Fl-Help FZ-Bkpt F3-Hod F4-Here F5-2oon F6-Hext F?-Trace F8-Step F9-Run FlG-dem

Data Options Uindov Help

Ё File Edit Uieu Bun Breakpoints -tiJ-flodiile: p File: p.asn 4 ~ -™

;0пиием сегмент конанд

assune CS:codes ,DS:data

codes segnent
' begin: nou AX,data

*ou DS.AX

;Выведем на экран строку текста

пои AH,G9h

пои DX,offset nsg

Int 21h

:Завершим программу

пои flX,4CeOh

Int 21h

codes ends
:0пинем сегмент данных
data segment.'Откроен сегиент данных

nsg db 'Программа работает!$'

data ends;Закроем сегиент данных

;0пишем сегмент стека

Глава 2

Основы программирования

В процессе отладки программы на экран приходится выводить много дополнительных окон; они перекрываются и часто скрывают друг друга. Чтобы увидеть их все одновременно, размер окон приходится уменьшать, а сами окна перемещать по экрану. Режим изменения размеров и положе­ния окна включается командой <Ctrl>+<F5>, после чего клавиши со стрел­ками перемешают окно по экрану, а те же клавиши при нажатой клавише <Shift> позволяют изменять его размер. Выход из режима настройки окна осуществляется нажатием клавиши <Enter>.

Начальное окно отладчика даст слишком мало информации для от­ладки программы. В нем можно выполнять программу по частям до место­положения курсора (клавиша <F4>) и команда за командой (клавиша <F8>); можно также с помощью окна Watches наблюдать изменения за­данных полей данных. Однако для отладки программы на уровне языка ассемблера необходимо контролировать все регистры процессора, вклю­чая регистр флагов, а также, во многих случаях, поля данных вне про­граммы (например, векторы прерываний или системные таблицы). Гораз­до более информативным является «окно процессора», которое вызыва­ется с помощью пункта View>CPU верхнего меню или командой <AK>+<V>+<C> (рис. 2.1).

Fl-Help FZ-Bkpt F3-Hod F4-Here F5-2oon F6-Hext F?-Trace F8-Step F9-Run FlG-dem

Рис. 2.4. Окно процессора с внутренними окнами.

Окно процессора состоит, в свою очередь, из 5 внутренних окон для наблюдения текста программы на языке ассемблера и в машинных кодах, регистров процессора, флагов, стека и содержимого памяти. С помощью этих окон можно полностью контролировать ход выполнения отлаживае-

мой программы. Для того чтобы можно было работать с конкретным ок­ном, например, прокручивать его содержимое, надо сделать его актив­ным, щелкнув по нему мышью. Перейти из окна в окно можно также с помощью клавиатуры, нажимая клавишу Tab. Посмотрим, какие сведе­ния можно изшгечь из содержимого окна процессора.

Содержимое сегментных регистров DS и ES одинаково и составляет llF5h. Эта значит, что программа загружена в память, начиная с физи­ческого адреса 11F50, т.е. приблизительно с 70-го килобайта. Чем заняты первые 70 Кбайт памяти' Обычно компьютер конфигурируется так, что в обычной памяти размещается только малая часть DOS (около 16 Кбайт), драйверы обслуживания расширенной памяти и резидентная часть COMMAND.COM. Основная часть DOS, остальные драйверы и необхо­димые резидентные программы (например, русификатор) переносятся в расширенную память. В этом случае системные области в начале памя­ти занимают всего 20 — 25 Кбайт. Тем не менее наша программа начина­ется не с 25-го, а с 70-го килобайта. Произошло это из-за того, что программа запущена под управлением отладчика, который сначала заг­ружается в память сам, и лишь затем загружает отлаживаемую програм­му. Но отсюда следует, что если бы мы запустили программу без отлад­чика, она попшга бы на другое место в памяти, гораздо ближе к ее нача­лу. В большинстве случаев это обстоятельство не имеет особого значения, так как любая программа должна одинаково успешно выполняться в любом месте памяти, однако необходимо отдавать себе отчет, что отлад­чик изменяет операционную среду программы (в частности, переносит ее на другое место в памяти). Строго говоря, программа под управлени­ем отладчика выполняется не совсем так, как она выполнялась бы не­посредственно в DOS.

Еще один пример «самодеятельности» отладчика можно увидеть в том же окне регистров процессора. Содержимое всех регистров общего назна­чения (АХ, BX, CX, DX, SI, DI и ВР) равно 0. Отсюда можно сделать вывод, что DOS, загружая программу в память, очищает регистры про­цессора. Однако на самом деле это совсем не так! Регистры очищает не DOS, а отладчик. При обычном запуске программы исходное содержимое регистров практически непредсказуемо, и ни в косм случае нельзя рас­считывать, что в них будут нули. Иногда можно столкнуться и с более тонким влиянием отладчика на ход выполнения программы, вплоть до того, что некоторые виды программ, например, управляющие подклю­ченной к компьютеру аппаратурой, в отладчике будут выполняться про­сто неверно.

Итак, после загрузки программы в память содержимое регистров DS и ES оказалось одинаковым. Это вполне естественно, если вспомнить, что перед выполнением оба регистра указывают на префикс программы (см. рис. 1.9). Вслед за префиксом располагается сегмент команд и поскольку префикс всегда занимает точно lOOli байт (т.е. 10h параграфов по 16 байт), то содержимое CS в нашем случае должно быть равно llF5h + 10h = 1205U. Так оно и есть (см. рис. 2.4).

Глава 2

Основы программирования

В нашем примере программа должна начать выполняться с метки begin, поскольку именно эту метку мы указали в качестве операнда завершаю­щей директивы end. Эта метка относится к самой первой команде сегмен­та команд и ее значение (или, что то же самое, смещение первой коман­ды программы) должно быть равно 0. Поэтому исходное значение указа­теля команд, как это видно из рис. 2.4, тоже равно 0. В дальнейшем, по мере выполнения команд, значение IP будет возрастать. Выполним две первые команды программы, дважды нажав клавишу <F8>. Состояние программы после этой операции показано на рис. 2.5.

Fl-Help FZ-Bkpt F3-t1od F4-Here F5-Zoon F6-Hext F7-Trftce F8-Step F9-Bun FlO-fleiu

Рис. 2.5. Состояние программы после выполнения двух первых команд.

Видно, что указатель команд получил значение 5 и показывает на очередную (еще не выполнявшуюся) команду mov AH,09h, относитель­ный адрес которой равен 5. Сегментный регистр DS получил значение 1207И, что должно соответствовать сегментному адресу сегмента данных. Вспомним, что сегмент команд у нас занимает llh байт и требует в памя­ти 2 параграфа. Сегмент команд имеет сегментный адрес 1205h, следова­тельно, сегментный адрес сегмента данных должен быть равен 1207U, что

мы и получили.

Обратим внимание на самую правую колонку в окне процессора, в которой индицируются состояния флагов процессора. Как уже говорилось, состояния флагов заново устанавливаются процессором после выполнения каждой команды, и по ним можно в определенной степени судить о ре­зультате команды. С самого начала у нас был устаноачен только флаг IF (i в окне отладчика), что свидетельствует о включенном механизме аппарат-

ных прерываний; остальные флаги сброшены. После выполнения двух пер­вых команд состояние регистра флагов не изменилось. Произошло это по­тому, что команда пересылки mov не изменяет состояния флагов. Поскольку в нашей программе нет никаких команд, кроме mov и hit, а команда int тоже состояния флагов обычно не изменяет, то наблюдать с помощью на­шего примера функционирование регистра флагов не удастся.

Рассмотрим теперь стек. Сегмент данных имеет у нас размер 14h байт, и под него в памяти надлежит выделить 2 параграфа. Это объясняет содер­жимое сегментного регистра стека SS — 12091г. Под стек отведено 256 байт, поэтому исходное положение SP (под дном стека) соответствует смеще­нию lOOh.

Наконец, стоит еще обратить внимание на нижнюю половину окна команд, заполненную странными командами add [bx+si],al. Таких команд, да еще в таком количестве, в нашей программе нет, их «придумал» отлад­чик, пытаясь деассемблировать промежуток между сегментом команд и сегментом данных, заполненный нулями. Код OOOOh соответствует коман­де add [bx+si],al, которую и изобразил отладчик.

Таким образом, рассмотрев информацию, предоставленную отладчи­ком, мы подтвердили все предыдущие рассуждения о расположении в памяти сегментов программы и об инициализации регистров процессора при загрузке программы в память.

Обратимся теперь к окну дампа. При запуске отладчика в окно дампа выводится содержимое памяти, начиная с адреса DS:OOOOh, т.е. начало префикса программы (см. рис. 2.4 и 2.5). Для того, чтобы вывести на экран что-либо иное, надо воспользоваться командой <Alt>+<F10>, которая для каждого внутреннего окна процессора открывает дополнительное меню. Вид этого меню зависит от того, какое окне было активным в момент ввода команды. На рис. 2.6 показано дополнительное меню окна дампа.