Материал: Системное программирование

7.2. Отладка программы

Отладчик DEBUG позволяет управлять процессом исполнения программы. С его помощью можно выводить на экран содержимое всех регистров, содержимое памяти, он имеет функции пошагового выполнения и возможность использования контрольных точек. Рассмотрим действия, которые необходимо выполнить для пошагового исполнения программы под отладчиком DEBUG. Выполним следующую команду (расширение EXE указывать обязательно):

DEBUG FIRST.EXE

Произойдет запуск отладчика и появится приглашение в виде знака дефиса (-). Некоторые наиболее используемые команды отладчика описаны в табл. 74. В квадратных скобках заключены необязательные параметры команд. Например, для выполнения всей программы от начала до конца под отладчиком нужно набрать команду G, а для выполнения до инструкции MOV AH, 9 – команду G 0011. Здесь адрес 0011h соответствует инструкции MOV AH, 9 и называется контрольной точкой. Для просмотра всех регистров служит команда R, а для записи значения, например, в регистр AX – команда R AX.

Табл. 74. Общеупотребительные команды отладчика DEBUG.

Команда T инициирует выполнение одной или нескольких машинных инструкций. После ее выполнения отображается содержимое всех регистров, включая состояния флагов регистра флагов. Значения двухбуквенных мнемокодов регистра флагов приведены в табл. 75.

Табл. 75. Мнемокоды регистра флагов.

На рис. 27 изображен типичный сеанс работы программы под отладчиком. Показана последовательность действий по проверке алгоритма работы команды смещения SHL. В данный момент регистр CL загружен числом 0Ah и выполнена команда SHL. В результате в регистр AX помещено значение 0400h.

Следующая команда пересылки передает это число в сегмент данных по смещению 0001. Команда отладчика d ds:0 позволяет просмотреть сегмент данных, начиная с нулевого адреса. Видно, что по нулевому адресу в сегменте данных находится число 01, а в следующих двух байтах 00 и 04 (т.е. в обратном порядке число 400h = 1024). Как видно, этот участок программы работает правильно. Для выхода из отладчика необходимо набрать команду q.

Рис. 27. Сеанс исполнения программы FIRST.EXE с помощью отладчика DEBUG.

Таков процесс разработки программы на языке ассемблера. Последовательность выполненных нами действий показана на рис. 28. Все они справедливы для разработки и отладки программ любого уровня сложности.

В общем случае объем программы может быть таким, что она не сможет поместиться в отведенный ей сегмент кода. Вспомним, размер программного сегмента не должен превышать 64 КБ. Если размер сегмента кода и данных не превышают это значение, то программа является одномодульной. В противном случае мы имеем многомодульную программу.

Рис. 28. Трансляция, компоновка и отладка программы FIRST.

Контрольные вопросы

1. Опишите этапы разработки одномодульной программы в среде TASM.

2. Для чего необходим файл листинга и какова его структура.

3. Перечислите основные команды отладчика.

8. Разработка многомодульных программ

Разработка многомодульных программ ведется в соответствии с принципом физической декомпозиции, когда формируется набор взаимосвязанных модулей, каждый из которых выполняет определенную задачу общего процесса. Каждый модуль независимо от остальных транслируется в объектный модуль. Затем все объектные модули объединяются в единую машинную программу с помощью компоновщика TLINK (рис. 29)

Рис. 29. Трансляция и компоновка многомодульной программы.

Например, если программа состоит из двух объектных модулей M1.OBJиM2.OBJ, то команда компоновки будет следующей:

TLINK M1+M2,M

В первом параметре через символ «+» перечисляются имена всех объектных модулей (если расширение OBJ, его можно не указывать), а второй параметр указывает имя исполняемого файла.

8.1. Принципы разработки модулей

Каждый модуль многомодульной программы представляет последовательность предложений, с последней директивой END:

< предложение >

...

< предложение >

END [< точка входа >]

Среди модулей должен быть выделен основной (главный), с которого начинается выполнение программы и который передает управление остальным модулям. Главный модуль отличается наличием точки входа. Если точка входа определена и в других модулей, главным модулем будет считаться тот, что был указан первым в параметрах компоновщика.

Все имена, объявленные в модуле, локализуются в нем. Это позволяет исключить конфликты между модулями при использовании одинаковых имен для идентификаторов, меток и подпрограмм.

Для возможности использования идентификаторов, меток и подпрограмм в других модулях они должны быть экспортированы. Для этого существует специальная директива:

PUBLIC < имя >,..., < имя >

Директива может быть указана в любом месте модуля любое число раз. Однако обычно для удобства ее помещают в самом начале модуля.

С другой стороны, модуль, импортирующий идентификаторы, метки и подпрограммы, должен продекларировать их с помощью директивы:

EXTRN < имя > : < тип >,..., < имя > : < тип >

где < тип > – тип данных BYTE, WORD, DWORD, ABS, NEAR или FAR.

Директива также может быть указана в любом месте модуля любое число раз. Типы BYTE, WORD и DWORD используются для имен переменных, тип ABS – для имен констант, NEAR и FAR – для меток или имен процедур.

Рассмотрим применение директив PUBLIC и EXTRN. Следующий модуль экспортирует процедуру PRC и переменную IDW:

PUBLIC PRC, ID

DATASG SEGMENT

IDW DW 200h

DATASG ENDS

CODESG SEGMENT

ASSUME CS: CODESG, DS: DATASG

PRC PROC FAR

...

PRC ENDP

CODESG ENDS

END

Второй модуль является главным. Он импортирует объявления первого модуля. Для доступа к переменной IDW необходимо настроиться на программный сегмент DATASG. Однако напрямую обратиться к DATASG невозможно, т.к. имена сегментов запрещено описывать в разделе PUBLIC. Поэтому здесь используется следующий прием.

Вспомним, что оператор SEG позволяет получить адрес сегмента, в котором определен указанный в качестве параметра идентификатор. В нашем примере таким идентификатором будет IDW. С помощью вспомогательного регистра сохраним адрес сегмента данных в дополнительном сегментном регистре ES. Теперь для обращения к переменной IDW необходимо использовать сегментирование по ES:

EXTRN PRC: FAR, IDW: WORD

CODE SEGMENT

ASSUME CS: CODE

S: MOV AX, SEG IDW

MOV ES, AX

...

MOV BX, ES:IDW

...

CODE ENDS

END S