ZX Guide #01 27 ноября 1998

Программирование

Ассемблер - Краткий урок ассемблера для ламеров

    Краткий урок ассемблера для ламеров
 Alone Coder

            Предисловие.

   До  недавнего времени я полагал, что на
свете уже не сущестувует людей, которые не
только  не могут написать компьютерную иг-
ру, но и - страшно сказать! - не могут от-
личить регистр от порта. Мои наивные пред-
положения развеял недавний визит на рязан-
ский радиорынок в ЦПКиО.
   - У вас есть какие-нибудь программы для
Синклера?- спросил молодой человек,подойдя
к столу в центре площадки.
   Меня  насторожило  уже слово <Синклер>:
может быть, кто-то еще не знает, но компь-
ютер, на котором Вы читаете этот текст,на-
зывается ZX Spectrum, от латинского слова,
означающего, кажется, <радуга>. Я  подошел
ближе.
   - Извините, я местный кодер. Меня зовут
Дима Быстров...- начал я смущенно.
   Разговорившись,мы обменялись адресами и
простились, пообещав навещать друг друга.
   Через пару недель мы снова встретились;
каждая  моя  программа  явно удивила моего
нового знакомого,который,вероятно,не видел
свежего  софта  уже года два. Я скинул ему
основных утилит и пожелал в скором времени
написать что-нибудь хорошее.
   Прошло  еще две недели... Он вернул мои
диски  и  принес старый журнал в глянцевой
обложке.
   Журнал  назывался <Домашний компьютер>;
это был, по правде говоря, писюшный журнал
(<писюшный>- прилагательное от <писи>, ка-
ковой термин мы, кодеры, используем вместо
IBM PC). Рубрика <ПОМОГИТЕ!> наиболее заи-
нтересовала меня. Это рубрика вопросов чи-
тателей  журнала  и ответов на них, данных
неким д-ром Хелпом. Когда я натолкнулся на
ЭТИ вопросы,я не смог удержаться от смеха:

<Я внимательно посмотрел на свой компьютер
сзади и обнаружил там несколько интересных
разъемов. Интересно, что  это за разъемы и
можно  ли  их  как-то использовать? Мышь и
принтер  у  меня уже подключены. Что можно
еще подключить?>
<Очень я люблю играть в игры,но играю все-
гда один.Друзья мне рассказали,что во мно-
гие  компьютерные  игры  можно играть двум
игрокам  одновременно  на разных компьюте-
рах. При  этом будто бы можно сражаться на
разных сторонах.Как это бывает?Мне никогда
не приходилось в такие игры играть>.

   Следующий  вопрос я специально отмечаю.
Теперь  Вы  поймете, к чему я вообще повел
эту беседу. Готовьтесь...

<Я недавно купил компьютер.Но пользоваться
им я боюсь. Не потому,что я боюсь техники.
Просто я не знаю,что надо делать,чтобы из-
бежать поломок? Компьютерная техника дово-
льно сложная,непонятная и совсем не похожа
на другую технику. Я больше всего опасаюсь
чего-нибудь поломать или испортить>.

   Далее следует описание того, как компь-
тер следует пылесосить и протирать тряпоч-
кой. Но  самого главного авторы журнала не
смогли  понять: читатель ПОЛАГАЕТ, ЧТО АП-
ПАРАТНУЮ ЧАСТЬ КОМПЬЮТЕРА МОЖНО ИСПОРТИТЬ,
НАЖАВ НЕ НА ТУ КНОПКУ!
   Развеять подобные мифы и помочь чудако-
ватым  читателям компьютерных журналов по-
чувствовать  себя хозяевами своего компью-
тера и должна эта страничка.

               Глава 1
   о том, как побороть страх и написать
    простейшую программу на ассемблере

   Во-первых, введу несколько основных по-
нятий,используемых нами и применения кото-
рых Вам в будущем не избежать.
   КОДЕР - человек, который пишет (делает)
программы в машинных кодах.
   МАШИННЫЕ КОДЫ - указания процессору Z80
в компьютере,сводящиеся к простейшим вычи-
слительным операциям. Программы в машинных
кодах ВСЕГДА быстрее  написанных на каких-
либо других языках(Бейсик,Паскаль,Си,...).
   АССЕМБЛЕР (АСМ) - метод  записи М.К. на
бумаге(экране,диске,..)в виде букв и цифр.
Также А.- программа, которая переводит асм
в М.К.
   ЛАМЕР - не КОДЕР. Также Л.- тот,кто лю-
бит портить чужие программы.
   ХАКЕР - хороший КОДЕР, который изменяет
чужую программу в лучшую сторону(например,
вставляет вечную жизнь, красивую заставку,
упаковывает игру,редко - исправляет ошибки
в программе или добавляет к ней новые воз-
можности).
   ПАМЯТЬ - память компьютера. В более уз-
ком смысле - оперативная память(ОЗУ, в нее
еще можно записывать).
   БАЙТ - символ/ число от 0 до 255/ число
от -128  до 127, причем -128 соответствует
128, -127 соответствует 129, и.т.д. Из них
состоит память.
   БИТ - одна восьмая байта.Содержит мини-
мум информации:0 или 1.(Несмотря на беско-
нечные повторения этой бессмысленной фразы
в  литературе, спешу сообщить, что минимум
информации - это ноль бит,а если Вы скаже-
те, что  так  не считается, то приведу еще
пример меньшей информации:0 с вероятностью
1/3  или 1 с вероятностью 2/3.) Нумеруются
в байте справа налево с нуля, причем сумма
битов, помноженных  на двойки в степени их
номеров, даст значение байта.
   Лучшим Ассемблером является ALASM.
   Он  имеет 2 режима - командный и редак-
тирования.  Первый  устанавливается  после
загрузки. Вход  во  второй - набрать  EDIT
(кнопка Е) название. Например: EDIT ААА.
   Тут же Вы войдете в новоиспеченный тек-
стовый файл ААА.H и сможете его изменить.
   Теперь Вы сидите перед экраном,а голова
Ваша  почему-то  стала плохо соображать. В
таких случаях я набираю первую и последнюю
строчки будущей программы.Вот как они обы-
чно выглядят:
        ORG 25000
        RET
   Первая указывает место в памяти,где бу-
дет работать программа (от 24576 до 65535)
и не является командой процессору (то есть
не  занимает  места). Последняя - выход из
программы(или из подпрограммы,что в сущно-
сти то же самое)туда, откуда ее осмелились
запустить(вызвать).
   Команды типа ORG называются директивами
Ассемблера. Еще пример директивы:
        ENT
   Она нужна для того,чтобы знать,с какого
места  запустить  Вашу изобилующую ORG'ами
программу,поскольку одни Ассемблеры (MASM)
предпочитают последний ORG,другие (ALASM)-
первый, а  некоторые - вообще отказываются
транслировать(ассемблировать)программу без
ENT или ENT $.
   Строчки для вставления команд в середи-
ну текста раздвигаются кнопками SS+W (<>),
а  сдвигаются  кнопками SS+Q (<=). Сначала
это может показаться неудобным,но потом Вы
найдете это весьма хорошим способом.
   Полезна директива
        DEFB "text",#3F,5,"a"
   Она  засовывает  в то место памяти, где
должна была бы располагаться следующая ко-
манда программы,любой набор байтов (симво-
лов). Аналогична команда DEFW, но она сует
байты по два и не переваривает текстов.Еще
загадочнее команда DEFS 40,1,2,3 - которая
40 раз подряд пихает в память байты 1,2,3.
Решетка # означает шестнадцатиричное число
#3F=3*16+F, где A,B,C,D,E,F соответственно
равны 10,11,12,13,14,15.
   Но я отвлекся. Чтобы наша программа де-
лала  хоть  что-то, хотя  мы еще ничего не
умеем, нагло используем какую-нибудь чужую
программу из ПЗУ (там много интересного):
        ORG 25000
        CALL 3582
        RET
   Теперь  мы  вызываем  программу  сдвига
всего экрана вверх на знакоместо(SCROLL UP
CHR$) таким же образом, как нашу программу
вызвала система (Бейсик,ALASM,TR-DOS,...).
   Чтобы запустить сей плагиат(дедовщину?)
и посмотреть,как он работает,выйдем из ре-
жима  редактирования  в  режим команд. Для
этого нажмите EXTEND;появится строчка ожи-
дания команды редактора. Можно ввести раз-
ные команды: B - начало текста, E - конец,
S - поиск чего-нибудь, X - замена,и еще уж
не помню что, но Вам надо нажать Q - Quit.
   Теперь  программу стоит записать: SAVE.
После этого ассемблируем: ASSEMBLE и запу-
скаем: RUN. Экран сдвинулся вверх, ура.
   Можно также вызвать ее из Бейсика: QUIT
(выход в Бейсик), RANDOMIZE USR 25000.
   Возврат в ALASM - RANDOMIZE USR 23600.
   Из  встроенного  отладчика  StS:  DEBUG
(отладка),JUMP 25000. RANDOMIZE USR 23600.
Переход в редактирование - EDIT.
   Для полного овладения системой Вам сто-
ит прочитать HELP'ы к ALASM и StS.Дальней-
ший  текст  для компактности предполагает,
что Вы уже умеете с ними обращаться.

               Глава 2
         обо всём понемножку

   Регистр  является маленькой переменной,
которая хранится не в памяти,а в процессо-
ре. В регистре 1 байт. Названия регистров:
  A
B   C
D   E
H   L
   Я перечислил только регистры общего на-
значения,всего же регистров 24.6 последних
собраны  в пары, которые называются просто
<регистровыми парами>(reg pair,rp) и могут
использоваться как двухбайтное число/адрес
(из 160К памяти одновременно адресуются 64
К,посему адрес байта передается 2 байтами)
Регистру можно присвоить значение командой
        LD E,100
или     LD BC,40000
или     LD A,H
но не   LD HL,BC
   Метка (label)аналогична номеру строки в
Бейсике за тем ислючением, что ее не нужно
помещать в каждой строке.Метку можно испо-
льзовать в выражениях вместо соответствую-
щего числа.Метка содержит 7 символов и на-
чинается с буквы. Пример:
        ORG 25000
        LD DE,TEXT
        LD BC,TEND-TEXT
        CALL #203C ;опять программа из ПЗУ
        RET
TEXT    DEFB "TEXT - это метка",13
TEND
   Печатается  текст  по адресу TEXT=25010
длиной TEND-TEXT=17 байт. Все эти вычисле-
ния производит ALASM при трансляции.
   Если Вы не желаете, чтобы программа вы-
полнялась только подряд,можно использовать
переход к метке:
        ORG 25000
        LD BC,#50F0;B=#50=80,C=#F0=240
        JP 8933
   На экране появляется точка. JP 8933 пе-
редает управление программе в ПЗУ,которая,
естественно,уже содержит RET,так что можно
не волноваться по поводу возврата. Переход
не  более чем на 127 байт вперед/назад на-
зывается  коротким или относительным и за-
писывается JR адрес.
   Когда  нужно выполнить что-то несколько
раз подряд(совершить цикл),в частности,ис-
пользуется команда DJNZ адрес:
        ORG 25000
        LD B,80
CYCLE   LD (BUF),BC;запишем;8933 портит B
        LD C,B
        CALL 8933
        LD BC,(BUF);в BC старое значение
        DJNZ CYCLE
        RET
BUF     DEFW 0
   Нарисуется диагональ.DJNZ вычитает из B
единицу и,если не получился ноль,переходит
по указанному адресу. Легко подсчитать,что
поэтому цикл выполнится ровно столько раз,
сколько было в B при входе в него(т.е.80).
Круглые скобки означают,что имеется в виду
не  число, а ячейка памяти с этим номером.
LD (BUF),BC записывает BC по адресу BUF.
   Использовать  ячейки с метками для хра-
нения регистров неудобно,поэтому придуманы
команды: PUSH rp(пихнуть) и POP rp(вытолк-
нуть).Первая запоминает rp в области памя-
ти, именуемой  стеком, вторая берет оттуда
текущее значение в rp. Много значений, за-
сунутых в стек,снимаются оттуда в обратном
порядке. Там же хранится адрес,по которому
переходит  команда RET. Поэтому число PUSH
и POP должно совпадать. Пример:
        ORG 25000
        LD B,80
CYCLE   PUSH BC
        LD A,80
        SUB B
        LD C,A
        CALL 8933
        POP BC
        DJNZ CYCLE
        RET
   Нарисуется  обратная диагональ. Команда
SUB r относится к категории арифметическо-
логических и вычитает из A регистр r. Дру-
гие а-л команды:
ADD A,r;прибавить r к A
ADD HL,rp;прибавить rp к HL
ADC A,r;A=A+r+CY
ADC HL,rp;HL=HL+rp+CY
SBC A,r;A=A-r-CY
SBC HL,rp;HL=HL-rp-CY
DEC r/rp;уменьшить rp на 1
INC r/rp;увеличить rp на 1
AND r;побитовое A И r записывается в A.Об-
нуляются все биты A, которым соответствуют
нулевые биты r.
OR r;побитовое A ИЛИ r записывается в A. В
единицу обращаются все биты A,соответству-
ющие которым биты r были равны 1.
XOR r;то же, но побитовое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.
B каждый бит A записывается 1, если биты с
этим номером в A и r были разные;иначе 0.
CP r;сравнение A с r
CPL;A=255-A.Все биты инвертируются(01)
NEG;А=-А.
DAA;Двоично-десятичная коррекция; произво-
дите ее сразу после сложения/вычитания,ес-
ли с/в'емые числа были двоично-десятичные.
Вряд ли она Вам пригодится,т.к.д-д числа -
это метод записи двух цифр в байте, причем
д-д #34 считается равным 34.
   Несколько слов о том,что же такое CY.Он
называется флагом(признаком,битом)переноса
и устанавливается в 1, если результат сло-
жения превысил 255(65535 в случае 2-байто-
вого  сложения) или при вычитании большего
числа  из меньшего или в других особо ого-
воренных случаях. Еще используется флаг Z,
который равен 1, если результат а-л опера-
ции равен нулю,и нулю в других случаях. За
это  он  называется флагом нуля. Все флаги
находятся в регистре флагов F,который вме-
сте с регистром A составляет еще одну(чет-
вертую)r.p.AF,которая,к сожалению,не может
использоваться в двухбайтовых вычислениях.
   Сравнение - то же вычитание, но резуль-
тат его не запоминается,а только соответс-
твующим образом меняются флаги:
Z=1,если A=r;Z=0,если A<>r;
CY=1,если A,где cc - условие:
Z - Z=1   Поскольку есть еще флаги,то есть
NZ - Z=0  и дополнительные редко использу-
C - CY=1  емые условия,употребляемые в ко-
NC - CY=0 мандах длинного перехода JP.
   То есть,если условие выполнится,то сле-
дует осуществить переход,иначе - нет.

               Глава 3
   несколько важных практических советов

   Программа  становится Вашей лишь тогда,
когда Вы трудились над ее созданием. Кста-
ти,не стоит также радоваться после написа-
ния любой программы, если последняя до Вас
была написана хотя бы одним человеком.
   Существует  два способа написания прог-
рамм  на асме: на бумаге ручкой/карандашом
с  последующим набором на компьютере и не-
посредственно сидя за/перед экраном.Первый
способ хорош тем,что можно писать програм-
мы вдали от компьютера и плох низкой прои-
зводительностью и повышением числа ошибок;
второй обходит недостатки первого и теряет
его достоинства.Желательно владеть обеими.
   Несмотря на то,что Пентагон 128-й, пом-
ните, что  не каждый компьютер - Пентагон.
Следовательно, не стоит пользоваться двумя
экранами, когда  довольно  одного, а также
жрать все 71680 тактов процессора или ста-
вить первой командой прерывания EI.
   НИКОГДА не управляйте включением/выклю-
чением дисковода для проверки наличия дис-
ка или проигрывания через дисковод музыки!
В  отечественном  дисководе  5313 при этом
нарушается  работа механизма опускания го-
ловки  на  диск и дисковод НЕ МОЖЕТ ПИСАТЬ
ИНФОРМАЦИЮ!
   Имейте  копии  своих важных программ на
своих и/или чужих дисках. Последнее иногда
даже  надежнее.  Не  имейте копий барахла.
Сохраняйте системную дорожку.
   Экономьте  свое время, e.g. не смотрите
дважды одни и те же телепередачи,не ходите
на  дискотеки  и  пьянки. Помните: жизнь у
человека одна и короткая, а вспомнят о Вас
лишь если Вы успеете сделать за нее много.
Научитесь говорить, печатать, ходить и ду-
мать быстро.
   Имейте  терпение; ошибки  в  программах
случаются и у мэтров из CodeBusters,но они
умеют их исправлять=>и Вы научитесь.Сперва
структуру  сложной программы Вы не сумеете
удержать в памяти,но через небольшое время
регулярной  работы  на  компьютере  размер
программы, набираемой зараз,станет неогра-
ниченным.
   Не составляйте программу из кусочков!
   Метки в программах рекомендуется приду-
мывать  так: название  подпрограммы+буква/
цифра, например:  MOVTXT0  в  п/п MOVTEXT;
READKYQ в READKEY; можно SYMN13 в SYM.
   Если кто-то скажет Вам, что некий метод
является всегда лучшим, не верьте ему. Для
примера возьмем перемещение памяти.Медлен-
ный  LDIR незаменим в текстовом редакторе;
LDI весьма полезен при вертикальном сдвиге
экрана  и недостатке памяти под сдвигалку;
POP HL:LD (...),HL используется в сдвигах,
мультиколорах и мэппингах;POP rp...PUSH rp
хорошо для ускорения мэппинга (см.статью в
следующем номере); LD rp,...PUSH rp доселе
использовалось  только для рисования сето-
чек, хотя  одним  махом увеличивает ширину
мультиколора до 24 CHR$ +позволяет вывести
экран в одно прерывание (см.статью).
   Несмотря  на  то, что переключение двух
изображений дает разнообразные графические
режимы,помните,что это приводит к мерцанию
экрана, которое,возможно,годится для демо,
но  не для программы, которую пользователь
активно  использует. Можно даже вспомнить:
Quod licet Iovi,non licet bovi,что означа-
ет<Что может Юпитер,то не позволено быку>.
Переключение  трех экранов  не используйте
никогда, поскольку это  влечет за собой не
мерцание, но моргание экрана.
   Не ограничивайте сложность составляемых
Вами программ, оправдываясь тем, что некто
является  очень  умным  или  у него больше
свободного времени,чем у Вас. Не боги гор-
шки обжигают! У меня вообще нет свободного
времени, однако написал же я этот журнал!

          Продолжение следует...