щие обсуждения, ясно, что сказано далеко не все. В действитель-
ности, подобное обсуждение фокусируется только на структурном
программировании. Как Вы скоро увидите, структурное программиро-
вание возможно на любом языке. Модные структуры управления языков
высокого уровня поддерживают даже некоторые ассемблеры. Одним из
таких ассемблеров является Макро Ассемблер фирмы Майкрософт для
операционной системы MS-DOS, широко известный под названием MASM.
Потребность в короткой записи операторов
Прежде чем представить структуры управления высокого уровня в
языке Ассемблера мы рассмотрим некоторые преимущества языков вы-
сокого уровня. Так или иначе все заканчивается на уровне ассемб-
лера. Что же выигрывается от использования языка высокого уровня?
Возможность выражать программистскую идею в форме, легко пони-
маемой программистом или специалистом. Предположим, что каждому
оператору ассемблера в большей или меньшей степени соответствует
одна машинная команда.С другой стороны, один оператор языка высо-
кого уровня может расширяться до десятков или даже сотен машинных
инструкций. (Тот, кто сомневается в расширении до сотен, может
проверить это, проанализировав работу вычислительной подпрограм-
мы на языке Фортран, имеющей множество аргументов).
На Рис.1-1 показан фрагмент одной и той же программы, реализо-
ванный на Фортране и языке Ассемблера 8086. Этот фрагмент вычис-
ляет сумму 1... NUM для данного NUM. Нет сомнений, что программа
на ассемблере прежде всего может быть оптимизирована с целью
Фортран Aссемблер
sum = 0 mov sum,0
DO 100 I = 1, NUM mov ax,1
100 SUM =SUM +I loop1: cmp ax,num
jg loop1_end
add sum,ax
inc ax
jmp loop1
loop1_end:
Рис. 1-1. Сравнение Фортрана с Ассемблером
- 1-2 -
уменьшения или количества выполняемых команд, или времени выпол-
нения программы. Но вне зависимости от того, как к этому подойти,
легче написать программу на Фортране, чем на Ассемблере. Для на-
писания программы на Ассемблере должно быть принято гораздо боль-
ше решений. В силу значительной сложности работы по программиро-
ванию на ассемблере ошибки кодирования более вероятны. Я могу
быть уверен, что программа на Фортране будет выполняться превос-
ходно, но я не могу сказать этого о программе на ассемблере. По-
чему возникают такие сомнения? Потому что каждая строка программы
на Фортране представляет собой законченную мысль, в то время как
ассемблерная программа требует для реализации той же мысли мно-
жества строк.
Короче говоря, использование конструкций высокого уровня при-
водит к облегчению процесса программирования и повышению надеж-
ности программ. Такие конструкции делают программирование менее
сложным, что позволяет программисту сконцентрироваться на логике
программы. Естественно, что программисты хотели бы быть уверены в
правильности результатов своей работы. Инструментальные средства,
поддерживающие такую уверенность, приводятся в нижеследующих раз-
делах.
Введение в МАКРОСЫ
Таким образом, программирование на языке Ассемблера может быть
значительно облегчено, если иметь возможность создавать "стеног-
рамму" часто используемых операторов. MASM обеспечивает эту воз-
можность через средства макро. Макро представляют собой "суперко-
манды", которые разгружают MASM от части лишней и часто
повторяющейся работы по обработке ассемблерной программы. При по-
мощи макросов программисты определяют блоки ассемблерных операто-
ров, а затем, используя конкретные ссылки, указывают MASM на
включение соответствующих блоков в ассемблерную программу. В этой
главе мы рассмотрим некоторые из таких макросов и понемногу ра-
зовьем Ваши способности по написанию собственных инструментариев.
Все это позволит Вам соединить скорость выполнения ассемблерной
программы с мощностью языка высокого уровня.
Для создания и использования макро необходимо выполнить 2 ша-
га:
Шаг 1. Определение макро
;; Определить "Требуемую функцию" типа @DosCall
@DosCall MACRO
int 21h ;для выполнения функции обра-
ENDM ;титься к MS-DOS
Шаг 2. Использование макро
@DosCall <--- вызов макро
В листинге появится следующее:
@DosCall <--- вызов макро
1 int 21h ;для выполнения функции обра-
;титься к MS-DOS
При ассемблировании программы оператор DosCall заменяется на
оператор int 21h, включая комментарий. Файл листинга содержит
строку DosCall как ссылку, однако объектный файл содержит только
- 1-3 -
код для инструкции int 21h. Такая операция известна под названием
"подстановка макро" или " расширение макро".
Заметьте, что в предыдущем примере ассемблер вставил в файл
листинга символ, обозначающий код расширенного макро. В MASM вер-
сии 4 и выше "1" помещается в строки, принадлежащие первому уров-
ню макрорасширения, "2" используется для второго уровня и т.д. В
MASM версии 3 и предыдущих версий все строки макрорасширения вне
зависимости от уровня помечаются символом плюс (+).
При обработке ассемблером ссылка на макро заменяется на прог-
раммный код, который это макро представляет. Макро не вырабатыва-
ет команду СALL (вызвать), обращенную к коду макро, хотя ссылки
на макро порой и используют такой путь.
Подобно другим конструкциям в программировании макросы должны
следовать строгим правилам. Форма описания макроса следующая:
mname MACRO argument_list
.
. <--- тело макрокода
.
ENDM
Имя макро определяется как mname, а argument_list представляет
собой список аргументов, разделенных запятыми. Если макро не со-
держит аргументов (как в нашем примере с @DosCall), список аргу-
ментов может быть пуст.
Выше был приведен простейший пример. Если это было бы все, что
умеет делать макро, то тогда оно было бы довольно примитивным об-
разованием. К счастью, макросы можно подгонять к конкретным усло-
виям применения, используя секцию аргументов. Следующее макро яв-
ляет собой пример подобной настройки.
;; Определить "Печать символа" как PrintChr
@PrintChr MACRO char
mov ah,05
mov dl,&char
@DosCall
ENDM
И теперь при использовании макро мы пишем:
@PrintChr 'A' <--- вызов макро,
и в нашем листинге появляется следующее:
@PrintChr 'A' <--- вызов макро
1 mov ah,05
1 mov dl,'A'
2 int 21h ;для выполнения функции обратиться к MS-DOS
Конструкция "&char" в макроописании была заменена после вызова
макро на "A". (Да, мы ссылаемся на макро, как если бы стоял вызов
call. Это удобно, особенно если вспомнить, что команда CALL в яв-
ном виде не используется.) Цифра, появляющаяся в начале строки,
представляет собой способ, при помощи которого MASM сообщает
программисту, что текущий код является результатом макрорасшире-
ния. Также заметим, что макро @PrintChr содержит ссылку на ранее
определенное макро @DosCall, которое расширяется в оператор
int 21h, его представляющий. MASM продолжает "раскручивать" вы-
- 1-4 -
зовы макро до такого уровня, до которого они вложены, пока не пе-
реполнится область памяти таблицы символов. Вложенность являет
собой другой способ сообщения, что макро может вызвать макро, ко-
торое в свою очередь может вызвать следующее макро и т.д.
Имя char в макро @PrintChr называется формальным аргументом.
Всякий раз, когда формальный аргумент char появляется в макро, он
заменяется на значение, использованное при вызове макро. В приме-
ре с @PrintChr замена char означает, что все появления сhar в
макро заменяются на "A".
Заметим, что любое имя, выбранное для формального аргумен-
та,используется исключительно для этого аргумента. Таким образом,
если Вы для формального аргумента выбрали имя AX, Вы не можете в
данном макро ссылаться на регистр AX!
Аналогичное предупреждение действует и для именования собс-
твенно макро. Как только для описания макро Вы выбрали имя add,Вы
найдете, что все ссылки на код операции ADD будут вырабатывать в
данной программе расширение макро add. При желании, таким обра-
зом, можно изменять директивы MASM. Однако очень важно не созда-
вать для имен конфликтные ситуации.
Символ "&" перед char в макро @PrintChr используется для до-
бавления в строку mov dl, значения char. Символ "&" не нужен для
раскрутки формального аргумента, что происходит и так, а нужен
для сообщения MASM, что char является формальным аргументом, а не
частью более длинной строки "mov dl,char". Как показано в следую-
щем примере, оператор "&" особенно важен, если формальные аргу-
менты содержатся в длинных строках.
Макроописание Макрорасширение
@Example MACRO arg @Example Y
mov dl,arg 1 mov dl,y <-правильно
mov dl,&arg 1 mov dl,y <-правильно
mov dl,argZ 1 mov dl,argZ
mov dl,&argZ 1 mov dl,argZ
mov dl,arg&Z 1 mov dl,YZ <-правильно
mov dl,Xarg 1 mov dl,Xarg
mov dl,X&arg 1 mov dl,XY <-правильно
mov dl,XargZ 1 mov dl,XargZ
mov dl,X&argZ 1 mov dl,XargZ
mov dl,Xarg&Z 1 mov dl,XargZ
mov dl,X&arg&Z 1 mov dl,XYZ <-правильно
ENDM
Строго говоря, в макро @PrintChr символ "&" не требуется. MASM
имеет возможность определить, что char - формальный аргумент, так
как после запятой он присутствует в одиночестве. Тем не менее,
это хорошая привычка использовать символ "&", даже когда он не
