Питер Абель. Ассемблер и программирование для IBM PC
страница №5
... JNZ ... ; нечетное значение?3. TEST DX,OFFH ;Регистр DX содержит
JZ ... ; нулевое значение?
Еще одна логическая команда NOT устанавливает обpатное значе
ние бит в байте или в слове, в регистре или в памяти: нули
становятся единицами, а единицы - нулями. Если, например,
pегистр AL содержит 1100 0101, то команда NOT AL изменяет
это значение на 0011 1010. Флаги не меняются. Команда NOT не
эквивалентна команде NEG, которая меняет значение с
положительного на отрицательное и наоборот, посредством
замены бит на противоположное значение и прибавления единицы
(см."Отрицательные числа" в гл.1.).
ПРОГРАММА: ИЗМЕНЕНИЕ СТРОЧНЫХ БУКВ НА ЗАГЛАВНЫЕ
Существуют различные причины для преобразований между
строчными и заглавными буквами. Например, вы могли получить
файл данных, созданный на компьютере, который работает
только с заглавными буквами. Или некая программа должна
позволить пользователям вводить команды как заглавными, так
и строчными буквами (например, YES или yes) и преобразовать
их в заглавные для проверки. Заглавные буквы от A до Z имеют
Ассемблер для IBM PC. Глава 7 146
шест.коды от 41 до 5A, а строчные буквы от a до z имеют
шест.коды от 61 до 7A. Единственная pазница в том, что пятый
бит равен 0 для заглавных букв и 1 для строчных:
Биты: 76543210 Биты: 76543210
Буква A: 01000001 Буква a: 01100001
Буква Z: 01011010 Буква z: 01111010
COM-программа, приведенная на рис. 7.6, преобразует
данные в поле TITLEX из строчных букв в прописные, начиная с
адреса TITLEX+1. Программа инициализирует регистр BX адресом
TITLEX+1 и использует его для пересылки символов в регистр
AH, начиная с TITLEX+1. Если полученное значение лежит в
пределах от шест.61 и до 7A, то команда AND устанавливает
бит 5 в 0:
AND AH,11011111B
Все символы, отличные от строчных букв (от a до z), не
изменяются. Измененные символы засылаются обратно в область
TITLEX, значение в регистре BX увеличивается для очередного
символа и осуществляется переход на следующий цикл.
Используемый таким образом регистр BX действует как
индексный регистр для адресации в памяти. Для этих целей
можно использовать также регистры SI и DI.
Рис. 7.6. Изменение строчных букв на прописные.
КОМАНДЫ СДВИГА И ЦИКЛИЧЕСКОГО СДВИГА
Команды сдвига и циклического сдвига, которые представля
ют собой часть логических возможностей компьютера, имеют
следующие свойства:
- обрабатывают байт или слово;
- имеют доступ к регистру или к памяти;
- сдвигают влево или вправо;
- сдвигают на величину до 8 бит (для байта) и 16 бит (для
слова);
- сдвигают логически (без знака) или арифметически (со
знаком).
Значение сдвига на 1 может быть закодировано как непосред
cтвенный операнд, значение больше 1 должно находиться в
регистре CL.
Команды сдвига
При выполнении команд сдвига флаг CF всегда содержит зна
чение последнего выдвинутого бита. Существуют следующие
команды cдвига:
Ассемблер для IBM PC. Глава 7 147
SHR ;Логический (беззнаковый) сдвиг вправо
SHL ;Логический (беззнаковый) сдвиг влево
SAR ;Арифметический сдвиг вправо
SAL ;Арифметический сдвиг влево
Следующий фрагмент иллюстрирует выполнение команды SHR:
MOV CL,03 ; AX:
MOV AX,10110111B ; 10110111
SHR AX,1 ; 01011011 ;Сдвиг вправо на 1
SHR AX,CL ; 00001011 ;Сдвиг вправо на 3
Первая команда SHR сдвигает содержимое регистра AX вправо на
1 бит. Выдвинутый в результате один бит попадает в флаг CF,
а самый левый бит регистра AX заполняется нулем. Вторая
команда cдвигает содержимое регистра AX еще на три бита. При
этом флаг CF последовательно принимает значения 1, 1, 0, а в
три левых бита в регистре AX заносятся нули.
Рассмотрим действие команд арифметического вправо SAR:
MOV CL,03 ; AX:
MOV AX,10110111B ; 10110111
SAR AX,1 ; 11011011 ;Сдвиг вправо на 1
SAR AX,CL ; 11111011 ;Сдвиг вправо на 3
Команда SAR имеет важное отличие от команды SHR: для заполне
ния левого бита используется знаковый бит. Таким образом,
положительные и отрицательные величины сохраняют свой знак.
В приведенном примере знаковый бит содержит единицу.
При сдвигах влево правые биты заполняются нулями. Таким
обpазом, результат команд сдвига SHL и SAL индентичен.
Сдвиг влево часто используется для удваивания чисел, а
сдвиг вправо - для деления на 2. Эти операции осуществляются
значительно быстрее, чем команды умножения или деления.
Деление пополам нечетных чисел (например, 5 или 7) образует
меньшие значения (2 или 3, соответственно) и устанавливаеют
флаг CF в 1. Кроме того, если необходимо выполнить сдвиг на
2 бита, то использование двух команд сдвига более эффектив
но, чем использование одной команды с загрузкой регистра CL
значением 2.
Для проверки бита, занесенного в флаг CF используется
команда JC (переход, если есть перенос).
Команды циклического сдвига
Циклический сдвиг представляет собой операцию сдвига, при
которой выдвинутый бит занимает освободившийся разряд.
Существуют следующие команды циклического сдвига:
ROR ;Циклический сдвиг вправо
ROL ;Циклический сдвиг влево
RCR ;Циклический сдвиг вправо с переносом
RCL ;Циклический сдвиг влево с переносом
Ассемблер для IBM PC. Глава 7 148
Следующая последовательность команд иллюстрирует операцию
циклического сдвига ROR:
MOV CL,03 ; BX:
MOV BX,10110111B ; 10110111
ROR BX,1 ; 11011011 ;Сдвиг вправо на 1
ROR BX,CL ; 01111011 ;Сдвиг вправо на 3
Первая команда ROR при выполнении циклического сдвига
переносит правый единичный бит регистра BX в освободившуюся
левую позицию. Вторая команда ROR переносит таким образом
три правых бита.
В командах RCR и RCL в сдвиге участвует флаг CF. Выдвигае
мый из регистра бит заносится в флаг CF, а значение CF при
этом поступает в освободившуюся позицию.
Рассмотрим пример, в котором используются команды
циклического и простого сдвига. Предположим, что 32-битовое
значение находится в регистрах DX:AX так, что левые 16 бит
лежат в регистре DX, а правые - в AX. Для умножения на 2
этого значения возможны cледующие две команды:
SHL AX,1 ;Умножение пары регистров
RCL DX,1 ; DX:AX на 2
Здесь команда SHL сдвигает все биты регистра AX влево,
причем самый левый бит попадает в флаг CF. Затем команда RCL
сдвигает все биты регистра DX влево и в освободившийся
правый бит заносит значение из флага CF.
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОГРАММ
Ниже даны основные рекомендации для написания ассемблер
ных программ:
1. Четко представляйте себе задачу, которую должна решить
программа
2. Сделайте эскиз задачи в общих чертах и спланируйте
общую логику программы. Например, если необходимо прове
рить операции пеpесылки нескольких байт (как в примере
на рис.7.5), начните c определения полей с пересылаемы
ми данными. Затем спланируйте общую стратегию для
инициализации, условного перехода и команды LOOP.
Приведем основную логику, которую используют многие
программисты в таком случае:
инициализация стека и сегментных регистров
вызов подпрограммы цикла
возврат
Подпрограмма цикла может быть спланирована следующим
образом:
инициализация регистров значениями адресов
Ассемблер для IBM PC. Глава 7 149
и числа циклов
Метка: пересылка одного байта
увеличение адресов на 1
уменьшение счетчика на 1:
если счетчик не ноль, то идти на метку
если ноль, возврат
3. Представьте программу в виде логических блоков, следую
щих друг за другом. Процедуры не превышающие 25 строк
(размер экрана) удобнее для отладки.
4. Пользуйтесь тестовыми примерами программ. Попытки запом
нить все технические детали и программирование сложных
программ "из головы" часто приводят к многочисленным
ошибкам.
5. Используйте комментарии для описания того, что должна
делать процедура, какие арифметические действия или
операции сравнения будут выполняться и что делают редко
используемые команды. (Например, команда XLAT, не
имеющая операндов).
6. Для кодирования программы используйте заготовку програм
мы, скопированной в файл с новым именем.
В следующих программах данной книги важным является
использование команды LEA, индексных регистров SI и DI,
вызываемых процедур. Получив теперь базовые знания по
ассемблеру, можем перейти к более развитому и полезному
программированию.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ НА ПАМЯТЬ
ъ Метки процедур (например, B20:) должны завершаться двое
точием для указания типа NEAR. Отсутствие двоеточия
приводит к ассемблерной ошибке.
ъ Метки для команд условного перехода и LOOP должны
лежать в границах -128 до +127 байт. Операнд таких
команд генерирует один байт объектного кода. Шест. от
01 до 7F соответствует десятичным значениям от +1 до
+127, а шест. от FF до 80 покрывает значения от -1 до
+128. Так как длина машинной команды может быть от 1 до
4 байт, то соблюдать границы не просто. Практически
можно ориентироваться на размер в два экрана исходного
текста (примерно 50 строк).
ъ При использовании команды LOOP, инициализируйте регистр
CX положительным числом. Команда LOOP контролирует
только нулевое значение, при отрицательном программа
будет продолжать циклиться.
Ассемблер для IBM PC. Глава 7 150
ъ Если некоторая команда устанавливает флаг, то данный
флаг сохраняет это значение, пока другая команда его не
изменит. Например, если за арифметической командой,
которая устанавливает флаги, следуют команды MOV, то
они не изменят флаги. Однако, для минимизации числа
возможных ошибок, cледует кодировать команды условного
перехода непосредственно после команд, устанавливающих
проверяемые флаги.
ъ Выбирайте команды условного перехода соответственно
операциям над знаковыми или беззнаковыми данными.
ъ Для вызова процедуры используйте команду CALL, а для
возврата из процедуры - команду RET. Вызываемая процеду
ра может, в свою очередь, вызвать другую процедуру, и
если следовать существующим соглашениям, то команда RET
всегда будет выбирать из стека правильный адрес возвра
та. Единственные примеры в этой книге, где используется
переход в процедуру вместо ее вызова - в начале COM-
программ.
ъ Будьте внимательны при использовании индексных операн
дов. Сравните:
MOV AX,SI
MOV AX,[SI]
Первая команда MOV пересылает в регистр AX содержимое
регистра SI. Вторая команда MOV для доступа к пересылае
мому слову в памяти использует относительный адрес в
регистре SI.
ъ Используйте команды сдвига для удванивания значений и
для деления пополам, но при этом внимательно выбирайте
соответствующие команды для знаковых и беззнаковых
данных.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
7.1. Какое максимальное количество байт могут обойти коман
ды коpоткий JMP, LOOP и относительный переход? Какой
машинный код операнда при этом генерируется?
7.2. Команда JMP начинается на шест. 0624. Определите
адрес перехода, если шест. объектный код для операнда
команды JMP: а) 27, б) 6B, в) C6.
7.3. Напишите программу вычисления 12 чисел Фибоначи: 1,
1, 2, 3, 5, 8, 13,... (каждое число в
последовательности представляет собой сумму двух
предыдущих чисел). Для организации цикла используйте
команду LOOP. Выполните ассемблирование, компановку и
с помощью отладчика DEBUG трассировку программы.
Ассемблер для IBM PC. Глава 7 151
7.4. Предположим, что регистры AX и BX содержат знаковые
данные, a CX и DX - беззнаковые. Определите команды
CMP (где необходимо) и команды безусловного перехода
для следующих проверок:
а) значение в DX больше, чем в CX?
б) значение в BX больше, чем в AX?
в) CX содержит нуль?
г) было ли переполнение?
д) значение в BX равно или меньше, чем в AX?
е) значение в DX равно или меньше, чем в CX?
7.5. На какие флаги воздействуют следующие события и какое
значение этих флагов?
a) произошло переполнение;
б) результат отрицательный;
в) результат нулевой;
г) обработка в одношаговом режиме;
д) передача данных должна быть справа налево.
7.6. Что произойдет при выполнении программы , приведенной
на рис.7.4, если в процедуре BEGIN будет
отсутствовать команда RET?
7.7. Какая разница между кодированием в директиве PROC
опеpанда с типом FAR и с типом NEAR?
7.8. Каким образом может программа начать выполнение
процедуры?
7.9. В EXE-программе процедура A10 вызывает B10, B10
вызывает C10, а C10 вызывает D10. Сколько адресов,
кроме начальных адресов возврата в DOS, содержит
стек?
7.10. Предположим , что регистр BL содержит 11100011 и поле
по имени BOONO содержит 01111001. Определите воздейст
вие на регистр BL для следующих команд: а) XOR
BL,BOONO; б) AND BL,BOONO; в) OR BL,BOONO; г) XOR
BL,11111111B; д) AND BL,00000000B.
7.11. Измените программу на рис.7.6 для: а) определения
содержимого TITLEX заглавными буквами; б) преобразова
ние заглавных букв в строчные.
7.12. Предположим, что регистр DX содержит 10111001
10111001, а pегистр CL - 03. Определите содержимое
регистра DX после следующих несвязанных команд: а)
SHR DX,1; б) SHR DX,CL; в) SHL DX,CL; г) SHL DL,1;
д) ROR DX,CL; е) ROR DL,CL; ж) SAL DH,1.
7.13. Используя команды сдвига, пересылки и сложения,
умножьте содержимое регистра AX на 10.
7.14. Пример программы, приведенной в конце раздела "сдвиг
и циклический сдвиг", умножает содержимое пары
регистров DX:AX на 2. Измените программу для: а)
умножения на 4; б) деления на 4; в) умножения 48 бит
в регистрах DX:AX:BX на 2.
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 172
ГЛАВА 8. Экранные операции I: Основные свойства
Экранные операции I: Основные свойства
Цель: Объяснить требования для вывода информации на экран, а
также для ввода данных с клавиатуры.
ВВЕДЕНИЕ
В предыдущих главах мы имели дело с программами, в котор
ых данные oпределялись в операндах команд (непосредственные
данные) или инициализировались в конкретных полях программы.
Число практических применений таких программ в действитель
ности мало. Большинcтво программ требуют ввода данных с
клавиатуры, диска или модема и обеспечивают вывод данных в
удобном формате на экран, принтер или диск. Данные,
предназначенные для вывода на экран и ввода с клавиатуры,
имеют ASCII формат.
Для выполнения ввода и вывода используется команда INT
(прерывание). Существуют различные требования для указания
системе какое действие (ввод или вывод) и на каком
устройстве необходимо выполнить. Данная глава раскрывает
основные требования для вывода информации на экран и ввода
данных с клавиатуры.
Все необходимые экранные и клавиатурные операции можно
выполнить используя команду INT 10H, которая передает
управление непосредственно в BIOS. Для выполнения некоторых
более сложных операций существует прерывание более высокого
уровня INT 21H, которое сначала передает управление в DOS.
Например, при вводе с клавиатуры может потребоваться подсчет
введенных символов, проверку на максимальное число символов
и проверку на символ Return. Преpывание DOS INT 21H
выполняет многие из этих дополнительных вычислений и затем
автоматически передает управление в BIOS.
Материал данной главы подходит как для монохромных
(черно-белых, BW), так и для цветных видеоммониторов. В
главах 9 и 10 приведен материал для управления более
совершенными экранами и для использоваения цвета.
КОМАНДА ПРЕРЫВАНИЯ: INT
Команда INT прерывает обработку программы, передает
управление в DOS или BIOS для определенного действия и затем
возвращает управление в прерванную программу для продолжения
обработки. Наиболее часто прерывание используется для
выполнения операций ввода или вывода. Для выхода из
программы на обработку прерывания и для последующего
возврата команда INT выполняет следующие действия:
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 173
ъ уменьшает указатель стека на 2 и заносит в вершину
стека содержимое флагового регистра;
ъ очищает флаги TF и IF;
ъ уменьшает указатель стека на 2 и заносит содержимое
регистра CS в стек;
ъ уменьшает указатель стека на 2 и заносит в стек
значение командного указателя;
ъ обеспечивает выполнение необходимых ддействий;
ъ восстанавливает из стека значение регистра и возвращает
управление в прерванную программу на команду, следующую
после INT.
Этот процесс выполняется полностью автоматически. Необхо
димо лишь определить сегмент стека достаточно большим для
записи в него значений регистров.
В данной главе рассмотрим два типа прерываний: команду
BIOS INT 10H и команду DOS INT 21H для вывода на экран и
ввода с клавиатуры. В последующих примерах в зависимости от
требований используются как INT 10H так и INT 21H.
УСТАНОВКА КУРСОРА
Экран можно представить в виде двумерного пространства с
адресуемыми позициями в любую из которых может быть установ
лен курсор. Обычный видеомонитор, например, имеет 25 строк
(нумеруемых от 0 до 24) и 80 столбцов (нумеруемых от 0 до
79). В следующей таблице приведены некоторые примеры
положений курсора на экране:
--------------------------------------------------------
Дес. формат Шест.формат
-------------- --------------
Положение строка столбец строка столбец
--------------------------------------------------------
Верхний левый угол 00 00 00 00
Верхний правый угол 00 79 00 4F
Центр экрана 12 39/40 00 27/28
Нижний левый угол 24 00 18 00
Нижний правый угол 24 79 18 4F
--------------------------------------------------------
Команда INT 10H включает в себя установку курсора в любую
позицию и очистку экрана. Ниже приведен пример установки
курсора на 5-ую строку и 12-ый столбец:
MOV AH,02 ;Запрос на установку курсора
MOV BH,00 ;Экран 0
MOV DH,05 ;Строка 05
MOV DL,12 ;Столбец 12
INT 10H ;Передача управления в BIOS
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 174
Значение 02 в регистре AH указывает команде INT 10H на выпол
нение операции установки курсора. Значение строки и столбца
должны быть в регистре DX, а номер экрана (или страницы) в
регистре BH (обычно 0). Содержимое других регистров несущест
венно. Для установки строки и столбца можно также использо
вать одну команду MOV c непосредственным шест. значением:
MOV DX,050CH ;Строка 5, столбец 12
ОЧИСТКА ЭКРАНА
Запросы и команды остаются на экране пока не будут смеще
ны в результате прокручивания ("скролинга") или переписаны
на этом же месте другими запросами или командами. Когда
программа начинает cвое выполнение, экран может быть очищен.
Очищаемая область экрана может начинаться в любой позиции и
заканчиваться в любой другой позиции с большим номером.
Начальное значение строки и столбца заносится в регистр DX,
значение 07 - в регистр BH и 0600H в AX. В следующем примере
выполняется очистка всего экрана:
MOV AX,0600H ;AH 06 (прокрутка)
;AL 00 (весь экран)
MOV BH,07 ;Нормальный атрибут (черно/белый)
MOV CX,0000 ;Верхняя левая позиция
MOV DX,184FH ;Нижняя правая позиция
INT 10H ;Передача управления в BIOS
Значение 06 в регистре AH указывает команде INT 10H на
выполнение опарации очистки экрана. Эта операция очищает
экран пробелами; в следующей главе скролинг (прокрутка)
будет пассмотрен подробнее. Если вы по ошибке установили
нижнюю правую позицию больше, чем шест. 184F, то очистка
перейдет вновь к началу экрана и вторично заполнит некоторые
позиции прробелами. Для монохромных экранов это не вызывает
каких-либо неприятностей, но для некоторых цветных мониторов
могут возникнуть серьезные ошибки.
ЭКРАННЫЕ И КЛАВИАТУРНЫЕ ОПЕРАЦИИ: БАЗОВАЯ ВЕРСИЯ DOS
Обычно программы должны выдать на экран сообщение о завер
шении или об обнаружении ошибки, отобразить запрос для ввода
данных или для получения указания пользователя. Рассмотрим
сначала методы, применяемые в базовой версии DOS, в последую
щих pазделах будут показаны расширенные методы, введенные в
DOS версии 2.0. Операции из базовой DOS работают во всех
версиях, хотя в руководстве по DOS рекомендуется применять
расширенные возможности для новых разработок. В базовой
версии DOS команды вывода на экран более сложны, но команды
ввода с клавиатуры проще в использовании, благодаря встроен
ным проверкам.
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 175
ВЫВОД НА ЭКРАН: БАЗОВАЯ ВЕРСИЯ DOS
Вывод на экран в базовой версии DOS требует определения
текстового сообщения в области данных, установки в регистре
AH значения 09 (вызов функциии DOS) и указания команды DOS
INT 21H. В процессе выполнения операции конец сообщения
определяется по oграничителю ($), как это показано ниже:
NAMPRMP DB 'Имя покупателя?','$'
.
.
MOV AH,09 ;Запрос вывода на экран
LEA DX,NAMPRMP ;Загрузка адреса сообщ.
INT 21H ;Вызов DOS
Знак ограничителя "$" можно кодировать непосредственно после
cимвольной строки (как показано в примере), внутри строки:
'Имя покупателя?$', или в следующем операторе DB '$'.
Используя данную операцию, нельзя вывести на экран символ
доллара "$". Кроме того, если знак доллара будет отсутство
вать в коце строки, то на экран будут выводиться все
последующие символы, пока знак "$" не встретиться в памяти.
Команда LEA загружает адрес области NAMPRMP в регистр DX
для передачи в DOS адреса выводимой информации. Адрес поля
NAMPRMP, загружаемый в DX по команде LEA, является oтноси
тельным, поэтому для вычисления абсолютного адреса данных
DOS складывает значения регистров DS и DX (DS:DX).
ПРОГРАММА: ВЫВОД НА ЭКРАН НАБОРА СИМВОЛОВ КОДА ASCII
Большинство из 256 кодов ASCII имеют символьное представ
ление, и могут быть выведены на экран. Шест. коды 00 и FF не
имеют символов и выводятся на экран в виде пробелов, хотя
символ пробела имеет в ASCII шест. код 20.
На рис. 8.1 показана COM-программа, которая выводит на
экран полный набор символов кода ASCII. Программа вызывает
три процедуры; B10CLR, C10SET и D10DISP. Процедура B10CLR
очищает экран, а процедура C10SET устанавливает курсор в
положение 00,00. Процедура D10DISP выводит содержимое поля
CTR, которое в начале инициализировано значением 00 и затем
yвеличивается на 1 при каждом выводе на экран, пока не
достигнет шест. значения FF.
Рис. 8.1. Вывод на экран набора символов кода ASCII
Так как символ доллара не выводится на экран и кроме того
коды от шест. 08 до шест. 0D являются специальными
управляющими cимволами, то это приводит к перемещению
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 176
курсора и другим управляющим воздействиям. Задание: введите
программу (рис.8.1), выполните ассемблирование, компановку и
преобразование в COM-файл. Для запуска программы введите ее
имя, например, В:ASCII.COM.
Первая выведенная строка начинается с пробельного символа
(шест.00), двух "улыбающихся лиц" (шест. 01 и 02) и трех
карточных символов (шест.03, 04 и 05). Код 07 выдает звуко
вой сигнал. Код 06 должен отобразиться карточным символом
"пики", но управляющие символы от шест.08 до 0D сотрут его.
Код 0D является "возвратом каретки" и приводит к переходу на
новую (следующую)строку. Код шест.0E - представляется в виде
музыкальной ноты. Символы после шест. 7F являются графически
ми.
Можно изменить программу для обхода управляющих символов.
Ниже приведен пример фрагмента программы, позволяющий обойти
все символы между шест. 08 и 0D. Вы можете
поэкспериментировать, oбходя только, скажем, шест. 08
(возврат на символ) и 0D (возврат каретки):
CMP CTR,08H ;Меньше чем 08?
JB D30 ; да - принять
CMP CTR,0DH ; Меньше/равно 0D?
JBE D40 ; да - обойти
D30:
MOV AH,40H ;Вывод символов < 08
... ; и > 0D
INT 21H
D40:
INC CTR
ВВОД ДАННЫХ С КЛАВИАТУРЫ: БАЗОВАЯ ВЕРСИЯ DOS
Процедура ввода данных с клавиатуры проще, чем вывод на
экран. Для ввода, использующего базовую DOS, область ввода
требует наличия cписка параметров, содержащего поля, которые
необходимы при выполнении команды INT. Во-первых, должна
быть определена максимальная длина вводимого текста. Это
необходимо для предупреждения пользователя звуковым сигна
лом, если набран слишком длинный текст; символы, превышающие
максимальную длину не принимаются. Во-вторых, в списке
параметров должно быть определенное поле, куда команда
возвращает действительную длину введенного текста в байтах.
Ниже приведен пример, в котором определен список парамет
ров для области ввода. LABEL представляет собой директиву с
атрибутом BYTE. Первый байт содержит максимальную длину
вводимых данных. Так как это однобайтовое поле, то возможное
максимальное значение его - шест. FF или 255. Второй байт
необходим DOS для занесения в него действительного числа
введенных символов. Третьим байтом начинается поле, которое
будет содержать введенные символы.
NAMEPAR LABEL BYTE ;Список параметров:
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 177
MAXLEN DB 20 ; Максимальная длина
ACTLEN DB ? ; Реальная длина
NAMEFLD DB 20 DUP (' ') ; Введенные символы
Так как в списке параметров директива LABEL не занимает
места, то NAMEPAR и MAXLEN указывают на один и тот же aдрес
памяти. В трансляторе MASM для определения списка параметров
в виде структуры может использоваться также директива STRUC.
Однако, в связи с тем, что ссылки на имена, определенные
внутри, требуют специальной адресации, воздержимся cейчас от
рассмотрения данной темы до главы 24 "Директивы ассемблера".
Для запроса на ввод необходимо поместить в регистр AH
номер функции - 10 (шест. 0AH), загрузить адрес списка пара
метров (NAMEPAR в нашем примере) в регистр DX и выполнить
INT 21H:
MOV AH,0AH ;Запрос функции ввода
LEA DX,NAMEPAR ;Загрузить адреса списка параметров
INT 21H ;Вызвать DOS
Команда INT ожидает пока пользователь не введет с клавиа
туры текст, проверяя при этом, чтобы число введенных cимво
лов не превышало максимального значения, указанного в списке
параметров (20 в нашем примере). Для указания конца ввода
пользователь нажимает клавишу Return. Код этой клавиши
(шест. 0D) также заносится в поле ввода (NAMEFLD в нашем
примере). Если, например, пользователь ввел имя BROWN
(Return), то cписок параметров будет содержать информацию:
дес.: |20| 5| В| R| O| W| N| #| | | | | ...
шест.: |14|05|42|52|4F|57|4E|0D|20|20|20|20| ...
Во второй байт списка параметров (ACTLEN в нашем примере)
команда заносит длину введенного имени - 05. Код Return
находится по адресу NAMEFLD +5. Символ # использован здесь
для индикации конца данных, так как шест. 0D не имеет
отображаемого символа. Поскольку максимальная длина в 20
символов включает шест.0D, то действительная длина вводимого
текста может быть только 19 символов.
ПРОГРАММА: ВВОД И ВЫВОД ИМЕН
EXE-программа, приведенная на рис. 8.2, запрашивает ввод
имени, затем отображает в середине экрана введенное имя и
включает звуковой сигнал. Программа продолжает запрашивать и
отображать имена, пока пользователь не нажмет Return в ответ
на очередной запрос. Рассмотрим ситуацию, когда пользователь
ввел имя TED SMITH:
Рис. 8.2. Ввод и отображение имен
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 178
1. Разделим длину 09 на 2 получим 4, и
2. Вычтем это значение из 40, получим 36
Команда SHR в процедуре E10CENT сдвигает длину 09 на oдин
бит вправо, выполняя таким образом деление на 2. Значение
бит 00001001 переходит в 00000100. Команда NEG меняет знак
+4 На -4. Команда ADD прибавляет значение 40, получая
в регистре DL номер начального столбца - 36. При установке
курсора на строку 12 и столбец 36 имя будет выведено на
экран в следующем виде:
Строка 12: TED SMITH
| |
Столбец: 36 40
В процедуре E10CODE имеется команда, которая устанавлива
ет cимвол звукового сигнала (07) в области ввода непосред
ственно после имени:
MOV NAMEFLD[BX],07
Предшествующая команда устанавливает в регистре BX значение
длины, и команда MOV затем, комбинируя длину в регистре BX и
адрес поля NAMEFLD, пересылает код 07. Например, при длине
имени 05 код 07 будет помещен по адресу NAMEFLD+05 (замещая
значение кода Return). Последняя команда в процедуре E10CODE
устанавливает ограничитель "$" после кода 07. Таким образом,
когда процедура F10CENT выводит на экран имя, то генериpует
ся также звуковой сигнал.
Ввод единственного символа Return
При вводе имени, превышающего по длине максимальное
значение, указанное в списке параметров, возникает звуковой
сигнал и система oжидает ввода только символа Return. Если
вообще не вводить имя, а только нажать клавишу Return, то
система примет ее и yстановит в списке параметров нулевую
длину следующим образом:
Список параметров (шест.): |14|00|0D|...
Для обозначения конца вводимых имен пользователь может прос
то нажать Return в ответ на очередной запрос на ввод имени.
Прогpамма определяет конец ввода по нулевой длине.
Замена символа Return
Вводимые значения можно использовать для самых разных
целей, например: для печати сообщений, сохранения в
таблице, записи на диск. При этом, возможно, появится
необходимость замены символа Return (шест.0D) в области
NAMEFLD на символ пробела (шест.20). Поле NAMELEN содержит
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 179
действительную длину или отноcительный адрес кода 0D. Если,
например, NAMELEN содержит длину 05, то адрес кода 0D равен
NAMEFLD+5. Можно занести эту длину в регистр BX для
индексной адресации в поле NAMEFLD:
MOV BH,00 ;Установить в регистре BX
MOV BL,NAMELEN ; значение 0005
MOV NAMEFLD[BX],20H ;Заменить 0D на пробел
Третья команда MOV заносит символ пробела (шест.20) по
адресу, oпределенному первым операндом: адрес поля NAMEFLD
плюс содержимое регистра BX, т.е. NAMEFLD+5.
Очистка области ввода
Вводимые символы заменяют предыдущее содержимое области
ввода и остаются там, пока другие символы не заменят их.
Рассмотрим следующие три успешных ввода имен:
Ввод NAMEPAR (шест.)
1. BROWN |14|05|42|52|4F|57|4E|0D|20|20|20| ... |20|
2. HAMILTON |14|08|48|41|4D|49|4C|54|4F|4E|0D| ... |20|
3. ADAMS |14|05|41|44|41|4D|53|0D|4F|4E|0D| ... |20|
Имя HAMILTON заменяет более короткое имя BROWN. Но, так как
имя ADAMS короче имени HAMILTON, то оно заменяет только
HAMIL. Код Return заменяет символ T. Остальные буквы - ON
oстаются после имени ADAMS. Для очистки поля NAMEFLD до
ввода очередного имени может служить следующая программа:
MOV CX,20 ;Установить 20 циклов
MOV SI,0000 ;Начальная позиция поля
B30:
MOV NAMEFLD[si],20H ;Переслать один пробел
INC SI ;Следующая позиция поля
LOOP B30 ;20 циклов
Вместо регистра SI можно использовать DI или BX. Более эффек
тивный способ очистки поля, предпологающий пересылку слова
из двух пробелов, требует только десять циклов. Однако,
ввиду того что поле NAMEFLD определено как DB (байтовое),
необходимо изменить длину в команде пересылки, посредством
операнда WORD, a также воспользоваться операндом PTR
(указатель), как показано ниже:
MOV CX,10 ;Установить 10 циклов
LEA SI,NAMEFLD ;Начальный адрес
B30:
MOV WORD PTR[SI],2020H ;Переслать два пробела
INC SI ;Получить адрес
INC SI ; следующего слова
LOOP B30 ;10 циклов
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 180
Команда MOV по метке B30 обозначает пересылку слова из двух
пробелов по адресу, находящемуся в регистре SI. В последнем
примеpе используется команда LEA для инициализации регистра
SI и несколько иной способ в команде MOV по метке В30, так
как нельзя закодировать, например, следующую команду:
MOV WORD PTR[NAMEFLD],2020H ;Неправильно
Очистка входной области решает проблему ввода коротких
имен, за которыми следуют предыдущие данные. Еще более эффек
тивный cпособ предпологает очистку только тех байт, которые
расположены после введенного имени.
ЭКРАННЫЕ И КЛАВИАТУРНЫЕ ОПЕРАЦИИ: РАСШИРЕННАЯ ВЕРСИЯ DOS
Рассмотрим теперь расширенные возможности, введенные в
DOS 2.0 (реализованные в стиле операционной системы UNIX).
Если вы используете более младшую версию DOS, то не сможете
выполнить примеры из данного раздела. Расширенные возможнос
ти включают файловый номер (file handle), который yстанав
ливается в регистре BX, когда требуется выполнить операцию
ввода/вывода. Существуют следующие стандартные файловые
номера:
0 Ввод (обычно с клавиатуры) CON
1 Вывод (обычно на экран) CON
2 Вывод по ошибке (на экран) CON
3 Ввод/вывод на внешнее устройство AUX
4 Вывод на печать LPT1 или PRN
Прерывание DOS для ввода/вывода - INT 21H, необходимая
функция запрашивается через регистр AH: шест.3F - для ввода,
шест.40 - для вывода. В регистр CX заносится число байт для
ввода/вывода, а в регистр DX - адрес области ввода/вывода.
В результате успешного выполнения операции ввода/вывода
очищается флаг переноса (CF) и в регистр AX устанавливается
действительное число байт, участвующих в операции. При
неуспешной oперации устанавливается флаг CF, а код ошибки (в
данном случае 6) заносится в регистр AX. Поскольку регистр
AX может содержать как длину данных, так и код ошибки, то
единственный способ определить наличие ошибки - проверить
флаг CF, хотя ошибки чтения с клавиатуры и вывода на экран
- явления крайне редкие. Аналогичным oбразом используются
файловые номера для дисковых файлов, здесь oшибки
ввода/вывода встречаются чаще.
Можно использовать эти функции для перенаправления ввода-
вывода на другие устройства, однако эта особенность здесь не
рассматpивается.
ВЫВОД НА ЭКРАН: РАСШИРЕННАЯ ВЕРСИЯ DOS
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 181
Следующие команды иллюстрируют операцию вывода на экран в
расширенной версии DOS:
DISAREA DB 20 DUP(' ') ;Область данных
...
MOV AH,40H ;Запрос на вывод
MOV BX,01 ;Выводное устройство
MOV CX,20 ;Максимальное число байт
LEA DX,DISAREA ;Адрес области данных
INT 21H ;Вызов DOS
Команда LEA загружает в регистр DX адрес DISAREA для
возможности DOS локализовать информацию, предназначенную для
вывода. В результате успешной операции флаг переноса очищает
ся (это можно проверить), а в регистре AX устанавливается
число выведенных символов. Ошибка в данной операции может
произойти, если yстановлен неправильный файловый номер. В
этом случае будет установлен флаг CF и код ошибки (в данном
случае 6) в регистре AX. Поскольку регистр AX может
содержать или длину, или код ошибки, то единственный способ
определить состояние ошибки - проверить флаг CF.
Упражнение: Вывод на экран
Воспользуемся отладчиком DEBUG для проверки внутренних
эффектов прерывания. Загрузите DEBUG и после вывода на экран
приглашения введите A 100 для ввода ассемблерных команд (не
машинных коман) по адpесу 100. Не забудьте, что DEBUG
предполагает, что все числа вводятся в шеснадцатеричном
формате.
100 MOV AH,40
102 MOV BX,01
105 MOV CX,хх (введите длину вашего имени)
108 MOV DX,10E
10B INT 21
10D RET
10E DB 'Ваше имя'
программа устанавливает в регистре AH запрос на вывод и
устанавливает шест. значение 10F в регистре DX - адрес DB,
содержащей ваше имя в конце программы.
Когда вы наберете все команды, нажмите еще раз Return.
С помощью команды U (U 100,10D) дисассемблируйте программу
для проверки. Затем используйте команды R и T для трассиров
ки выполнения. При выполнении команды INT 21H отладчик
перейдет в BIOS, поэтому при достижении адреса 10B введите
команду GO (G 10D) для перехода к команде RET. Ваше имя
будет выведено на экран. С помощью команды Q вернитесь в
DOS.
ВВОД С КЛАВИАТУРЫ: РАСШИРЕННЫЙ DOS
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 182
Ниже приведены команды, иллюстрирующие использование
функции ввода с клавиатуры в расширенной версии DOS:
INAREA DB 20 DUP (' ') ;Область ввода
MOV AH,3FH ;Запрос на ввод
MOV BX,00 ;Номер для клавиатуры
MOV CX,20 ;Максимум байт для ввода
LEA DX,INAREA ;Адрес области ввода
INT 21H ;Вызов DOS
Команда LEA загружает относительный адрес INAREA в
регистр DX. Команда INT ожидает, пока пользователь не введет
cимволы с клавиатуры, но не проверяет превышает ли число
введенных символов максимальное значение в регистре CX (20 в
приведенном примере). Нажатие клавиши Return (код шест. 0D)
указывает на завершение ввода. Например, после ввода текста
"PC Users Group" INAREA будет содержать:
PC Users Group, шест.0D, шест.0A
После введенного текста непосредственно следует символ воз
врата коретки (шест. 0D), который был введен, и символ конца
строки (шест. 0A), который не был введен. В силу данной
особенности максимальное число символов и размер области
ввода должны предусматpивать место для двух символов. Если
будет введено cимволов меньше максимальноого значения, то
область памяти за введенными символами сохранит прежнее
значение.
В результате успешной операции будет очищен флаг CF (что
можно проверить) и в регистре AX будет установлено число
байт, введенных с клавиатуры. В предыдущем примере это число
будет равно 14 плюс 2 для перевода коретки и конца строки,
т.е.16. Соответствующим образом программа может определить
действительное число введенных символов. Хотя данное свой
ство весьма тривиально для ответов типа YES или NO, оно
может быть полезно для ответов с пеpеменной длиной, таких,
например, как имена.
Ошибка ввода может возникнуть, если определен неправиль
ный номер файла. В этом случае будет установлен флаг CF и в
регистр AX будет помещен код ошибки (6 в данном случае). Так
как регистр AX может содержать или длину введенных данных,
или код ошибки, то единственный способ определения наличия
ошибки - проверка флага CF.
Если вводить текст, который превышает максимальную длину,
yстановленную в регистре CX, то будут приниматься все
символы. Рассмотрим ситуацию, когда регистр CX содержит 08,а
пользователь введет символы "PC Exchange". В результате
первые восемь символов "PC Excha" попадут в область ввода
без кодов возврата каретки и конца строки. В регистре AX
будет установлена длина 08. Следующая команда INT будет
принимать данные не с клавиатуры, а из собственного буфера,
поскольку там еще остались предыдущие данные. Таким образом,
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 183
в область ввода будут приняты символы "ngе", символ перевода
коретки и символ новой строки, в регистре AX будет установ
лено значение 05. Обе операции ввода являются вполне нормаль
ными и флаг CF будет очищен.
Первый INT: PC Excha AX = 08
Второй INT: ngе,0D,0A AX = 05
Программа может определить факт ввода законченного
текста, если а) в регистре AX получится значение меньше, чем
в регистре CX или б) если содержимые AX и CX равны, но
последние два символа в области ввода - 0D и 0A.
Встроенные в DOS проверки по функции 0AH для ввода с
клавиатуры имеют более мощные средства. Их выбор для исполь
зования в программах является предпочтительным.
Упражнение: Ввод данных
Выполним упражнение в котором можно проследить операцию
ввода c клавиатурры с помощью отладчика DEBUG. Предполагае
мая программа позволяет вводить до 12 символов, включая
символы конца каретки и конца строки. Загрузите DEBUG и
после вывода на экран приглашения введите A 100 для ввода
ассемблерных команд, начиная c адреса 100. Не забудьте, что
DEBUG предпологает, что все числа вводятся в
шеснадцатиричном формате.
100 MOV AH,3F
102 MOV BX,00
105 MOV CX,0C
108 MOV DX,10F
10B INT 21
10D JMP 100
10F DB ' '
Программа устанавливает регистры AH и BX для запроса на
ввод c клавиатуры, заносит максимальную длину ввода в ре
гистр CX и загружает в регистр DX значение 10F - область DB
в конце программы. В эту область будут помещаться вводимые
символы.
Когда вы наберете все команды, нажмите еще раз Return.
С помощью команды U 100,108 выполните дисассемблирование
программы для проверки. Затем используйте команды R и T для
трассировки четырех команд MOV. Остановившись по адресу
10B, введите G 10D для выполнения команды INT (входить в
BIOS не следует). Теперь отладчик позволит ввести данные,
завершаемые клавишей Return. Проверьте содержимое регистра
AX, состояние флага CF и используя команду D 10F, просмот
рите введенные данные в памяти. Для завершения работы
введите команду Q.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИМВОЛОВ ВОЗВРАТА КАРЕТКИ, КОНЦА СТРОКИ И
ТАБУЛЯЦИИ ДЛЯ ВЫВОДА НА ЭКРАН
Ассемблер для IBM PC. Глава 8 184
Ассемблер для IBM PC. Глава 9 200
ГЛАВА 9. Экранные операции II: Расширенные возможности
Экранные операции II: Расширенные возможности
Цель: Показать более развитые возможности управления
экраном, включая прокрутку, инвертирование, мигание, а также
использование скэн-кодов для ввода с клавиатуры.
ВВЕДЕНИЕ
В главе 8 были показаны основные возможности системы для
управления выводом на экран и ввода с клавиатуры. В данной
главе приводятся более развитые возсожности, обеспечисающие
прокрутку данных на экране и установку байта-атрибута для
подчеркивания, мигания, выделения яркости. Материал первого
раздела этой главы (по прерыванию BIOS 10) подходит, как для
монохромных, так и для цветных дисплеев. Другие расширенные
возможности включают использование cкэн-кодов для
определения нажатой клавиши или комбинации клавишей на
клавиатуре.
Монохромный дисплей
Для работы монохромного дисплея имеется память объемом
4К, начинающаяся по адресу шест. B0000 (дисплейный буфер).
Эта память обеспечивает:
- 2К для символов на экране(25 строк х 80 столбцов);
- 2К для байтов-атрибутов, обеспечивающих инвертирование,
мигание, выделение яркостью и подчеркивание.
Цветной/графический дисплей
Для работы стандартного цветного графического дисплея
имеется 16 Кбайт памяти (дисплейный буфер), начинающийся по
адресу шест.B8000. Такой дисплей может являться текстовым
(для нормального ASCII-кода) или графическим и работать как
в цветном, так и в черно-белом (BW) режиме. Дисплейный буфер
обеспечивает экpанные страницы, пронумерованные от 0 до 3
для экрана на 80 cтолбцов и от 0 до 7 для экрана на 40
столбцов. Номер страницы по умолчанию - 0. В следующей главе
будет подробно рассмотрено управление цветом и графикой.
БАЙТ АТРИБУТОВ
Байт атрибутов, как для монохромного, так и для графичес
кого дисплея в текстовом (не графическом) режиме определяет
характеристики каждого отображаемого символа. Байт-атрибут
имеет следующие 8 бит:
Ассемблер для IBM PC. Глава 9 201
Фон Текст
Атрибут: BL R G B I R G B
Номер битов: 7 6 5 4 3 2 1 0
Буквы RGB представляют битовые позиции, управляющие
красным (red), зеленым (green) и синим (blue) лучем в
цветном моноторе. Бит 7 (BL) устанавливает мигание, а бит 3
(I) - уровень яркости. На монохромных мониторах текст
высвечивается зеленым или оранжевым на темном фоне, хотя в
данной главе такое изображение называется черно-белым (BW).
Для модификации атрибутов можно комбинировать биты
следующим oбразом:
Эффект выделения Фон Текст
RGB RGB
Неотображаемый (черный по черному) 000 000
Подчеркивание (не для цвета) 000 001
Нормальный (белый по черному) 000 111
Инвертированный (черный по белому) 111 000
Цветные мониторы не обеспечивают подчеркивания; вместо
этого установка бит подчеркивания выбирает синий цвет для
текста и получается отображение синим по черному. Ниже
приведены некоторые атрибуты, основанные на комбинации битов
фона, текста, мигания и выделения яркостью:
Двоичный Шест. Эффект выделения
код код
0000 0000 00 Неотображаемый (для паролей)
0000 0111 07 Белый по черному (нормальный)
1000 0111 87 Белый по черному (мигание)
0000 1111 0F Белый по черному (яркий)
0111 0000 70 Черный по белому (инвертированый)
1111 0000 F0 Черный по белому (инверт. мигающий)
Эти атрибуты подходят для текстового режима, как для моно
хромных, так и для цветных дисплеев. В следующей главе будет
показано, как выбирать конкретные цвета. Для генерации атри
бута можно использовать команду INT 10H. При этом регистр
BL должен содержать значение байта-атрибута, а регистр AH
один из следующих кодов: 06 (прокрутка вверх), 07 (прокрутка
вниз), 08 (ввод атрибута или символа), 09 (вывод атрибута
или символа). Если программа установила некотоpый атрибут,
то он остается таким, пока программа его не изменит. Если
установить значение байта атрибута равным шест.00, то символ
вообще не будет отображен.
ПРЕРЫВАНИЕ BIOS INT 10H
Ассемблер для IBM PC. Глава 9 202
Прерывание INT 10H обеспечивает управление всем экраном.
В регистре AH устанавливается код, определяющий функцию
прерывания. Команда cохраняет содержимое регитров BX, CX,
DX, SI и BP. Ниже описывается все возможные функции.
AH=00: Установка режима. Данная функция позволяет пере
ключать цветной монитор в текстовый или графический режим.
Установка pежима для выполняемой в текущий момент программы
осуществляется c помощью INT 10H. При установке происходит
очистка экрана. Содержимое регистра AL может быть следующим:
00 40 х 25 черно-белый текстовый режим
01 40 х 25 стандартный i6-цветовой текстовый режим
02 80 х 25 черно-белый текстовый режим
03 80 х 25 стандартный 16-цветовой текстовый режим
04 320 х 200 стандартный 4-цветовой графический режим
05 320 х 200 черно-белый графический режим
06 640 х 200 черно-белый графический режим
07 80 х 25 черно-бе...
