6. Funktionseinheiten eines Computers / Mikrocomputers

Rechnergrundlagen Teil 2 - 8 - Prof. Dipl.-Ing. Komar
6.7 Der Personal-Computer als Mikrocomputer-Versuchs und Übungssystem ( PC– MVUS )
Mit den DOS-Hilfsprogrammen DEBUG und EDIT kann man ohne symbolische Assembler wie TASM
( Borland ) oder MASM ( Microsoft ) den PC als Mikrocomputer Versuchs- und Übungssystem benutzen.
Das DOS-Kommando DEBUG dient der Fehlersuche ( debugging ) auf Maschinenbefehlsebene. Man kann es
aber auch als ein Einfachst-Betriebssystem (sogn. Monitor ) verwenden, mit dessen Hilfe kleine Assembler-
Programme entwickelt und getestet werden und auch ablaufen können.
Denn DEBUG enthält einen einfachen Zeilenassembler mit dessen Hilfe unter DOS im Real-Mode kurze
COM-Programme ( Begrenzung auf 64 Kbyte ) entwickelt werden können.
Die Ein/Ausgabe über Tastatur und Bildschirm wird mit Hilfe der entsprechenden Betriebssystemfunktionen
(DOS und BIOS-Interrupts ) für Tastatur und Bildschirm bewerkstelligt.
Das Monitorprogramm DEBUG erlaubt es, Assemblerbefehle Zeile um Zeile in Maschinencode
umzuwandeln und ab einer bestimmten Adresse im Speicher abzulegen ( line by line Assembler ). Bei dieser
einfachsten Art der Programmierung können jedoch Operanden wie z.B. Adressen und Konstanten nicht
symbolisch, d.h. in Form von definierten Bezeichnern angegeben werden, sondern müssen stets als
Hexadezimalzahlen in der Assemblerzeile auftreten. Insbesondere bei Sprungbefehlen muß dazu das Sprungziel
als absolute Adresse angegeben und vom Programmierer vorher berechnet werden.
Müssen später weitere Assemblerbefehle eingefügt werden, so verschieben sich die Adressen für die folgenden
Befehle entsprechend und der Vorteil eines komfortablen Assemblers zur professionellen Programmentwick-
lung wird schnell deutlich.
Mit dem zu DOS gehörendem Texteditor EDIT kann man für größere Programme eine Quelldatei aus
Assemblerbefehlen und DEBUG-Anweisungen erzeugen, die dann in einem Durchlauf vom Debugger
übersetzt werden kann. Damit lassen sich mit dem Debugger auch größere Assemblerprogramme handhaben.
6.8 DEBUG
Der englische Begriff bug bedeutet soviel wie Wanze oder Käfer. Tatsächlich wird ein Fehler in einem
Computerprogramm im Fachjargon ebenfalls als bug bezeichnet. Entsprechend wird die Fehlersuche oder
Fehlerbeseitigung in Programmen Debugging genannt.
Man unterscheidet im wesentlichen drei verschiedene Arten von Fehlern, die bei der Erstellung von Computerprogrammen
auftreten können:
- Syntaxfehler
- Laufzeitfehler
- Logikfehler
Ein Syntaxfehler ist ein Verstoß gegen die Regeln der jeweiligen Programmiersprache, also beispielsweise ein
Tippfehler oder ein gänzlich unbekannter Befehl. Der Compiler (=Programm, das die geschriebenen Befehle in
die für den Computer verständliche Binärcodierung umsetzt) meldet solche Fehler und fordert den
Programmierer zur Korrektur auf.
Syntaxfehler sind die einfachste und "angenehmste" Fehlerart und entsprechend leicht zu beheben.
Bei einem Laufzeitfehler konnte das Programm vom Compiler zwar korrekt in Maschinencode übersetzt
(=compiliert) werden, doch weist das Programm bei seiner Ausführung einen Fehler auf, der zum Beispiel durch
eine Division durch Null (hierauf reagieren Computer sehr empfindlich) oder durch andere unerlaubte Dinge
ausgelöst wurde, die zum Zeitpunkt der Compilierung noch nicht abzusehen waren (Drucker nicht bereit,
falscher Bildschirmtyp, Festplatte voll etc.).
Die unangenehmste Fehlerart sind die Logikfehler: das Programm wurde ebenfalls fehlerfrei compiliert und
arbeitet sogar - nur leider tut es nicht das, was es eigentlich tun sollte. Logikfehler sind in der Entwicklungsphase
größerer Programme unvermeidbar, da kein Programmierer ein Programm derart vor seinem geistigen Auge
ablaufen lassen kann, wie es der Computer später real ausführt.