LINK копіює сегменти у виконавчий файл в такій же послідовності, у якій він їх зчитує з об'єктних файлів. Сегменти, що мають ідентичні імена класів, вважаються приналежними до одного типу класів і копіюються в виконавчий файл як безупинний блок. Порядок завантаження сегментів і способи керування цим порядком шляхом присвоювання типів класів обговорюються в п.3.4.3 MICROSOFT MACRO ASSEMBLER REFERENCE MANUAL.

Комбіновані сегменти.

Для визначення того, чи будуть два або більше сегментів, які мають те саме ім'я, з'єднані в один великий сегмент, LINK використовує комбінації типів сегментів. У мові асемблера маються наступні типи комбінацій: PUBLIC, STACK, COMMON, MEMORY, AT і PRIVATE (п.3.4.2 MICROSOFT MACRO ASSEMBLER REFERENCE MANUAL). Якщо сегмент має тип комбінації PUBLIC, LINK автоматично з'єднує його з іншими сегментами, що мають те ж ім'я і приналежні до того ж класу. При з'єднанні сегментів передбачається, що сегменти безупинні і всі адреси в сегментах доступні через зсув відносно адреси кадру. Результат виходить таким же, як якби отриманий великий сегмент був визначений у вихідному файлі суцільним шматком. LINK зберігає тип вирівнювання кожного сегмента. Це означає, що, хоча сегменти і включені в один великий сегмент, код і дані сегментів зберігають свої типи вирів- нювання. Якщо розміри сегментів, що з'єднуються, перевищують 64ДО, видається повідомлення про помилку. Якщо сегмент має тип комбінації STACK, LINK виконує ту ж операцію, що й у випадку PUBLIC. Розходження полягає в тому, що для STACK-сегментів у виконавчий файл записується початкове значення покажчика стека, яке являє собою зсув від кінця першого по порядку сегмента або стека комбінованого сегмента.

У цьому випадку при використанні типу STACK для сегментів стека програмісту немає необхідності передбачати в програмі завантаження регістра SS. Якщо сегмент має тип комбінації COMMON, LINK автоматично з'єднує його з іншими сегментами, що мають те ж ім'я і приналежними до того ж класу. Однак, коли LINK з'єднує загальні сегменти, початок кожного сегмента встановлюється на одну адресу, у результаті чого утворяться серії сегментів, що перекриваються. У підсумку виходить один сегмент, що по довжині не перевищує самий довгий з комбінуючих сегментів. Сегменти з типом комбінації MEMORY трактуються LINK у точності так само, як і PUBLIC-сегменти. MASM забезпечує MEMORY для сумісності з лінкерами тип, що виділяє MEMORY як особливий тип комбінації. Сегмент має тип комбінації PRIVATE у тому випадку, коли у вихідному файлі немає точних указівок відносно його типу комбінації. LINK не поєднує PRIVATE-сегменти.

Групи.

Об'єднання декількох сегментів у групу дозволяє адресувати їх щодо однієї адреси кадру. При цьому неважливо, чи належать ці сегменти до одного класу. Коли LINK виявляє групу, він відповідним чином перебудовує всі адресні посилання в ній. Сегменти в групі не є суміжними, не належать до одного класу і мають різні типи комбінацій. Але сумарний обсяг усіх сегментів у групі не повинний перевищувати 64ДО. Групи не впливають на порядок завантаження сегментів у пам'ять. Навіть якщо використовуються імена класів і об'єктні файли вводяться у відповідній послідовності, немає гарантії, що сегменти будуть суміжними. На практиці LINK може помістити не приналежній групі сегмент у ті ж 64ДО пам'яті. Хоча в LINK і немає строгої перевірки того, чи містяться усі сегменти групи в 64ДО пам'яті, але при виявленні порушення цієї умови буде видане повідомлення про переповнення узгодження.

Узгодження.

Коли в процесі роботи, LINK уже відомі адреси всіх сегментів програми й організовані всі комбінації сегментів і групи, лінкер має можливість "погодити" деякі недозволені посилання до міток і змінним. Для цього LINK обчислює відповідні адресу сегмента і зсув, і заміщає тимчасові значення, згенеровані асемблером, на нові значення. Відповідно до типів посилань LINK реалізує наступні типи погоджень:

1. Короткі.

2. Внутрішні щодо себе.

3. Внутрішні щодо сегмента.

4. Довгі.

Розмір значення, що обчислюється, залежить від типу посилання. Якщо LINK виявляє помилку в передвіщеному розмірі посилання, видається повідомлення про переповнення узгодження. Це може відбутися, наприклад, коли програма намагається використовувати 16-бітовий зсув для доступу до інструкції в сегменті, що має інша адреса кадру. Це ж повідомлення може бути видано, якщо всі сегменти в групі не містяться усередині блоку пам'яті в 64ДО. Коротке посилання має місце в інструкції JMP, воно передає керування на позначену інструкцію в тому ж сегменті групи, що відстає від JMP не більш, ніж на 128 байтів. Для такого посилання LINK виробляє 8-бітове число зі знаком. Якщо інструкція, на яку передається керування, знаходиться в іншому сегменті чи групі, тобто має іншу адресу кадру, або відстає більш, ніж на 128 байтів у будь-якому напрямку, формується повідомлення про помилку.

Внутрішнє щодо себе посилання має місце в інструкціях, що адресують дані до того ж сегмента чи групи. Для такого посилання LINK формує 16-бітовий зсув. Якщо дані не належать тому ж сегменту чи групі, видається повідомлення про помилку. Внутрішнє щодо сегмента посилання має місце в інструкціях, що адресує дані у визначеному сегменті чи групі щодо зазначеного регістра сегмента. Для цього посилання LINK виробляє 16-бітовий зсув. Якщо цей зсув усередині специфікованого кадру виявляється більшим 64ДО і менше 0, чи якщо початок канонічного кадру, утримуючого необхідні дані - без адресації: видається повідомлення про помилку. Довге посилання має місце в інструкціях CALL, передавальних керування в інший сегмент чи групу. LINK у цьому випадку виробляє 16-бітову адресу кадру і 16-бітовий зсув. Якщо обчислений зсув більше 64ДО і менше 0, чи якщо початок канонічного кадру, у який передається керування - без адреси, формується повідомлення про помилку.

Пошук бібліотек.

Процедура пошуку бібліотеки, іноді необхідної для дозволу зовнішніх посилань, має деякі особливості. Якщо шлях пошуку зазначений разом з ім'ям бібліотеки в командному рядку, пошук здійснюється тільки там. Якщо ж шлях явно не зазначений, пошук виробляється в наступній послідовності:

1. У поточному підоголошенні.

2. Якщо в командному рядку задані один чи трохи більше шляхів пошуку для інших бібліотек, LINK переглядає їх у порядку проходження в рядку.

3. На шляхах, визначених змінної LIB команди DOS SET. За допомогою команди SET можуть бути задані кілька шляхів пошуку, які діляться крапкою з комою. Вид команди SET: SET LIB=<список шляхів>.

Лекція 5 Основні поняття мови асемблера Х86

1. Будова програми на мові Assembler

2. Поняття "сегмент", "регістр", "підпрограмма"

3. Граматичні конструкції, які відповідають цим поняттям

4. Тип даних в асемблері. Поняття "байт", "півбайт", "слово", та інші

1. Будова програми на мові Assembler

ФОРМАТ КОДУВАННЯ

Основний формат кодування команд асемблера має наступний вигляд:

[мітка] команда [операнд(и)]

Мітка (якщо мається), команда й операнд (якщо мається) pозділяються принаймні одним пробілом або символом табуляції. Максимальна довжина рядка - 132 символи, однак, більшість бажають працювати з рядками в 80 символів (відповідно ширині екрана). Приклади кодування:

Мітка Команда Операнд

COUNT DB 1; Ім'я, команда, один операнд

MOV AX 0; Команда, два операнда

Мітки

Мітка в мові асемблера може містити наступні символи:

Букви: від A до Z і від a до z.

Цифри: від 0 до 9.

Спецсимволи: знак питання (?) крапка (.) (тільки перший символ) знак "комерційне эт" (@) підкреслення (-) долар ($).

Першим символом у мітці повинна бути буква спецсимвол. Асемблер не робить розходження між заголовними і рядковими буквами. Максимальна довжина - 31 символ. Приклади міток: COUNT, PAGE25, $E10. Рекомендується використовувати описові і значеневі мітки. Імена регістрів, наприклад, AX, DI чи AL є зарезервованими і використовуються тільки для вказівки відповідних регістрів. Наприклад, у команді ADD AX, BX асемблер "знає", що AX і BX відноситься до регістрів. Однак, у команді MOV REGSAVE,AX асемблер сприйме ім'я REGSAVE тільки в тому випадку, якщо воно буде визначено в сегменті даних. У додатку 3 приведений cписок усіх зарезервованих слів асемблера.

Команда

Мнемонічна команда вказує асемблеру яку дію повинен виконати даний оператор. У сегменті даних команда (чи директива) визначає поле, робочу oбласть чи константу. У сегменті коду команда визначає дію, наприклад, пересилання (MOV) чи додавання (ADD).

Операнд

Якщо команда назначає виконувану дію, то операнд визначає а) початкове значення даних або б) елементи, над якими виконується дія по команді. У наступному прикладі байт COUNTER визначений у сегменті даних і має нульове значення:

Мітка Команда Операнд

COUNTER DB 0;

Визначити байт (DB); з нульовим значенням.

Команда може мати один чи два операнда, або взагалі бути без операндів. Розглянемо наступні три приклади:

Команда Операнд Коментар

Немає операндів RET; Повернутися

Один операнд INC CX ;Збільшити CX

Два операнда ADD AX,12 ;Додати 12 до AX

Мітка, команда й операнд не обов'язково повинні починатися з якої-небудь визначеної позиції в рядку. Однак, рекомендується записувати їх у стовпчик для більш зручного читання програми. Для цього, наприклад, редактор DOS EDLIN забезпечує табуляцію через кожні вісім позицій.

2. Поняття "сегмент", "регістр", "підпрограмма"

Сегментом називається область, що починається на границі параграфа, тобто по будь-якій адресі, що поділяється на 16 без залишку. Хоча сегмент може розташовуватися в будь-якому місці пам'яті і мати розмір до 64 Кбайт, він вимагає стільки пам'яті, cкільки необхідно для виконання програми. Існує три головних сегменти:

1. Сегмент кодів. Сегмент кодів містить машинні команди, які будуть виконуватися. Звичайно перша виконувана команда знаходиться на початку цього сегмента і операційна система передає керування за адресою даного сегмента для виконання програми. Регістр сегмента кодів (CS) адресує даний сегмент.

2. Сегмент даних. Сегмент даних містить визначені дані, константи і робочі області, необхідні програмі. Регістр сегмента даних (DS) адресує даний сегмент.

3. Сегмент стека. Стік містить адреси повернення як для програми для повернення в операційну систему, так і для викликів підпрограм для повернення в головну програму.

Регістр сегмента стека (SS) адресує даний сегмент.

Ще один сегментний регістр - регістр додаткового сегмента (ES), призначений для спеціального використання. На pис.1.2 графічно представ- лені регістри SS, DS і CS.

Послідовність регістрів і сегментів на практиці може бути інша. Три сегментних регістри містять початкові адреси відповідних сегментів і кожен сегмент починається на границі параграфа. Усередині програми всі адреси пам'яті відносні до початку cегмента. Такі адреси називаються зсувом від початку сегмента. Двобайтовий зсув (16-бітний) може бути в межах від значення 0000 до значення FFFF або від 0 до 65535. Для звертання до будь-якої адреси в програмі, комп'ютер складає адреса в регістрі сегмента і зсуву. Наприклад, перший байт у сегменті кодів має зсув 0, другий байт - 01 і так далі до зсуву 65535. Як приклад адресації, допустимо, що регістр сегмента даних містить значення 045F і деяка команда звертається до комірки пам'яті усередині сегмента даних з зсувом 0032. Недивлячись на те, що регістр сегмента даних містить 045F, він вказує на адресу 045F0, тобто на границі параграфа. Дійсний aдрес пам'яті тому буде наступний:

Адреса в DS: 045F0

Зсув: 0032

Реальна адреса: 04622

Яким чином процесори 8086/8088 адресують пам'ять в один мільйон байт? У регістрі міститься 16 біт. Оскільки адреса сегмента завжди на границі параграфа, молодші чотири біти адреси pівні нулю. Тичина. FFF0 дозволяє адресувати до 65520 (плюс зсув) байт. Але фахівці вирішили, що нема рації мати місце для бітів, що завжди дорівнюють нулю. Тому адреса зберігаються в cегментному регістрі як шіст. nnnn, а комп'ютер думає, що існує ще чотири нульових молодших біта (одна шіст. цифра), тобто шіст. nnnn0. Таким чином, тичина. FFFF0 дозволяє адресувати до 1048560 байт. Якщо ви сумніваєтесь, то декодуйте кожне тичина. F як двійкове 1111, врахуйте нульові біти і складете значення для одиничних біт. Процесор 80286 використовує 24 біта для адресації так, що FFFFF0 дозволяє адресувати до 16 мільйонів байт, а процесор 80386 може адресувати до чотирьох мільярдів байт.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16