Ввод-вывод данных
Факультет информационных технологий и робототехники (ФИТР)
Кафедра программного обеспечения вычислительной техники
и автоматизированных систем
Отчет по лабораторной работе № 4
по дисциплине: ”Языки программирования”
(Assembler)
на тему «Ввод-вывод данных. Команды управления циклами.
Команды сравнения»
Выполнили студенты группы 107311: В.Е. Кухта
А.О Коршун
П.В. Федоров
Проверила: А.А.Несенчук
Минск 2012
Цель работы: разработать программу содержащую ввод-вывод данных и выполняющую фильтрацию символов исходной строки.
Краткие сведения из теории
Ввод-вывод данных
Прерывание - это приостановление выполнения программы с целью выполнения какой-то более важной или нужной в данный момент другой программы или процедуры, после завершения которой продолжается выполнение программы с того места, где она была прервана. Прерывание позволяет компьютеру приостановить любое свое действие и временно переключиться на другое, как заранее запланированное, так и неожиданное, вызванное непредсказуемой ситуацией в работе машины или ее компонента. Каждое прерывание вызывает загрузку определенной программы, предназначенной для обработки возникшей ситуации - программы обработки прерываний.
Команды прерывания позволяют воспользоваться встроенными системными ресурсами (программами обработки прерываний) из программы пользователя. Под системными ресурсами понимаются программы, входящие в главную исполнительную программу ЭВМ, которая называется BIOS - базовая система ввода-вывода. В функции этой системы входит: запоминание символов, набираемых на клавиатуре, изображение символов на экране дисплея, обмен данными между устройствами, присоединенными к ЭВМ: дисководами, принтером и т.п. Чтобы обратиться к этим возможностям ЭВМ, пользовательская программа должна быть прервана и должна быть выполнена системная функция, после чего пользовательская программа продолжается со следующей после обращения к системным функциям команды. Эти функциональные возможности и выполняют команды прерывания, которые описаны в таблице 1.
Таблица 1. Формат команд прерывания.
| Мнемокод | Формат |
| INT | INT тип_прерывания |
| INTO | INTO |
| IRET | IRET |
В команде прерывания INT тип_прерывания представляет собой номер прерывания, которых в ЭВМ IBM насчитывается 256 (типы прерываний имеют номера 0-255):
- тип 0 - возникает при делении на 0 или если частное от деления превышает разрядную сетку;
- тип 1 – действует в режиме "трассировки" (после выполнения каждой команды программы происходит останов);
- тип 2 – немаскируемые технические прерывания;
- тип 3 – прерывания по команде INT, включенной в программу (вызывает останов и отображение содержимого регистров микропроцессора);
- тип 4 – прерывание по команде INTO, включенной в программу (выполняется при условии, что при выполнении предыдущей команды произошло переполнение разрядной сетки);
- типы 8-15 - аппаратные прерывания, инициируемые внешними устройствами;
- типы 16- 31 - планируемые программные прерывания BIOS;
- типы 32-255 - программные прерывания DOS.
В некоторых типах прерываний BIOS и DOS имеется много разновидностей, иногда более 10. Так, прерывание 33 (21Н) имеет около 100 разновидностей (это прерывание наиболее часто используется в программах пользователя). В таких случаях вид прерывания (внутри типа) определяется содержимым регистра AH.
Каждому прерыванию в памяти ЭВМ соответствует вектор прерывания (эти вектора размещены в оперативной памяти, начиная с нулевого адреса). Каждый вектор прерывания размещается в 32-битовой ячейке памяти и представляет собой адрес, по которому размещена собственно программа прерывания. По сути такие программы очень похожи на процедуры, отличие в том, что программа прерывания заканчивается командой возврата IRET.
При выполнении команды INT микропроцессор производит следующие действия:
а) помещает в стек регистр флагов;
б) обнуляет флаг трассировки TF и флаг включения-выключения прерываний IF для блокировки других действий, кроме обработки вызванного прерывания;
в) помещает в стек значение регистра CS;
г) вычисляет адрес вектора прерываний, умножая номер_прерывания на 4 (т.к. вектор прерывания занимает 4 байта или 32 бита);
д) обращается ко второму слову из вычисленного адреса вектора прерываний и помещает его в регистр CS;
е) помещает в стек значение указателя команд IP;
ж) загружает в IP первое слово вектора прерываний.
После выполнения всех этих действий в стеке окажутся значения регистра флагов, адреса сегментного регистра CS и смещение команды, следующей за командой прерывания IP. Пара регистров CS:IP будет указывать на начальный адрес программы обработки прерывания, которую микропроцессор и начнет выполнять.
Команда INTO представляет собой команду условного прерывания. Она инициирует прерывание в том случае, когда флаг переполнения OF равен 1. Следовательно, применять эту команду надо после арифметических операций, которые могут вызвать переполнение. Однако обрабатываться прерывание будет только при наличии переполнения, при отсутствии эта команда будет игнорироваться. Команда INTO вызывает команду обработки по вектору прерывания 4, для определения выполняемых командой действий необходимо обратиться к техническому руководству для конкретной ЭВМ. Выбор действий по обработке ситуаций переполнения возлагается на пользователя, поэтому без дополнительного уточнения по руководству конкретного компьютера пользоваться этой командой не рекомендую.
Команда IRET, как было уже сказано, является командой возврата после прерывания. Она извлекает из стека значения регистров CS и IP и регистра флагов (считывает три ячейки стека), а затем микропроцессор по новому содержанию регистров команд продолжит выполнение программы пользователя.
Наиболее распространенным в программах пользователя является использование прерывания 21H, которое предназначено для вызова функций DOS. В нижеприведенной таблице 2 описываются только некоторые из видов этого прерывания.
Таблица 2. Наиболее часто используемые виды прерывания 21Н
| Значение АН | Операция | Дополнительные входные регистры | Выходные регистры | ||
| Ожидание набора на клавиатуре с последующим изображением его на экране | Не используются | (AL)=символ | |||
| Вывод символа на экран | (DL)=ASCII-код символа | Не используются | |||
| Чтение символа с клавиатуры | (DL)=0FFH | (AL)=символ | |||
| А | Чтение клавиатурной строки в буфер | (DS:DX)=адрес буфера, первый байт=размер буфера | Второй байт буфера=число прочитанных символов | ||
| Продолжение таблицы 2. | |||||
| Изображение строки на экране дисплея | (DS:DX)=адрес строки, которая должна заканчиваться символом S | Не используются | |||
Во многих приложениях, требуется, чтобы пользователь ввел строку с информацией, например, свое полное имя (ФИО). Для этой цели служит функция А прерывания 21Н. Чтобы воспользоваться этой функцией, в программе пользователя требуется зарезервировать в сегменте данных место для вводимой строки (в таблице это называется буфер строки). Количество выделяемых байтов должно быть на 2 больше максимального размера вводимой строки. Причем первый байт буфера должен задавать эту самую максимальную длину (фактически он будет содержать значение количества выделенных байтов памяти минус 2).
Функция 9 выводит сообщения из программы. Это могут быть либо приглашения к вводу информации, либо сообщения о ходе выполнения программы. Такой сервис в программах на Ассемблере представляет функция 9 для работы с дисплеем.
Чтобы после выдачи приглашения курсор установился в начале следующей строки, необходимо в текст выдаваемого приглашения перед символом доллара ввести символы возврата каретки и перехода на следующую строку.