close
دانلود فیلم
ثبات flags

زبان اسمبلی

هدف اين درس درک عميق تر نحوه کار کامپيوتر در سطح پايين و در نتيجه توليد نرم افزارهای کارآمدتر در سطوح بالا می باشد. يادگيری زبان اسمبلی به آشنائی بيشتر با طريقه کارکردن سخت افزار، برنامه ها و سيستم عامل با يکديگر کمک می کند.
در اين درس استفاده از دستورات اسمبلي و نوشتن برنامه هاي ساده اسمبلي را فراخواهيد گرفت.


 

مقدمه

زبان اسمبلی قديمی ترين زبان برنامه نويسی سطح پايين بعد از زبان ماشين است که ساختار و عملکردی وابسته به ماشين دارد و وسيله خوبی برای يادگيری نحوه کار کامپيوتر، سيستم عامل، کامپايلرها و زبان های سطح بالا است .

 

مقایسه زبان اسمبلی و زبان های سطح بالا

زبان ماشین و زبان اسمبلی

اسمبلر چیست؟

هدف از یادگیری زبان اسمبلی


 

 سیستم های عددی

محاسبات کامپيوتري در مبناي دو انجام مي شود. به طور معمول از سيستم عددي هگزادسيمال براي نمايش اعداد باينري استفاده مي شود.

جدول توان های 2

تبدیل باینری به اعشاری

جمع اعداد باينری

هگزا دسیمال و تبدیلات آن

جمع اعداد در هگزا دسیمال


 

نمایش داده ها

اکثر ساختمان های داده انتزاعی هستند که توسط برنامه نويس با مجموعه ای از دستورالعمل ها تعريف می شوند. نوع های داده پايه (نظير اعداد باينری صحيح يا مميز شناور، رشته های بيتی، کاراکترها و غيره ) مستقيما در سخت افزار همراه با مجموعه ای از دستورالعمل طراحی می شوند. يک برنامه نويس زبان اسمبلی بايد بداند چگونه سخت افزار اين انواع داده های اصلی را پياده سازی می کند.

نمايش اعداد صحيح - روش علامت مقدار

روش نمايش مکمل2

جدول تعداد بيت ها و محدوده مقادير ممکن داده های عددی صحيح علامت دار به روش مکمل2

محاسبات در مکمل2

کاهش و افزايش طول داده


 

ساختمان کامپیوتر

يک سيستم کامپيوتری ترکيب کاملي از سخت افزار و نرم افزارهای سيستمی است که باعث می شود ماشين مفيد و وظيفه مندي برای کار معينی بشود.

اجزای اصلی سخت افزار يک ريز کامپيوتر شامل:

• پردازنده مرکزی
• حافظه
• صفحه کليد به عنوان ورودی
• صفحه نمايش به عنوان خروجی
• يک يا چند ديسک درايو برای ذخيره برنامه ها و داده ها

حافظه

پردازنده و انواع آن


پردازندهای اینتل

با توجه به اينکه دستورات اسمبلي 8086 در قسمت ها آينده بررسي مي شوند، در اين صفحه با نحوه آدرس دهي حافظه و ثبات هاي اين پردازنده آشنا خواهيد شد.

دیاگرام پردازنده های اینتل

آدرس دهی سگمنتی

مدهای اجرا

مجموعه ثبات ها

توضیحات ثبات ها


 

Debug

برنامه Debug محيطی برای بررسی فايل های مقصد دودوئی و اجرائی است. برنامه امکان انجام تغييرات جزئی در يک برنامه اجرائی را فراهم می کند بدون اينکه نياز به دوباره اسمبل کردن آن باشد.

برنامه Debug

دستورات Debug


 

دستورات اسمبلی

يک برنامه پيچيده از کنار هم قرار دادن دستورات ساده اسمبلی شکل می گيرد. هنگام شروع برنامه نويسی به زبان اسمبلی نيازی به يادگيری کليه دستورات نيست، بنابراين برخی از پرکاربردترين دستورات 80x86 در ادامه شرح داده خواهند شد. دستورات به صورت زير گروه بندی شده اند.

دستورات انتقال داده

دستورات گسترش داده

دستورات جمع و تفريق

دستورات ضرب و تقسيم

دستورات منطقی

ساختارهای حلقه تکرار

زيربرنامه

وقفه ها

پشته

دستورات کنترل CPU


 

برنامه نویسی

در اين بخش ساختار کلی يک برنامه به زبان اسمبلی توضيح داده می شود. به نحوه تعريف متغيرها و ثابت ها، استفاده از راهنماهای اسمبلر و اسمبل کردن و اجرای برنامه نيز اشاره شده است.

مدل حافظه

راهنماهای سگمنت

ثابت ها و متغيرها

برنامه اصلی

اسمبل و اجرای برنامه


 

ماکرو

ماکرو مجموعه ای از دستورات است که مشابه زيربرنامه يکبار نوشته می شود و چندين بار استفاده می شود.

ماکرو (macro) نام مخففی برای مجموعه ای از دستورالعمل ها، راهنماها يا ماکروهای ديگر است که يکبار نوشته می شود و به هر تعداد دفعات لازم قابل استفاده است.

اسمبلر هنگام ترجمه برنامه در مواجهه با نام ماکرو دستورات معادل را قرار می دهد.

ماکرو

تعريف ماکرو

کتابخانه ماکرو


 

پشته

پشته يک ليست LIFO است که می تواند به عنوان محلی مناسب برای ذخيره داده های موقتی استفاده شود. پشته برای فراخوانی زيربرنامه ها، ارسال پارامترها و متغيرهای محلی هم به کار می رود. دستورات ابتدائی پشته push و pop هستند.

پشته

تعريف پشته در برنامه

دستورات push و pop

ثبات SP


 

زیر برنامه

زير برنامه (procedure) مجموعه ای از دستورات است که يکبار تعريف و به دفعات استفاده می شود. با بکارگيری زيربرنامه خوانائی برنامه بالاتر رفته و از تکرار دستورات مشابه جلوگيری می شود. علاوه براين اشکال زدائی و تغيير برنامه آسان تر انجام گيرد.

وقتی يک زيربرنامه فراخوانی می شود کنترل اجرای برنامه به زيربرنامه هدايت می شود. آدرس دستورالعمل بعدی در پشته ذخيره می شود بنابراين هنگامی که زيربرنامه اجرا شد کنترل اجرا قادر خواهد بود به خط بعد از فراخوانی زيربرنامه بر می گردد.

زيربرنامه

زيربرنامه های near و far

دستورات فراخوانی و بازگشت زيربرنامه

ارسال و دريافت پارمترها


 

وقفه ها

گاهی اوقات جريان عادی اجرای يک برنامه برای پردازش رويدادی که نياز به پاسخ سريع دارد متوقف می شود. سخت افزار کامپيوتر برای مديريت اين رويدادها مکانيسمی به نام وقفه (interrupt) را دارد.

مثال. وقتی mouse حرکت می کند، سخت افزار mouse برنامه جاری را متوقف می کند تا حرکت mouse گرفته شود( برای حرکت مکان نمای mouse روی صفحه نمايش).

وقتی CPU يک سيگنال وقفه را تشخيص می دهد، فعاليت جاری خود را متوقف می کند و روتين خاصی را فراخوانی می کند که روتين وقفه (interrupt handler) نام دارد. اين روتين علت وقوع وقفه را تشخيص می دهد و عکس العمل مناسب را انجام می دهد.

بيشتر روتين های وقفه بعد از پايان يافتن کنترل اجرا را به برنامه متوقف شده بازمی گردانند. آنها کليه مقادير ثبات ها را به وضعيت قبل از توليد وقفه بر می گردانند. بنابراين برنامه متوقف شده به گونه ای به اجرا ادامه می دهد که هيچ اتفاقی نيافتاده است به جز اين که سيکل های CPU را از دست می دهند.

وقتی دو يا چند وقفه همزمان با هم اتفاق می افتند، CPU از سيستم الويت استفاده می کند و می تواند در طی اجرای بخش بحرانی يک برنامه وقفه ها را غيرفعال کند. وقتی دارد يک روتين وقفه را اجرا می کند کليه وقفه های با الويت کمتر يا، تا زمان خاتمه اجرای روتين، غير فعال هستند.

انواع وقفه

دستورالعمل int

جدول بردار وقفه


 

پورت ها

درحال آماه سازی


 

دستورات ۸۰۸۶

درحال آماه سازی


 

 

 

با نظرات خود ما را یاری کنید

 

ثبات های همه منظوره

CPU اوليه 8086 با چهار ثبات همه منظوره طراحی شد که در دستورات محاسباتی و ورودی/خروجی استفاده می شوند. هرکدام از اين ثبات ها يک يا چند وظيفه خاص هم دارند.

ثبات های همه منظوره می توانند به صورت 8 يا 16 بيتی استفاده شوند.هر کدام از آنها از دو بايت تشکيل شده اند؛ بايت سمت چپ را Low Order و سمت راست را High Order می نامند.

AXAccumulator Registerهمه منظوره ترين ثبات است و معمولا برای هر کاری از جمله عمليات ورودی/خروجی،رشته ای و محاسباتی به کار می رود از دو جزء AL و. AH تشکيل شده است
BXBase Registerتنها ثباتی که می تواند بعنوان ايندکس در آدرس دهی مورد استفاده قرار می گيرد. شامل دو قسمت BL و BH است
CXCount Registerبعنوان شمارنده در کنترل تعداد دفعات تکرار در دستور حلقه استفاده می شود. دارای دو قسمت CL و CH است
DXData Registerدر اعمال ورودی/خروجی و عمليات ضرب و تقسيم استفاده می شود. دارای دو بخش DL و DH است

ثبات های سگمنت

برای آدرس دهی به هر يک از اين سگمنت های برنامه يک ثبات وجود دارد که مشخص می کند کدام بخش حافظه برای قسمت های مختلف برنامه به کار رفته است.

CSCode Segmentشامل آدرس شروع سگمنت کد، که به CPU می فهماند دستورالعمل های برنامه در کجا قرار دارند
DSData Segmentشامل آدرس شروع سگمنت داده که به پردازنده می فهماند داده ها و فضای کاری در کجا قرار دارد
SSStack Segmentآدرس شروع سگمنت پشته را در خود ذخيره می کند
ESExtra Segmentآدرس شروع سگمنت اضافی، سگمنت داده دوم

ثبات های ايندکس

دو ثبات 16 بيتی ايندکس وجود دارد که اغلب به عنوان اشاره گر به همراه DS به کار می روند تا به داده های موجود در سگمنت داده دسترسی شود. اما می توانند به همان منظورهای ديگر، مانند ثبات های همه منظوره، هم استفاده شود؛ گرچه نمی توانند به دو بخش 8 بيتی تجزيه شوند.

SISource Indexبرای آدرس دهی و در عمليات رشته ای بعنوان مبدا استفاه می شود
DIDestination Indexبرای آدرس دهی و در عمليات رشته ای بعنوان مقصد استفاه می شود

ثبات های اشاره گر

ثبات های اشاره گر نگهدارنده بخش آفست در آدرس دهی هستند و همراه با يکی از ثبات های سگمنت به محلی از حافظه اشاره دارند. طبق پيش فرض ثبات های همه منظوره و ايندکس همراه با DS و ثبات های پشته همراه با SS و IP همراه با CS استفاده می شوند.

IPInstruction Pointerهمراه با ثبات CS به دستورالعمل بعدی که بايد توسط CPU اجرا شود اشاره می کند
SPStack Pointerآفست مکانی از سگمنت پشته که عمل قرار گرفتن داده در پشته صورت می گيرد. به عبارت ديگرSS:SP به بالای پشته اشاره دارد
BPBase Pointerبرای دسترسی به متغيرهای محلی که در پشته قرار دارند استفاده می شود

ثبات FLAGS

فلگ ها اطلاعاتی درباره نتايج اجرای دستورالعمل قبلی را نگه می دارند. اين نتايج به صورت بيت های مجزا در ثبات وضعيت FLAGS ذخيره می شوند. 9 بيت از 16 بيت اين ثبات برای تعيين وضعيت فعلی ماشين و نتيجه اجرای دستورالعمل به کار می روند. هر کدام از اين بيت ها هم فلگ ناميده می شوند زيرا می توانند 1 (Set) يا 0 (Not Set) باشند. بسياری از دستورالعمل ها وضعيت اين بيت ها را تغيير می دهند. گرچه کليه دستورات روی فلگ تاثير نمی گذارند.
اين ثبات فاقد آدرس است و به طور مستقيم توسط برنامه نويس قابل دسترس نمی باشد.

Flags
CFCarry Flagمحتوی رقم نقلی بوجود آمده از باارزش ترين بيت در عمليات محاسباتی يا چرخش
PFParity Flagبرای کنترل صحت انتقال داده. اگر صفر باشد تعداد بيتهای انتقالی فرد است و اگر يک باشد زوج است
AFAuxiliary Carryمحتوی رقم نقلی از بيت سوم به چهارم در يک بايت است. در عمليات BCD کاربرد دارد
ZFZero Flagاگر نتيجه عمليات محاسباتی صفر باشد اين بيت 1 است در غير اينصورت صفر است
SFSign Flagدر صورت منفی بودن نتيجه عمليات اين بيت 1 است در غير اينصورت صفز است
TFTrap Flagبرای اجرای دستورالعمل به صورت دستور به دستور اين بيت بايد 1 باشد
IFInterrupt Flagاگر 1 باشد وقفه فعال است و اگر صفر باشد وقفه غير فعال است يعنی سيستم وقوع وقفه را ناديده می گيرد
DFDirection Flagاگر 1 باشد عمل مقايسه يا انتقال داده از سمت راست به چپ صورت می گيرد در غير اينصورت از چپ به راست
OFOverflow Flagاگر در باارزش ترين بيت سرريزی وجود داشته باشد اين بيت يک می شود. (توضيحات بيشتر در محاسبات مکمل 2 داده شده است)
به کانال تلگرام سایت ما بپیوندید