PDF de programación - Unidad I: Introducción al lenguaje ensamblador

Unidad I: Introducción al lenguaje ensamblador

1.1 Importancia de la programación en lenguaje ensamblador

Para comenzar el curso empezaremos conociendo que es el

lenguaje

ensamblador que utilizaremos y algunos conceptos básicos del mismo:



Definición: El lenguaje ensamblador es un tipo de lenguaje de bajo nivel utilizado

para escribir programas informáticos, y constituye la representación más directa

del código máquina específico para cada arquitectura de microprocesador.



La importancia del lenguaje ensamblador es principalmente que se trabaja

directamente con el microprocesador; por lo cual se debe de conocer el

funcionamiento interno de este, tiene la ventaja de que en el se puede realizar

cualquier tipo de programas que en los lenguajes de alto nivel no lo pueden

realizar. Otro punto sería que los programas en ensamblador ocupan menos

espacio en memoria.



1.2 El procesador y sus registros internos

Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución,

manejar direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmética. Los

registros son direccionable por medio de un nombre. Los bits por convención, se

numeran de derecha a izquierda, como en:



... 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0



Registros de segmento



Un registro de segmento tiene 16 bits de longitud y facilita un área de memoria

para direccionamiento conocida como el segmento actual.



Registro CS. El DOS almacena la dirección inicial del segmento de código de un

programa en el registro CS. Esta dirección de segmento, mas un valor de

desplazamiento en el registro apuntador de instrucción (IP), indica la dirección de

una instrucción que es buscada para su ejecución.



Registro DS. La dirección inicial de un segmento de datos de programa es

almacenada en el registro DS. En términos sencillos, esta dirección, más un valor

de desplazamiento en una instrucción, genera una referencia a la localidad de un

byte específico en el segmento de datos.



Registro SS. El registro SS permite la colocación en memoria de una pila, para

almacenamiento temporal de direcciones y datos. El DOS almacena la dirección

de inicio del segmento de pila de un programa en el registro SS. Esta dirección de

segmento, más un valor de desplazamiento en el registro del apuntador de pila

(SP), indica la palabra actual en la pila que está siendo direccionada.



Registros ES. Algunas operaciones con cadenas de caracteres (datos de

caracteres) utilizan el registro extra de segmento para manejar el direccionamiento

de memoria. En este contexto, el registro ES está asociado con el registro DI

(índice). Un programa que requiere el uso del registro ES puede inicializarlo con

una dirección de segmento apropiada.



Registros FS y GS. Son registros extra de segmento en los procesadores 80386

y posteriores.



Registros de propósito general.



Los registros de propósito general AX, BX, CX y DX son los caballos de batalla del

sistema. Son únicos en el sentido de que se puede direccionarlos como una

palabra o como una parte de un byte. El último byte de la izquierda es la parte

"alta", y el ultimo byte de la derecha es la parte "baja". Por ejemplo, el registro CX

consta de una parte CH (alta) y una parte Cl (baja), y usted puede referirse a

cualquier parte por su nombre.

Registro AX. El registro AX, el acumulador principal, es utilizado para operaciones

que implican entrada/salida y la mayor parte de la aritmética. Por ejemplo, las

instrucciones para multiplicar, dividir y traducir suponen el uso del AX. También,

algunas operaciones generan código más eficiente si se refieren al AX en lugar de

a los otros registros.



Registro BX. El BX es conocido como el registro base ya que es el único registro

de propósito general que puede ser índice para direccionamiento indexado.

También es común emplear el BX para cálculos.



Registro DX. El DX es conocido como l registro de datos. Alguna operaciones de

entrada/salida requieren uso, y las operaciones de multiplicación y división con

cifras grandes suponen al DX y al AX trabajando juntos.



Pude usar los registros de propósito general para suma y resta de cifras de 8, 16 o

32 bits.



Registro de Apuntador de Instrucciones.



El registro apuntador de instrucciones (IP) de 16 bits contiene el desplazamiento

de dirección de la siguiente instrucción que se ejecuta. El IP está asociado con el

registro CS en el sentido de que el IP indica la instrucción actual dentro del

segmento de código que se está ejecutando actualmente. Los procesadores

80386 y posteriores tienen un IP ampliado de 32 bits, llamado EIP.

En el ejemplo siguiente, el registro CS contiene 25A4 [0]H y el IP contiene 412H.

Para encontrar la siguiente instrucción que será ejecutada, el procesador combina

las direcciones en el CS y el IP:

Segmento de dirección en el registro CS: 25A40H

Desplazamiento de dirección en el registro IP: + 412H

Dirección de la siguiente instrucción: 25E52H



Registros Apuntadores.

Los registros SP (apuntador de la pila) Y BP (apuntador de base) están asociados

con el registro SS y permiten al sistema accesar datos en el segmento de la pila.



Registro SP. El apuntador de la pila de 16 bits está asociado con el registro SS y

proporciona un valor de desplazamiento que se refiere a la palabra actual que está

siendo procesada en la pila. Los procesadores 80386 y posteriores tienen un

apuntador de pila de 32 bits, el registro ESP. El sistema maneja de forma

automática estos registros.

En el ejemplo siguiente, el registro SS contiene la dirección de segmento 27B3

[0]H y el SP el desplazamiento 312H. Para encontrar la palabra actual que está

siendo procesada en la pila, la computadora combina las direcciones en el SS y el

SP:



Registro BP. El BP de 16 bits facilita la referencia de parámetros, los cuales son

datos y direcciones transmitidos vía pila. Los procesadores 80386 y posteriores

tienen un BP ampliado de 32 bits

llamado el

registro EBP.



Registros Índice.

Los registros SI y DI están disponibles para direccionamiento indexado y para

sumas y restas.



Registro SI. El registro índice fuente de 16 bits es requerido por algunas

operaciones con cadenas (de caracteres). En este contexto, el SI esta asociado

con el registro DS. Los procesadores 80386 y posteriores permiten el uso de un

registro ampliado de 32 bits, el ESI.



Registro DI. El registro índice destino también es requerido por algunas

operaciones con cadenas de caracteres. En este contexto, el DI esta asociado con

el registro ES. Los procesadores 80386 y posteriores permiten el uso de un

registro ampliado de 32 bits, el EDI.



Registro de Banderas.



De los 16 bits del registro de banderas, nueve son comunes a toda la familia de

procesadores 8086, y sirven para indicar el estado actual de la máquina y el

resultado del procesamiento. Muchas instrucciones que piden comparaciones y

aritmética cambian el estado de las banderas, algunas cuyas instrucciones pueden

realizar pruebas para determinar la acción subsecuente. En resumen, los bits de

las banderas comunes son como sigue:



OF (Overflow, desbordamiento). Indica desbordamiento de un bit de orden alto

(más a la izquierda) después de una operación aritmética.

DF (dirección). Designa la dirección hacia la izquierda o hacia la derecha para

mover o comparar cadenas de caracteres.



IF (interrupción). Indica que una interrupción externa, como la entrada desde el

teclado, sea procesada o ignorada.



TF (trampa). Permite la operación del procesador en modo de un paso. Los

programas depuradores, como el DEBUG, activan esta bandera de manera que

usted pueda avanzar en la ejecución de una sola instrucción a un tiempo, para

examinar el efecto de esa instrucción sobre los registros de memoria.



SF (signo). Contiene el signo resultante de una operación aritmética (0 = positivo

y 1 = negativo).



ZF (cero). Indica el resultado de una operación aritmética o de comparación (0 =

resultado diferente de cero y 1 = resultado igual a cero).



AF (acarreo auxiliar). Contiene un acarreo externo del bit 3 en un dato de 8 bits

para aritmética especializada.



PF (paridad). Indica paridad par o impar de una operación en datos de 8 bits de

bajo orden (más a la derecha).



CF (acarreo). Contiene el acarreo de orden más alto (más a la izquierda) después

de una operación aritmética; también lleva el contenido del ultimo bit en una

operación de corrimiento o de rotación.

Las banderas están en el registro de banderas en las siguientes posiciones:



Las banderas más importantes para la programación en ensamblador son O, S, Z

y C, para operaciones de comparación y aritméticas, y D para operaciones de

cadenas de caracteres. Los procesadores 80286 y posteriores tienen algunas

banderas usadas para propósitos internos, en especial las que afectan al modo

protegido. Los procesadores 80286 y posteriores tienen un registro extendido de

banderas conocido como Eflags