汇编语言-第四章 第一个程序

一个源程序从写出到执行的过程

编写汇编源程序

对源程序进行编译链接

1.使用 汇编语言编译程序对源程序文件中的源程序进行编译，产生目标文件。

2.用链接程序对目标文件进行连接，生成可在操作系统中直接运行的可执行文件。

其中，可执行文件包含两部分内容：

程序（从源程序中的汇编指令翻译过来的机器码）和数据（源程序中定义的数据）

相关的描述信息（比如，程序有多大、要占用多少内存空间）。

执行可执行文件中的内容

操作系统按照可执行文件中的描述信息，将可执行文件中的机器码和数据加载入内存，并进行相关的初始化（比如设置CS：IP指向第一条要执行的指令），然后由CPU执行程序。

源程序

1. 伪指令

汇编语言中包含两种指令：

** 汇编指令**

有对应的机器码的指令，可以被编译为机器指令，最终为CPU所执行。

伪指令：

没有对应的机器指令，最终不被CPU所执行。

伪指令是由编译器来执行的指令，编译器根据伪指令来进行相关的编译工作。

例子

assume cs:codesg
codes segment
start: mov ax,0123H
mov bx,0456H
add ax,bx
add ax, ax

mov ax,4c00H
int 21H
codes ends

end

segment和ends是成对使用的伪指令。segment说明一个段开始，ends说明一个段结束。

一个段必须有一个名称来标识，使用格式为：

段名 segment
……
段名 ends

一个汇编程序是由多个段组成的，这些段被用来存放代码、数据或当做栈空间来使用。

一个源程序中所有将被计算机所处理的信息：指令、数据、栈，被划分到了不同的段中。

一个有意义的汇编程序中至少要有一个段，这个段用来存放代码。

end是一个汇编程序结束的标志，编译器在编译汇编程序的过程中，如果碰到了伪指令end，就结束对源程序的编译。

注意：

不要搞混了end和ends。ends是和segment成对使用的，标记一个段的结束。

end的作用是标记整个程序的结束。

assume

将有特定用途的段和相关的段寄存器关联起来即可。

比如，上面的程序中：在程序的开头，用assume cs：codesg将用作代码段的codesg和CPU中的段寄存器CS关联起来。

2. 源程序中的程序

我们将源程序文件中的所有内容称为源程序，将源程序中最终由计算机执行、处理的指令或数据，称为程序。

程序最先以汇编指令的形式存在源程序中，经编译、连接后转变为机器码，存储在可执行文件中。

3. 标号

汇编源程序中，除了汇编指令和伪指令外，还有一些标号，比如“codesg”。

一个标号指代了一个地址。比如codesg和segment的前面，作为一个段的名称，这个段的名称最终将被编译、连接程序处理为一个段的段地址。

4. 程序的结构

源程序是由一些段构成的。我们可以在这些段中存放代码、数据、或将某个段当做栈空间。

程序返回

我们的程序最先以汇编指令的形式存储在源程序中，经编译、连接后变为机器码，存储在可执行文件中，那么它怎样得到运行呢？

下面，我们在一个单任务操作系统的基础上，简单的讨论一下这个问题：

一个程序P2在可执行文件中，则必须有一个正在运行的程序P1，将P2从可执行文件中加载入内存后，将CPU的控制权交给P2，P2才得以运行。

P2开始运行后，P1暂停运行。

当P2运行完毕后，应该将CPU的控制权交还给使它得以运行的程序P1，此后，P1继续运行。

一个程序结束后，将CPU的控制权交还给使它得以运行的程序，我们称这个过程为：程序返回。那么，如何返回呢？应该在程序的末尾添加返回的程序段。

前面的程序中，下面两条指令实现的功能就是程序返回：

mov ax,4c00H
int 21H

语法错误和逻辑错误

程序在编译时被编译器发现的错误是语法错误。

源程序编译后，在运行时发生的错误是逻辑错误。

4.3编译源程序

4.4编译

在编译的过程中，我们提供了一个输入，即源程序文件。最多可以得到3个输出：目标文件（.obj）、列表文件（.lst）、交叉引用文件（.crf）。

其中，目标文件是我们最终要得到的文件。

4.5连接

连接的作用有以下几个：

当源程序很大时，可以将它分为多个源程序文件来编译，每个源程序编译成为目标文件后，再用连接程序将它们连接到一起，生成一个可执行文件；

程序中调用了某个库文件中的子程序，需要将这个库文件和该程序生成的目标文件连接到一起，生成一个可执行文件；

一个源程序编译后，得到了存有机器码的目标文件，目标文件中的有些内容还不能直接用来生成可执行文件，连接程序将这些内容处理为最终的可执行信息。所以，在只有一个源程序文件，而又不需要调用某个库中的子程序的情况下，也必须用连接程序对目标文件进行处理，生成可执行文件。

4.6以简化的方式进行编译和连接

4.7 1.exe的执行

4.8可执行文件中的程序装入内存并运行的原理

操作系统的外壳

操作系统是由多个功能模块组成的庞大、复杂的软件系统。任何通用的操作系统，都要提供一个称为shell（外壳）的程序，用户（操作人员）使用这个程序来操作计算机系统进行工作。

DOS中有一个程序command.com,这个程序在DOS中称为命令解释器，也就是DOS系统的shell。

DOS启动时，先完成其他重要的初始化工作，然后运行command.com，command.com运行后，执行完其他的相关任务后，在屏幕显示出由当前盘符合当前路径组成的提示符，比如：“C:\” 或“C:\windows”等，然后等待用户输入。

用户可以输入所要执行的命令，比如：cd、dir、type等，这些命令由command执行，command执行完这些命令后，再次显示由当前盘符合当前路径组成的提示符，等待用户的输入。

如果用户要执行一个程序，则输入该程序的可执行文件的名称，command首先根据文件名找到可执行文件，然后将这个可执行文件中的程序加载入内存，设置CS：IP指向程序的入口。此后，command暂停运行，CPU运行程序。

程序运行结束后，返回到command中，command再次显示由当前盘符和当前路径组成的提示符，等待用户的输入。

在DOS中，command处理我们的各种输入：命令或要执行的程序的文件名。我们就是通过commanf来进行工作的。

4.9程序执行过程的跟踪

debug可以将程序加载入内存，设置CS：IP指向程序的入口，但debug并不放弃对CPU的控制。

这样，我们可以使用debug的相关命令来单步执行程序，查看每一条指令的执行结果。