Четверг, 30.01.2025, 06:24
AMAR Inc.
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная Программирование Регистрация Вход
Меню сайта

Категории каталога
Разные статьи [48]
Система [62]

Главная » Статьи » Delphi » Разные статьи

Изучаем ассемблер в Delphi.
   Основное предназначение этой статьи, заполнить пробелы в оригинальной документации по Borland Delphi Developer, при этом весь программный код, а так же теория, полность совместимы со всеми версиями Delphi.

   Основное направление статьи, это познакомиться с использованием ассемблера в Object Pascal. Однако, не будем пропускать и те аспекты программирования, которые будут требовать пояснения для конкретных примеров, приведённых в этой статье.

Использование Ассемблера в Борландовком Delphi
   Перед тем, как начать, хотелось бы определиться с уровнем знаний, необходимых для нормального усвоения данного материала. Необходимо быть знакомым со встроенными средствами отладки в Delphi. Так же необходимо иметь представление о таких терминах как тип реализации (instantiation), null pointer и распределение памяти. Если в чём-то из вышеупомянутого Вы сомневаетесь, то постарайтесь быть очень внимательны и осторожны при воплощении данного материала на практике. Кроме того, будет обсуждаться только 32-битный код, так что понадобится компилятор не ниже Delphi 2.0.

Зачем использовать Ассемблер?
   На мой взгляд, Object Pascal, это инструмент, позволяющий генерировать быстрый и эффективный код, однако использование ассемблера в некоторых случаях позволяет решать некоторые задачи более эффективно. За всю работу с Delphi, я пришёл к выводу, что использование низкоуровневого кода необходимо в двух случая.

   (1) Обработка большого количества данных. Nb. В данный случай не входит ситуация, когда используется язык запроса данных.

   (2) В высокоскоростных подпрограммах работы с дисплеем. Nb. Имеется ввиду использование простых процедур на чистом паскале, но никак не внешних библиотек и DirectX.

   В конце статьи мы рассмотрим примеры, которые явно отражают значимость этих критериев, а так же не только когда и где использовать ассемблерные вставки, но и как включать такой код в Delphi.

Что такое Ассемблер?
   Надеюсь, что Все читатели этой статьи имеют как минимум поверхностное представление о работе процессора. Грубо говоря, это калькулятор с большим объёмом памяти. Память, это не более чем упорядоченная последовательнось двоичных цифр. Каждая такая цифра является байтом. Каждый байт может содержать в себе значение от 0 до 255, а так же имеет свой уникальный адрес, при помощи которого процессор находит нужные значения в памяти. Процессор так же имеет набор регистров (это можно расценить как глобальные переменные). Например eax,ebx,ecx и edx, это универсальные 32-битные регистры. Это значит, что самое большое число, которое мы можем записать в регистр eax, это 2 в степени 32 минус 1, или 4294967295.

   Как мы уже выяснили, процессор манипулирует значениями регистров. Машинный код операции прибавления 10 к значению регистра eax будет выглядеть следующим образом 05/0a/00/00/00
   Однако, такая запись абсолютно не читабельна и, как следствие, не пригодна при отладке программы. Так вот Ассемблер, это простое представление машинных команд в более удобном виде. Теперь давайте посмотрим, как будет выглядеть прибавление 10 к eax в ассемблерном представлении:
  add eax,10 {a := a + 10}
А вот так выглядит вычитаение значения ebx из eax
  sub eax,ebx {a := a - b }
Чтобы сохранить значние, можно просто поместить его в другой регистр
  mov eax,ecx {a := c }
или даже лучше, сохранить значение по определённому адресу в памяти
  mov [1536],eax {сохраняет значение eax по адресу 1536}
и конечно же взять его от туда
  mov eax,[1536]

   Однако, тут есть важный момент, про который забывать не желательно. Так как регистр 32-битный(4 байта), то его значение будет записано сразу в четыре ячейки памяти 1536, 1537, 1538 и 1539.

   А теперь давайте посмотрим, как компилятор преобразует действия с переменными в машинный код. Допустим у нас есть строка
Count := 0;
   Для компилятора это означает, что надо просто запомнить значение. Следовательно, компилятор генерирует код, который сохраняет значение в памяти по определённому адресу и следит, чтобы не произошло никаких накладок, и обзывает этот адрес как 'Count'. Вот как выглядит такой код
  mov eax,0
  mov Count,eax
Компилятор не может использовать строку типа
  mov Count,0
из-за того, что как минимум один параметр инструкции должен являться регистром.
   Если посмотреть на строку Count := Count + 1;
то её ассемблерное представление будет выглядеть как
  mov eax,Count
  add eax,1
  mov Count,eax
   Для переменных, тип которых отличается от целого, всё усложняется. Однако, рассмотрим эту тему немного позже, а сейчас предлагаю закрепить теорию практическими примерами.

   Итак, рассмотрим первый пример. Сразу извинюсь за тривиальность, но с чего-то надо начинать.

function Sum(X,Y:integer):integer;
begin
  Result := X+Y;
end;

   А вот так будет выглядеть оперция сложения двух целых чисел на ассемблере:

function Sum(X,Y:integer):integer;
begin
  asm
    mov eax,X
    add eax,Y
    mov Result,eax
  end;
end;

   Этот код прекрасно работает, однако он не даёт нам преимущества в скорости, а так же потерялось восприятие кода. Но не стоит огорчаться, так как те немногие знания, которые Вы почерпнули из этого материала, можно использовать с большей пользой. Допустим, нам необходимо преобразовать явные значения Red,Green, и Blue в цвета типа TColor, подходящие для использования в Delphi. Тип TColor описан как 24-битный True Colour хранящийся в формате целого числа, то есть четыре байта, старший из которых равен нулю, а далее по порядку красный, зелёный, синий.

function GetColour(Red,Green,Blue:integer):TColor;
begin
  asm
    {ecx будет содержать значение TColor}
    mov ecx,0
    {начинаем с красной компоненты}
    mov eax,Red
    {необходимо убедиться, что красный находится в диапазоне     0<=Red<=255}
    and eax,255
    {сдвигаем значение красного в правильное положение}
    shl eax,16
    {выравниваем значение TColor}
    xor ecx,eax
    {проделываем тоже самое с зелёным}
    mov eax,Green
    and eax,255
    shl eax,8
    xor ecx,eax
    {и тоже самое с синим}
    mov eax,Blue
    and eax,255
    xor ecx,eax
    mov Result, ecx
  end;
end;

   Заметьте, что я использовал несколько бинарных операций. Эти операции также определены непосредственно в Object Pascal.

Категория: Разные статьи | Добавил: amar-runyak (30.11.2007)
Просмотров: 902 | Рейтинг: 0.0/0 |

Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Форма входа

Поиск

Друзья сайта

Статистика

Copyright AMAR Inc. © 2025