5. Kurs Asembler x86: Zmienne, informacje o typach danych i elementach kodu.

Uruchom wcześniej przygotowany projekt. Kod programu opisywanego w tej części to:

.386 .model flat, stdcall .stack 4096 include kernel32.inc includelib kernel32.lib .data dwSuma DWORD 0 .code main PROC     mov eax, 5     add eax, 11     mov dwSuma, eax     invoke ExitProcess, eax main ENDP END main

Zmienna jest to element programu służący do przechowywania danych. Korzystając z asemblera MASM zmienne o określonej wartości deklaruje się w sekcji .data W tym przypadku zadeklarowana jest zmienna o nazwie dwSuma typu DWORD, która przechowuje wartość 0.

Kliknij w miejscu przedstawionej kropki na linijce z invoke ExitProcess, eax. Spowoduje to dodanie breakpointa przed wykonanej tej instrukcji. Uruchom debugowanie programu klawiszem F5. Wykonanie programu zatrzyma się w miejscu breakpointa i program nie będzie się dalej wykonywał dopóki nie zostanie naciśnięty klawisz służący do przejścia do następnej instrukcji.

Na dole, w zakładce Autos będzie pokazana wartość zmiennej dwSuma. Jeżeli nie masz zakładki Autos możesz ją dodać w trakcie debugowania z Debug > Windows > Autos

Po naciśnięciu F10 wykona się instrukcja invoke ExitProcess, eax po czym program zosatnie zamknięty.

Stałe liczbowe

Stałe liczbowe tworzone są przez ciąg liczb i oraz przez znak, który może przed nimi występować. Na końcu stałej liczbowej może występować informacja o wykorzystanym systemie liczbowym.

[{+ | -}] cyfry [system liczbowy]

Opis systemu liczbowego

h	Szenastkowy
q/o	Ósemkowy
d	Dziesiętny
b	Binarny
r	Liczba rzeczywista
t	Dziesiętna (to samo co d)
y	Binarna (to samo co y)

Przykład użycia	System liczbowy
10	Dziesiętny
10d	Dziesiętny
D9Dh	Szesnastkowy
11101b	Binarny
55q	Ósemkowy
66o	Ósemkowy

Wyrażenia na liczbach całkowitych

MASM pozwala na wykonanie podstawowych operacji matematycznych w trakcie tłumaczenia kodu. Te operacje to:

Operator	Nazwa	Przykład
()	Nawiasy	(-5)
+, -	Liczba dodatnia, ujemna	+5, -5
*, /	Mnożenie, dzielenie	4*5, 12/4
MOD	Reszta z dzielenia	-1 MOD 5
+, -	Dodawanie, odejmowanie	2 + 2, -3 – (-5)

Liczby rzeczywiste

Czyli potocznie zwane liczby zmiennoprzecinkowe. Reprezentowane są przy pomocy liczb dziesiętnych lub szesnastkowych. Format takiej liczby to:

[{+ | - }] liczba.[liczba] [E [{+ | -}] liczba

Przykłady

5.

-4.2

-123.4E+08

33.E9

Znak

Znak to graficzna reprezentacja wartości bajtu. Znaki przechowywane są jako bajty zakodowane w kodzie ASCII. Znaki zapisywane są między pojedynczymi lub podwójnymi cudzysłowami ‘a’ lub „A”

Ciąg znaków

Ciąg znaków to ich sekwencja zapisana między pojedynczymi lub podwójnymi cudzysłowami.

„ABC”

‘DEF’

Można w ciągu znaków korzystać z cudzysłowów natomiast muszą być one różne od tych otaczających cały ciąg. Np:

„Ala ‘ma’ kota”

‘Ala „ma” kota”

Ciąg znaków w pamięci reprezentowany jest jako następujące po sobie bajty.

Zarezerwowane słowa

W assembly występują słowa, które mają określone znaczenie i nie można ich użyć w inny sposób, np. nie można nazwać zmiennej MOV albo INVOKE. Takimi zarezerwowanymi nazwami są.

• Mnemoniki instrukcji
• Nazwy rejestrów
• Dyrektywy asemblera
• Atrybuty rozmiaru zmiennych. Np. DWORD, WORD, BYTE
• Operatory
• Predefiniowane symbole, np @data

Identyfikatory

Programista nazywając stworzony przez siebie element programu, np. Zmienna lub funkcję nadają jej nazwę, która identyfikuje ten element wewnątrz programu. Taki identyfikator musi spełniać kilka warunków, są nimi:

• Musi zawierać od 1 do 247 znaków
• Nazwy nie rozróżniają wielkości znaków
• Pierwszy znak identyfikatoru musi być literą, podkreślenie, @, ? lub $
• Identyfikator nie może być taki jak jedno z zarezerwowanych słów

Instrukcja

Instrukcja to element programu, który jest wykonywany po jego uruchomieniu. Instrukcje tłumaczone są przez asembler na odpowiadające im kody języka maszynowego. Instrukcja składa się z kilku elementów

• Etykieta (opcjonalna)
• Mnemonik instrukcji (wymagany)
• Operandy (zależy od instrukcji)
• Komentarz (opcjonalny)

Tak wygląda schemat:

[etykieta:] mnemonik [operandy] [;komentarz]

Etykieta

Etykieta służy do oznaczania miejsca w kodzie. Każdej etykiecie przypisywany jest miejsca, w którym się znajduje.

Mnemonik

Krótka nazwa identyfikująca instrukcję.

Operand

Operandy są to wartości, które przyjmowane są przez instrukcje.

    add eax, 11

W tym przypadku operandami instrukcji add są eax oraz 11

Komentarze

Komentarze są bardzo ważne w programowaniu, służą do opisywania działania kodu, podania autora, daty utworzenia kodu oraz innych informacji na temat programu.

Wyróżnia się dwa rodzaje komentarzy:

• Komentarz w jednej linii. Oznaczany jest on znakiem ; po którym następuje tresć komentarza.
• Komentarz wieloliniowy. Oznaczany on jest w następujący sposób:

COMMENT !                 Jedna linia komentarza                 Druga linia komentarza
!

Lub

COMMENT &                 Jedna linia komentarza                 Druga linia komentarza
&

Typy podstawowe

Asembler rozróżnia kilka typów podstawowych, które różnią się rozmiarem – mogą przechowywać różną ilość danych.

Typ	Opis
BYTE	8-bitowa liczba naturalna
SBYTE	8-bitowa liczba całkowita
WORD	16-bitowa liczba naturalna
SWORD	16-bitowa liczba całkowita
DWORD	32-bitowa liczba naturalna
SDWORD	32-bitowa liczba całkowita
FWORD	48-bitowa liczba naturalna (far pointer)
QWORD	64-bitowa liczba naturalna
TBYTE	80-bitowa (10 bajtów) liczba naturalna
REAL4	32-bitowa liczba rzeczywista
REAL8	64-bitowa liczba rzeczywista
REAL10	80-bitowa liczba rzeczywista

BYTE i SBYTE

Dane typu BYTE i SBYTE zajmują w pamięci jeden bajt. SBYTE może być dodatni lub ujemny.

Przykłady zdefiniowania takich zmiennych

zmienna1 BYTE 'A' zmienna2 BYTE 0 zmienna3 BYTE 255 zmienna4 SBYTE -128 zmienna5 SBYTE +30

Wielokrotna inicjalziacja

Grupę bajtów można opisać przy pomocy jednej nazwy. W takim przypadku identyfikator będzie odwoływał się do adresu pierwszej zmiennej natomiast reszta będzie dostępna przez offset. Rozmiar offsetu wynosi tyle ile wielkość zmiennych. W tym przypadku jeden bajt.

lista BYTE 'A', 'B', 'C', 'D'

Offset	Wartość
0000	‘A’
0001	‘B’
0002	‘C’
0003	‘D’

Zdefiniowane ciągi znaków

Jak już wcześniej wspomniałem, ciąg znaków otoczony jest cudzysłowami. W tym przypadku na końcu ciągu występuje jeszcze bit zerowy, który oznacza, że jest to koniec danego ciągu znaków.

tekst1 BYTE "Witaj swiecie!",0 tekst2 BYTE 'Zegnaj swiecie!',0

Nic nie stoi na przeszkodzie, żeby zrobić ciąg znaków, który zajmuje więcej niz jedną linijkę.

lorem BYTE "Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit."       BYTE "Maecenas gravida porttitor rutrum. Nam metus felis, "       BYTE "interdum at euismod vitae, volutpat sit amet erat."       BYTE "Curabitur sed magna dolor. Vivamus risus turpis, egestas"       BYTE " a placerat luctus, laoreet et augue. Vestibulum ultricies "       BYTE "magna in efficitur ullamcorper. Donec dapibus mattis interdum."       BYTE " Phasellus luctus pellentesque suscipit. ", 0Dh, 0Ah, 0

Bajty 0Dh, 0Ah odpowiadają CR/LF czyli przejściu do następnej linii

Operator DUP

Operator DUP inicjalizuje miejsce dla wielu elementów. Przykład utworzenia tablicy 10-elementowej typu WORD zainicjalizowanej do wartości 0.

tablica WORD 10 DUP(0)

Deklarowanie niezainicjalizowanych danych

Dyrektywa .DATA? służy do deklarowania niezainicjalizowanych danych. Podczas definiowania dużej ilości niezainicjalizowanych danych ta dyrektywa sprawia, że program będzie miał mniejszy rozmiar

.data tablica1 DWORD 10 DUP(0) ;40 bajtów .data ? tablica2 DWORD 5000 DUP(?) ;20 000 bajtów, niezainicjalizowane
.data tablica1 DWORD 10 DUP(0) ; 40 bajtow tablica2 DWORD 5000 DUP(?) ; 20 000 bajtów, niezainicjalizowane	W tym przypadku program zajmowałby na dysku 20 tyś bajtów więcej