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1 Departamento de Sistemas e Informática Programación en Assembler - Clase 1 Digital II

2 Presentación de Docentes y Material Docentes: Ing. Andrés Capalbo Ing. Diego Alegrechi Ing. Esteban Almirón Material de Cátedra Assembler (disponible en 1. Escribiendo problemas en Assembler Giandoménico 2. Conceptos básicos sobre la programación en Assembler Ferradal 3. Guía de referencia rápida (Disponible en 2do Parcial) 4. Introducción al emu8086 (material para el TP2) 5. Documentación DVIO y emu8086 (material para el TP2) 6. Guía de problemas TP2 (material para el TP2) 7. Documentación del emu /10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 2

3 Entorno de programación (emu8086) Emu 8086 Microsoft Assembler (MASM 6.11) Entorno educativo Basado en Windows En forma nativa admite dispositivos virtuales. Entorno para producción y educativo. Basado en DOS No admite dispositivos virtuales en forma nativa Set de instrucciones de 8086 Set de instrucciones del 8086, 80186/286/386/486 Directivas propias adicionales Emula interrupciones por Hw y Sw Herramientas adicionales para el debug Directivas comunes con TASAM (Borland Turbo Assembler) No permite emular interrupciones 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 3

4 Traductores de lenguaje Traductores de lenguaje Cuando escribimos código en un lenguaje de programación (cualquiera), se requiere de un Traductor de lenguaje para que este código pueda ser entendido por una computadora. Tradicionalmente los traductores se dividen es dos clases: Intérpretes (Ej: Basic, Bash, Pyton, JavaScript) que traducen cada sentencia del código fuente (escrito en el lenguaje de programación) en instrucciones en código máquina que son ejecutadas inmediatamente. Compiladores (Ej: C, C++, Pascal), que traducen todo el código fuente directamente en instrucciones máquina para una determinada plataforma, denominado código objeto. Los programas generados por un compilador tienden a requerir mucho menos espacio para su ejecución y se ejecutan mucho más rápidamente que los interpretados. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 4

5 Compiladores Tipos de lenguajes compilados de Alto Nivel: (C, Pascal) cada sentencia puede generar muchas instrucciones en lenguaje de máquina. Utiliza un compilador para traducir el código fuente a lenguaje de máquina (técnicamente, código objeto). de Bajo Nivel: (Assembler) codifican instrucciones simbólicas, cada una de las cuales genera una instrucción en lenguaje de máquina. Utiliza un ensamblador para realizar la traducción al lenguaje de máquina. Programación en Assembler Ventajas: Más control sobre el manejo particular de los requerimientos de hardware (flexibilidad). Genera módulos ejecutables más pequeños y compactos (eficiencia). Con mayor probabilidad tiene una ejecución más rápida (velocidad). Desventajas: Se requiere conocimientos acerca del Hardware (arquitectura) de la computadora, su conjunto de instrucciones y sus reglas de uso Falta de portabilidad Mayor tiempo de programación y programas fuente más grandes. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 5

6 Compiladores (cont.) Una práctica común es combinar los beneficios de ambos niveles de programación, se puede codificar el grueso de un proyecto en un lenguaje de alto nivel y los módulos críticos (aquellos que provocan notables retardos) en lenguaje Assembler. Archivo Fuente 1 (.ASM) Ensamblador Archivo Objeto 1 (.OBJ) Archivo Fuente 2 (.C) Compilador Archivo objeto 2 (.OBJ) Linker Archivo Ejecutable (.EXE o.com) Archivo Objeto 3 (.OBJ) El Proceso de Construcción de un archivo ejecutable 1. Ensamblar (Assembling): consiste en la traducción del código fuente en código objeto y la generación de un archivo intermedio.obj (objeto), o módulo. El ensamblador crea un encabezado al principiop del módulo.obj generado; parte del encabezado tiene información acerca de direcciones incompletas. El módulo.obj aún no está en forma ejecutable. 2. Enlazar (Linking): implica convertir el módulo.obj en un módulo de código de máquina.exe (ejecutable). Una de las tareas del enlazador es combinar los programas ensamblados en forma separada en un módulo ejecutable. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 6

7 Arquitectura del 8086 Unidad de Ejecución (EU) Registros de uso general: A, B, C, D, SP, BP, SI, DI todos de 16 Bits. FLAGS: es un registro de 16 bits, cada uno de los cuales representa una determinada condición. Unidad de Interface con el Bus (BIU) 4 registros de segmentos CS, DS, SS, ES (de 16 bits). 1 registro de contador de programa (instrucción pointer). 1 unidad de suma para el cálculo de direcciones. 1 cola de pre-carga de instrucciones. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 7

8 El registro de FLAGS (Processor Status Word) AF: carry o borrow entre los 4 bits menos significativos. CF: carry o borrow desde el bit más significativo. OF: cuando se produce overflow cuando se exceda la capacidad de representación. SF: bit de signo (0=positivo y 1=negativo) PF: paridad del resultado (1=paridad impar, 0=paridad par). ZF: resultado cero DF: utilizado cuando se opera con strings IF: interrupción presente TF: modalidad especial de trabajo del CPU (single-step en debugging) 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 8

9 Sintaxis de una instrucción de ASS El formato de una sentencia de instrucción es el siguiente: Corchetes: indican que lo especificado entre ellos es opcional. Campo de etiqueta: Es el nombre simbólico de la primera posición de una instrucción, puntero o dato; permite identificarla unívocamente. Campo de nombre: Contiene el mnemónico de la instrucción (sigla que representa el código de la instrucción). Campo de operandos: Indica cuales son los datos implicados en la operación. Campo de comentarios: Cuando en una línea hay un punto y coma (;) todo lo que sigue en la línea es un comentario. Existen tres tipos de sentencias: Instrucciones: se aplican en tiempo de ejecución. Directivas: sólo son utilizadas durante el ensamblaje, condicionando la forma de actuar del ensamblador, sin generar código de máquina. Pseudocódigo: generan código de máquina no ejecutable, sólo reservan un espacio de memoria. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 9

10 Instrucciones de movimiento de datos MOV (transferencia) Sintaxis: MOV destino, origen Flags: OF DF IF TF SF ZF AF PF CF NO MODIFICA X MODIFICA? INDEFINIDO Transfiere datos de longitud byte o word del operando origen al operando destino. Los operandos origen y destino pueden ser: registros (8 o 16 bits) posiciones de memoria inmediato (constante 0-FFFFh); sólo operando origen. Restricciones: Ambos operandos de igual dimensión. No se permite que ambos operandos sean posiciones de memoria. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 10

11 Instrucciones aritméticas ADD (suma) y SUB (resta) Sintaxis: ADD (SUB) destino, origen Flags: OF DF IF TF SF ZF AF PF CF x x x x x x - NO MODIFICA X MODIFICA? INDEFINIDO Realiza la operación destino +/- origen, almacenando el resultado en el operando destino. Los operandos origen y destino pueden ser: registros (8 o 16 bits) posiciones de memoria inmediato (constante 0-FFFFh); sólo operando origen. Restricciones: Ambos operandos de igual dimensión. No se permite que ambos operandos sean posiciones de memoria. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 11

12 Instrucciones aritméticas (cont.) INC (incrementar) y DEC (decrementar) Sintaxis: INC (DEC) destino Flags: OF DF IF TF SF ZF AF PF CF x x x x x - - NO MODIFICA X MODIFICA? INDEFINIDO Suma (resta) una unidad del operando destino, tratándolo como un número binario sin signo. El operando puede ser byte o palabra. Obsérvese que estas instrucciones no modifican el bit de acarreo (CF) y no es posible detectar un desbordamiento por estos procedimientos (utilícese ZF). Ejemplo: INC ax ESTADO INICIAL: ax=22h(34d) ESTADO POSTERIOR: ax=23h(35d) 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 12

13 Instrucciones aritméticas (cont.) NEG (negación) Sintaxis: NEG destino Flags: OF DF IF TF SF ZF AF PF CF x x x x x - - NO MODIFICA X MODIFICA? INDEFINIDO Calcula el valor negativo en complemento a dos del operando y devuelve el resultado en el mismo operando. Ejemplo: NEG al ESTADO INICIAL: al= b(34d) ESTADO POSTERIOR: al= b 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 13

14 Instrucciones lógicas NOT (no lógico) Sintaxis: NOT destino Flags: OF DF IF TF SF ZF AF PF CF NO MODIFICA X MODIFICA? INDEFINIDO Realiza el complemento a uno del operando destino, invirtiendo cada uno de sus bits. Los flags no resultan afectados. Ejemplo: NOT al ESTADO INICIAL: al= b ESTADO POSTERIOR: al= b 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 14

15 Instrucciones lógicas (cont.) AND (y lógico) OR (O lógico) XOR (O exclusivo) Sintaxis: AND(OR)(XOR) destino, origen Flags: OF DF IF TF SF ZF AF PF CF x x? x 0 - NO MODIFICA X MODIFICA? INDEFINIDO Realiza una operación de and(or)(or-exclusiva) lógico entre el operando origen y destino quedando el resultado en el destino. Admite operandos byte o palabra, pero ambos del mismo tipo. Ejemplo: AND al,bl ESTADO INICIAL: al= b, bl= b (máscara) ESTADO POSTERIOR: al= b, bl= b 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 15

16 Instrucciones lógicas (cont.) SAL/SHL (desplazamiento aritmético a la izquierda) Sintaxis: SAL/SHL destino, contador Desplaza a la izquierda los bits del operando el número de bits especificado en el segundo operando. Los bits que ingresan por la derecha son ceros. Mientras el OF esté en cero el signo se mantiene. El segundo operando que debe ser CL o un inmediato (constante de 8 bits). SHR (desplazamiento lógico a la derecha) Sintaxis: SHR destino, contador Desplaza a la derecha los bits del operando destino el número de los bits especificados en el segundo operando. Los bits de la izquierda se llenan con cero. El número de bits a desplazar se puede especificar directamente a través de un inmediato o mediante CL. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 16

17 Instrucciones lógicas (cont.) SAR (desplazamiento aritmético a la derecha) Sintaxis: SAR destino, contador Desplaza a la derecha los bits del operando destino el número de bits especificado en el segundo operando. Los bits de la izquierda se rellenan con el bit de signo del primer operando. El número de bits a desplazar se puede especificar directamente a través de un inmediato o mediante CL. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 17

18 Instrucciones lógicas (cont.) TEST (comparación lógica) Sintaxis: TEST destino, origen Flags: OF DF IF TF SF ZF AF PF CF x x? x 0 - NO MODIFICA X MODIFICA? INDEFINIDO Realiza una operación Y lógica entre los dos operandos pero sin almacenar el resultado. Los flags son afectados con la operación. CMP (comparación) Sintaxis: CMP destino, origen Flags: OF DF IF TF SF ZF AF PF CF x x x? x x Realiza la resta destino-origen sin alterar el contenido de destino ningún resultado. Los operandos quedan inalterados, pero los flags pueden ser consultados mediante instrucciones de salto condicional. Los operandos pueden ser de tipo byte o palabra pero ambos de la misma dimensión. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 18

19 Instrucciones de salto Salto incondicional: JMP (salto) Sintaxis: JMP dirección Transfiere el control incondicionalmente a la dirección indicada en el operando. No modifica ningún Flag. Ejemplo: etiqueta:... jmp etiqueta Salto condicional: Jxx (xx condición) Sintaxis: Jxx dirección Transfiere el control a la dirección indicada en el operando dirección, de manera condicionada al resultado de una operación previa que modifique el valor de los fags, por ej. CMP. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 19

20 Instrucciones de salto (cont.) Saltos condicionales Instrucción Descripción JA/JNBE Salto si mayor (above), si no menor o igual (not below or equal), si CF=0 y ZF=0. JAE/JNB Salto si mayor o igual (above or equal), si no menor (not below), si CF=0. JB/JNAE/JC JBE/JNA JCXZ JE/JZ JG/JNLE JGE/JNL Salto si menor (below), si no superior ni igual (not above or equal), si acarreo, si CF=1. Salto si menor o igual (not below or equal), si no mayor (not above), si CF=1 ó ZF=1. Salto si CX=0. Salto si igual (equal), si cero (zero), si ZF=1. Salto si mayor (greater), si no menor ni igual (not less or equal), si ZF=0 y SF=OF. Salto si mayor o igual (greater or equal), si no menor (not less), si SF=OF. JL/JNGE Salto si menor (less), si no mayor ni igual (not greater or equal), si SF OF. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 20

21 Instrucciones de salto (cont.) Saltos condicionales Instrucción JLE/JNG JNC JNE/JNZ JNO JNP/JPO JNS JO JP/JPE JS Descripción Salto si menor o igual (less or equal), si no mayor (not greater), si ZF=1 y SF=/OF. Salto si no acarreo, si CF=0. Salto si no igual, si no cero, si ZF=0. Salto si no desbordamiento, si OF=0. Salto si paridad impar, si PF=0. Salto si no signo, si positivo, si SF=0. Salto si desbordamiento, si OF=1. Salto si paridad par, si PF=1. Salto si signo, si SF=1. 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 21

22 Instrucción de gestión de bucles LOOP (bucle) Sintaxis: LOOP etiqueta Flags: OF DF IF TF SF ZF AF PF CF NO MODIFICA X MODIFICA? INDEFINIDO Decrementa el registro contador CX; si CX es cero, ejecuta la siguiente instrucción, en caso contrario transfiere el control a la dirección indicada por etiqueta. El desplazamiento debe estar comprendido entre -128 y Ejemplo: mov cx,10 bucle: loop bucle 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 22

23 Gracias! 12/10/2011 Clase1 Introducción al Assembler Digital II 23

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