di
- •6.1.3. Команды запуска программы
- •6.1.4. Команды просмотра и модификации регистров
- •7. Методы адресации
- •7.1. Введение
- •7.2. Регистровый метод адресации
- •159B:0101 1e push ds
- •159B:0101 1e push ds
- •159B:0101 1e push ds
- •7.3. Непосредственный метод адресации
- •7.4. Прямая адресация
- •7.5. Косвенная регистровая адресация
- •159B:0100 not word ptr [bx]
- •159B:0102 e000 loopnz 0104
- •7.6. Адресация по базе
- •7.7. Косвенная регистровая адресация с индексированием
- •159B:0102 0e push cs
- •7.8. Адресация по базе с индексированием
- •7.9. Относительная адресация
- •7.10. Косвенная регистровая адресация с масштабированием
- •7.11. Адресация по базе с индексированием и масштабированием
- •8. Синтаксис ассемблера
- •8.1. Директивы определения данных
- •8.1.1. Определение переменных
- •Cимвольные строки
- •Числовые данные
- •Примеры:
- •8.2. Выражения
- •8.3. Непосредственные операнды
- •8.4. Структуры
- •8.5. Сегменты
- •8.6. Модели памяти и упрощенные директивы определения сегментов
- •8.7. Упрощенные директивы описания сегментов
- •8.8. Создание программы на ассемблере
- •8.9. Получение выполняемого файла
- •9. Система команд
- •9.1. Классификация команд по операндам
- •9.2. Классификация команд по действию
- •9.2.1. Команды пересылки данных
- •9.2.2. Арифметические команды
- •8.2.3. Команды манипуляции битами
- •9.2.4. Управление центральным процессором
- •9.2.4. Команды передачи управления
- •Iret, iretd
- •9.3. Краткий список команд с используемыми операндами
- •9.3.1. Условные обозначения:
- •9.3.2. Инструкции пересылки данных
- •9.3.3. Арифметические, логические и инструкции сдвига
- •9.3.4. Инструкции обработки строк
- •9.3.5. Инструкции передачи управления
- •9.3.6. Инструкции управления процессором
- •Литература
5.11.7. Регистры тестирования и модельно-специфические регистры
Практически все процессоры от 80586 и выше имеют несколько десятков модельно-специфических регистров, но их назначение существенно меняется даже в пределах семейства. Некоторые процессоры посредством этих регистров могут управлять внутренним КЭШем, другие — механизмами машинного контроля и т.д. Единственный регистр, который весьма широко используется — TSC (Time Stamp Counter). Каждый такт процессора увеличивает значение этого 64-битного регистра на 1. Помимо TSC, некоторые процессоры имеют также счетчики производительности, которые увеличиваются на 1 при возникновении некоторого события (обращения к КЭШу, операции умножения, обращения к сопроцессору и т.д.).
6. Debug — средство непосредственной коррекции и отладки загрузочного кода программ
6.1. Введение
DEBUG является небольшой программой, позволяющей:
обратиться к любым ячейкам памяти ЭВМ (прочитать и записать значение в шестнадцатеричном формате или формате команд 8088, 8086 процессора, прочитать в ASCII-модифицированном формате);
запустить на выполнение программу в кодах или выполнить одну или несколько команд процессора;
считать или записать в/из памяти любой файл;
считать или записать значения регистра процессора (реально DEBUG лишь эмулирует обращения к регистрам, т.е. значения в регистры загружаются лишь на время выполнения команды или программы, но этот факт «прозрачен» для пользователя);
считать или записать физический сектор диска. DEBUG работает в режиме командной строки, команда DEBUG представляет собой букву и следующий за ней аргумент (если необходимо).
DEBUG входит в комплект некоторых версий MS-DOS и Windows. Его функциональные аналоги входят также в комплекты некоторых других, MS-DOS-совместимых ОС.
Особенности DEBUG:
наиболее прост для начальных шагов;
небольшой размер;
возможность работы на самых ранних процессорах;
управляется из командной строки и, следовательно, может использоваться в пакетных файлах (в основном, не для отладки, а для модификации программ или секторов диска).
DEBUG редко используется для реальной работы по отладке программ. В основном, это связано с тем, что он предназначен лишь для работы с программами, ориентированными на процессоры 8086 / 8088.
Помимо DEBUG, существуют более мощные отладчики: Quaid Analyzer, AFDPro, различные клоны Turbo Debugger, SoftICE — под MS-системы; под UNIX — различные версии gdb.
Далее будут рассмотрены некоторые команды DEBUG для MS-DOS версии 6.20. Прочие версии отличаются незначительно. Команды для удобства рассмотрения разбиты на группы. Все числа в примерах записаны в шестнадцатеричной системе. Перед рассмотрением введем несколько понятий:
смещение, сегмент — одно число в диапазоне от 0000 до FFFF;
адрес — сегмент и смещение, разделенные двоеточием «:».
Ниже мы рассмотрим некоторые команды DEBUG, которые потребуются при изучении следующей главы.
6.1.1. Команды без аргумента
В ответ на приглашение DEBUG: наберите «?» и нажмите <enter>. В ответ будет выдана подсказка по командам:
-?
assemble A [адрес]
compare C диапазон адрес
dump D [диапазон]
enter E адрес [список]
fill F диапазон список
go G [=адрес] [адреса]
hex H значение1 значение2