Cамоучитель по Assembler

Микропроцессоры корпорации Intel и персональные компьютеры на их базе прошли не очень длинный во времени, но значительный по существу путь развития, на протяжении которого кардинально изменялись и возможности и даже сами принципы их архитектуры. В то же время, внос в микропроцессор принципиальные изменения, разработчики были вынуждены постоянно иметь в виду необходимость обеспечения совмести мости новых моделей со старыми, чтобы не отпугивать потенциального покупателя перспективой полной замены освоенного или разработанного им программного обеспечения. В результате современные микропроцессоры типа Pentium, обеспечивая такие возможности, как 32-битную адресацию почти неограниченных объемов памяти, многозадачный режим с одновременным выполнением нескольких программ, аппаратных средства защиты операционной системы и прикладных программ друг друга, богатый набор дополнительных эффективных команд и способе адресации, в то же время могут работать (и часто работают) в режиме первых микропроцессоров типа 8086, используя всего лишь 1 мегабайт оперативной памяти, 16-разрядные операнды (т. е. числа в диапазоне до 216 - 1 = 65535) и ограниченный состав команд. Поскольку программирование на языке ассемблера напрямую затрагивает аппаратные возможности микропроцессора, прежде всего следует выяснить, в какой степени программист может использовать новые возможности микропроцессоров в своих программах и какие проблемы программной несовместимости могут при этом возникнуть.

Введение
Реальный и защищенный режимы прежде всего принципиально различаются способом обращения к оперативной памяти компьютера. Метод адресации памяти, используемый в реальном режиме, позволяет адресовать память лишь в пределах 1 Мбайт; в защищенном режиме используется другой механизм (из-за чего, в частности, эти режимы и оказались полностью несовместимыми), позволяющий обращаться к памяти объемом до 4 Гбайт.

Распределение адресного пространства
При обсуждении содержимого многобайтового данного приходится ссылаться на составляющие его байты; эти байты условно нумеруются от нуля и располагаются (при их изображении на бумаге) в порядке возрастания номера справа налево, так что слева оказываются байты с большими номерами, а справа - байты с меньшими номерами. Крайний слева байт принято называть старшим, а крайний справа - младшим. Такой порядок расположения байтов связан с привычной для нас формой записи чисел: в многоразрядном числе слева указываются старшие разряды, а справа - младшие

Процесс подготовки и отладки программы
Рассматривая листинг, можно отметить ряд полезных моментов общего характера. Предложения программы с операторами assume, segment, ends, end, как уже отмечалось ранее, не транслируются в какие-либо машинные коды и не находят отражения в памяти. Они нужны лишь для передачи транслятору служебной информации о способе трансляции команд (assume), границах сегментов (segment и end) и строке, на которой следует завершить обработку исходного текста (end).

Организация приложений MS-DOS
Как уже отмечалось выше, язык ассемблера является отражением архитектуры процессора, и изучение языка в сущности означает изучение системы команд и способов адресации, реализуемых процессором. Одна ко любой язык программирования полезен лишь постольку, поскольку на нем можно написать какие-то работоспособные программы. В то же время трудно представить себе реальную программу, которая выполняет чисто логические или вычислительные действия, ничего не вводя и не выводя и не взаимодействуя с другими программами. Однако такие вопросы, как организация выполнимой программы, ее запуск, взаимодействие с разнообразными аппаратными и программными объектами вычислительной системы (клавиатурой, дисками, таймером, памятью, системными драй верами и проч.) и, наконец, завершение являются прерогативой операционной системы.

Архитектурные особенности
Операционная система MS-DOS, язык ассемблера МП 86 и методы программирования микропроцессоров корпорации Intel разрабатывались применительно к 16-разрядному процессору 8086 и тому режиму, который впоследствии получил название реального. Появление процессора 80386 знаменовало собой начато нового этапа в развитии операционных систем и прикладного программирования - этапа многозадачных графических операционных систем защищенного режима типа Windows и 32-разрядных прикладных программ. При этом, как уже отмечалось во введении, все архитектурные средства 86-го процессора входят в состав любого современного процессора, который, таким образом, можно условно разделить на две части - МП 86 и дополнительные средства, обеспечивающие защищенный режим, 32-разрядную адресацию и прочее.

Система команд процессоров Intel
В разделах статей, начинающихся с обозначения 386+, описываются отличия действия рассматриваемой команды в современных 32-разрядных процессорах (80386, i486, Pentium). Как правило, эти отличия заключаются в возможности использования не только 8- и 16-разрядных, но и 32-разрядных операндов, а также расширенных режимов адресации памяти. Обычные 16-разрядные программы реального режима вполне могут использовать расширенные регистры процессора (ЕАХ, ЕВХ и проч.), 32-битовые ячейки памяти и варианты команд для их обработки.

Как написать игру для ZX Spectrum на ассемблере

Эта книга адресована в первую очередь тем, кого уже перестал удовлетворять несколько ограниченный и неповоротливый Бейсик и кто мечтает наконец научиться писать программы на ассемблере. Книга рассчитана на достаточно подготовленного читателя, прошедшего «боевое крещение» Бейсиком, а новичкам в программировании мы можем порекомендовать первую книгу из серии «Как написать игру для ZX Spectrum». Надеемся также, что и профессионалы смогут найти здесь для себя некоторые зерна истины.
Как и в предшествующей книге, речь здесь пойдет преимущественно об игровых программах, однако хотим вас предупредить заранее, что ассемблер - штука серьезная и нам не раз придется погружаться в пучины мудреных понятий и терминов. Но со своей стороны мы обещаем сделать эти погружения не слишком головокружительными, смягчив суровую необходимость занимательными примерами.
Возможно, вас несколько смутили только что прочитанные строки, да и раньше вам, быть может, не раз приходилось слышать, мол, писать программы на ассемблере невероятно сложно. Но, право, не так страшен ассемблер, как его малюют, а что касается сложностей, так вспомните свои первые шаги в том же Бейсике.

Загрузочная картинка к игре JUGGERNAUT
Часто только это изображение и называют заставкой, хотя на самом деле это лишь первая ее часть, помогающая игроку морально подготовиться к тяготам предстоящего сражения или лишениям, связанным с поисками сокровищ. Однако в солидных игровых программах заставка чаще всего разбивается на несколько частей, именуемых кадрами. Объясняется это очень просто: перед началом игры на экране должно появиться столь большое количество информации, что впихнуть ее в один кадр практически невозможно.

Спрайт из игры FIST
Рассмотрим пример вывода спрайта произвольной конфигурации (7.1). Не правда ли, многие узнали в нем одного из персонажей игры FIST. Все дело в том, что этот спрайт как нельзя лучше демонстрирует эффективность предложенной нами процедуры PTBL, поскольку его форма заметно отличается от прямоугольной. Управляющая часть программы получилась довольно короткой

Современные технологии создания программного обеспечения

Накопленный к настоящему времени опыт создания систем ПО показывает, что это сложная и трудоемкая работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Однако до настоящего времени создание таких систем нередко выполняется на интуитивном уровне с применением неформализованных методов, основанных на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих экспериментальных проверках качества функционирования ПО. По данным Института программной инженерии (Software Engineering Institute, SEI) в последние годы до 80% всего эксплуатируемого ПО разрабатывалось вообще без использования какой-либо дисциплины проектирования, методом "code and fix" (кодирования и исправления ошибок).
Проблемы создания ПО следуют из его свойств. Еще в 1975 г. Фредерик Брукс, проанализировав свой уникальный по тем временам опыт руководства крупнейшим проектом разработки операционной системы OS/360, определил перечень неотъемлемых свойств ПО: сложность, согласованность, изменяемость и незримость.

Особенности современных проектов