UNIDAD 2: PROGRAMACIÓN BÁSICA

2.1 Ensamblador (y ligador) a utilizar

Así podemos clasificarlos en

Ensambladores Cruzados . Se denominan así los ensambladores que se utilizan en una computadora que posee un procesador diferente al que tendrán las computadoras donde va a ejecutarse el programa objeto producido. Ensambladores Residentes. Son aquellos que permanecen en la memoria principal de la computadora y cargan, para su ejecución, al programa objeto producido.

Este tipo de ensamblador tiene la ventaja de que se puede comprobar inmediatamente el programa sin necesidad de transportarlo de un lugar a otro, como se hacía en cross-assembler, y sin necesidad de programas simuladores. Asimismo, también ocupará memoria el programa fuente y el programa objeto. Son ensambladores que permiten el uso de macroinstrucciones . Debido a su potencia, normalmente son programas robustos que no permanecen en memoria una vez generado el programa objeto.

Puede variar la complejidad de los mismos, dependiendo de las posibilidades de definición y manipulación de las macroinstrucciones, pero normalmente son programas bastantes complejos, por lo que suelen ser ensambladores residentes. El programa que indica al intérprete de instrucciones de la UCP cómo debe actuar se denomina microprograma. El programa que ayuda a realizar esta microprograma se llama microensamblador. Ensambladores de una fase.

Estos ensambladores leen una línea del programa fuente y la traducen directamente para producir una instrucción en lenguaje máquina o la ejecuta si se trata de una pseudoinstrucción. Debido a su forma de traducción, estos ensambladores obligan a definir los símbolos antes de ser empleados para que, cuando aparezca una referencia a un determinado símbolo en una instrucción, se conozca la dirección de dicho símbolo y se pueda traducir de forma correcta. Estos ensambladores son sencillos, baratos y ocupan poco espacio, pero tiene el inconveniente indicado. Ensambladores de dos fases.

Los ensambladores de dos fases se denominan así debido a que realizan la traducción en dos etapas. Estos ensambladores son los más utilizados en la actualidad.

2.2 Ciclos numéricos

La arquitectura de los procesadores x86 obliga al uso de segmentos de memoria

para manejar la información, el tamaño de estos segmentos es de 64kb.

La razón de ser de estos segmentos es que, considerando que el tamaño máximo

de un número que puede manejar el procesador esta dado por una palabra de 16

bits o registro, no sería posible accesar a más de 65536 localidades de memoria

utilizando uno solo de estos registros, ahora, si se divide la memoria de la pc en

grupos o segmentos, cada uno de 65536 localidades, y utilizamos una dirección

en un registro exclusivo para localizar cada segmento, y entonces cada dirección

de una casilla específica la formamos con dos registros, nos es posible accesar a

una cantidad de 4294967296 bytes de memoria, lo cual es, en la actualidad, más

memoria de la que veremos instalada en una PC.

Para que el ensamblador pueda manejar los datos es necesario que cada dato o

instrucción se encuentren localizados en el área que corresponde a sus

respectivos segmentos. El ensamblador accesa a esta información tomando en

cuenta la localización del segmento, dada por los registros DS, ES, SS y CS, y

dentro de dicho registro la dirección del dato específico.

2.3 Captura básica de cadenas

2.4 Comparación y prueba

La instrucción CMP pro lo común es utilizada para comparar dos campos de

datos, uno de los cuales están contenidos en un registro. El formato general para

CMP es:| [etiqueta:] | CMP | {registro/memoria}, {registro/memoria/inmediato} |

Observe que la operación compara el primer operando con el segundo; por

ejemplo, el valor del primer operando es mayor que, igual o menor que el valor del

segundo operando?

La instrucción CMPS compara el contenido de una localidad de memoria

(direccionada por DS:SI). Dependiendo de la bandera de dirección, CMPS

incrementa o disminuye también losregistros SI y DI en 1 para bytes, en 2 para

palabras y en 4 para palabras dobles. La operación establece las banderas AF,

CF, OF, PF, SF y ZF.

Cuando se combinan con un prefijo REP y una longitud en el CX, de manera

sucesiva CMPS puede comparar cadenas de cualquier longitud.

Pero observe que CMPS proporciona una comparación alfanumérica, esto es, una

comparación de acuerdo a con los valores ASCII. Considere la comparación de

dos cadenas que contienen JEAN y JOAN

Algunas derivaciones de CMPS son las siguientes:

· CMPSB. Compara bytes

· CMPSD. Compara palabras dobles

· CMPSW. Compara palabras

2.5 Saltos

La mayoría de los programas constan de varios ciclos en los que una serie de

pasos se repite hasta alcanzar un requisito específico y varias pruebas para

determinar qué acción se realiza de entre varias posibles.

Una instrucción usada comúnmente para la transferencia de control es la

instrucción JMP

(jump, salto, bifurcación). Un salto es incondicional, ya que la operación transfiere

el control bajo cualquier circunstancia. También JMP vacía el resultado de la

instrucción previamente procesada; por lo que, un programa con muchas

operaciones de salto puede perder velocidad de procesamiento.

La instrucción LOOP, requiere un valor inicial en el registro CX. En cada iteración,

LOOP de forma automática disminuye 1 de CX. Si el valor en el CX es cero, el

control pasa a la instrucción que sigue; si el valor en el CX no es cero, el control

pasa a la dirección del operando. La distancia debe ser un salto corto, desde -128

hasta +127 bytes. Para una operación que exceda este límite, el ensamblador

envía un mensaje como "salto relativo fuera de rango".

2.6 Ciclos condicionales

Sintaxis:

LOOP etiqueta

La instrucción loop decrementa CX en 1, y transfiere el flujo del programa a la

etiqueta dada como operando si CX es diferente a 1.

Instrucción LOOPE

Propósito: Generar un ciclo en el programa considerando el estado de ZF

Sintaxis:

LOOPE etiqueta

Esta instrucción decrementa CX en 1. Si CX es diferente a cero y ZF es igual a 1,

entonces el flujo del programa se transfiere a la etiqueta indicada como operando.

Instrucción LOOPNE

Propósito: Generar un ciclo en el programa, considerando el estado de ZF

Sintaxis:

LOOPNE etiqueta

Esta instrucción decrementa en uno a CX y transfiere el flujo del programa solo si

ZF es diferente a 0.

2.7 Incremento y decremento

Son las instrucciones más básicas a la hora de hacer operaciones con registros:

INC incrementa el valor de un registro, o de cualquier posición en memoria, en una

unidad, y DEC lo decrementa.

Instrucción INC

INC AX

Incrementa en uno el valor de AX

IN WORD PTR

Incrementa la palabra situada en CS.

Instrucción DEC

DEC AX

Decremento AX, le resta uno.

DEC WORD PTR

Decrementa la palabra situada en CS.

2.8 Captura de cadenas con formato

Formato de instrucciones para lenguaje ensamblador:

 Nombre_procedimiento PROC

 Instrucción operando destino

, operando fuente

 Nombre_procedimiento ENDP

 END

Directivas de segmento

 ; comentarios

MOV

Transfiere datos entre celdas de memoria y registros.

Sintaxis: MOV Destino,Fuente

Ejemplo:

MOV AX,0006h

MOV DX,AX

MOVS (MOVSB) (MOVSW)

Mueve cadenas de bytes o palabras desde la fuente, direccionada por SI, hasta el

destino direccionado por DI.

Sintaxis: MOVS

Este comando no necesita parametros ya que toma como dirección fuente el

contenido del registro SI y como destino el contenido de DI.

Ejemplo:

MOV SI, OFFSET VARIABLE1

MOV DI, OFFSET VARIABLE2

MOVS

Primero se inicializan los valores de SI y DI con las direcciones de las variables

VARIABLE1 y VARIABLE2 respectivamente, despues al ejecutar MOVS se copia

el contenido de VARIABLE1 a VARIABLE2.

Los comandos MOVSB y MOVSW se utilizan de la misma forma que MOVS, el

primero mueve un byte y el segundo una palabra.

LODS (LODSB) (LODSW)

Carga cadenas de un byte o palabra al acumulador.

Sintaxis: LODS

Toma la cadena que se encuentre en la dirección especificada por SI, la carga al

registro AL (o AX) y suma o resta 1 (segun el estado de DF) a SI si la transferencia

es de bytes o 2 si la transferencia es de palabras.

Ejemplo:

MOV SI, OFFSET VARABLE1

LODS

La primer linea carga la dirección de VARIABLE1 en SI y la segunda linea lleva el

contenido de esa localidad al registro AL.

Los comandos LODSB y LODSW se utilizan de la misma forma, el primero carga

un byte y el segundo una palabra (utiliza el registro completo AX).

LAHF

Transfiere al registro AH el contenido de las banderas

Sintaxis: LAHF

Se utiliza para verificar el estado de las banderas durante la ejecución de un

programa.

Las banderas quedan en el siguiente orden dentro del registro:

SF ZF __ AF __ PF __ CF

LEA

Carga la dirección del operando fuente.

Sintaxis: LEA destino, fuente

El operando fuente debe estar ubicado en memoria, y se coloca su

desplazamiento en el registro índice o apuntador especificado en destino.

Ejemplo:

MOV SI, OFFSET VAR1

Que es equivalente a:

LEA SI, VAR1

POP

Recupera un dato de la pila

Sintaxis: POP destino

Transfiere el último valor almacenado en la pila al operando destino y despues

incrementa en dos el registro SP.

Este incremento se debe a que la pila va creciendo desde la dirección mas alta de

memoria del segmento hacia la mas baja, y la pila solo trabaja con palabras (2

bytes), entonces al incrementar en dos el registro SP realmente se le esta

restando dos al tamaño real de la pila.

POPF

Extrae las banderas almacenadas en la pila.

Sintaxis: POPF

Transfiere bits de la palabra almacenada en la parte superior de la pila hacia el

registro de banderas.

La forma de transferencia es la siguiente:

BIT BANDERA 0 CF ___ 2 PF ___ 4 AF ___ 6 ZF 7 SF 8 TF 9 IF 10 DF 11

OF

Estas localizaciones son las mismas para el comando PUSHF

Una vez hecha la transferencia se incrementa en 2 el registro SP disminuyendo

así el tamaño de la pila.

PUSH

Coloca una palabra en la pila.

Sintaxis: PUSH fuente

La instrucción PUSH decrementa en dos el valor de SP y luego transfiere el

contenido del operando fuente a la nueva dirección resultante en el registro recién

modificado.

El decremento en la dirección se debe a que al agregar valores a la pila ésta crece

de la dirección mayor a la dirección menor del segmento, por lo tanto al restarle 2

al valor del registro SP lo que hacemos es aumentar el tamaño de la pila en dos

bytes, que es la única cantidad de información que puede manejar la pila en cada

entrada y salida de datos.

PUSHF

Coloca el valor de las banderas en la pila

Sintaxis: PUSHF

Decrementa en 2 el valor del registro SP y luego se transfiere el contenido del

registro de banderas a la pila, en la dirección indicada por SP.

Las banderas quedan almacenadas en memoria en los mismos bits indicados en

el comando POPF

2.9 Instrucciones aritméticas

ADC

Adición con acarreo.

Sintaxis: ADC destino, fuente

Lleva a cabo la suma de dos operandos y suma uno al resultado en caso de que la

bandera CF esté activada, esto es, en caso de que exista acarreo.

El resultado se guarda en el operando destino.

ADD

Adición de los operandos.

Sintaxis: ADD destino, fuente

Suma los dos operandos y guarda el resultado en el operando destino.

DIV

División sin signo

Sintaxis: DIV fuente

El divisor puede ser un byte o palabra y es el operando que se le da a la

instrucción.

Si el divisor es de 8 bits se toma como dividendo el registro de 16 bits AX y si el

divisor es de 16 bits se tomara como dividendo el registro par DX:AX, tomando

como palabra alta DX y como baja AX.

Si el divisor fué un byte el cociente se almacena en el registro AL y el residuo en

AH, si fué una palabra el cociente se guarda en AX y el residuo en DX.

IDIV

División con signo

Sintaxis: IDIV fuente

Consiste basicamente en lo mismo que la instrucción DIV, solo que esta última

realiza la operación con signo.

MUL

Multiplicación sin signo

Sintaxis: MUL fuente

El ensamblador asume que el multiplicando sera del mismo tamaño que el del

multiplicador, por lo tanto multiplica el valor almacenado en el registro que se le da

como operando por el que se encuentre contenido en AH si el multiplicador es de

8 bits o por AX si el multiplicador es de 16 bits.

Cuando se realiza una multiplicación con valores de 8 bits el resultado se

almacena en el registro AX y cuando la multiplicación es con valores de 16 bits el

resultado se almacena en el registro par DX:AX.

IMUL

Multiplicación de dos enteros con signo.

Sintaxis: IMUL fuente

Este comando hace lo mismo que el anterior, solo que si toma en cuenta los

signos de las cantidades que se multiplican.

Los resultados se guardan en los mismos registros que en la instrucción MUL.

SBB

Sbstracción con acarreo

Sintaxis: SBB destino, fuente

Esta instrucción resta los operandos y resta uno al resultado si CF está activada.

El operando fuente siempre se resta del destino.

Este tipo de substracción se utiliza cuando se trabaja con cantidades de 32 bits.

SUB

Substracción

Sintaxis: SUB destino, fuente

Resta el operando fuente del destino.

2.10 Manipulación de la pila

-ROT (a b c – c a b) Rota hacia atrás.

-2ROT (ab cd ef – ef ab cd) Rota hacia atrás.

NIP ( a b – b) Quita a de la pila.

OUTK (... n -- ..) Elimina el elemento n.

TUCK (a b -- b a b) Inserta una copia de b.

2?DUP (ab – ab ab) Duplica si ab <> 0.

2DROP (ab -- ) Elimina 2 de encima.

2DUP ( ab – ab ab) Duplica los elementos.

2NIP (ab cd – cd) Elimina elementos.

2OUTK (::: n -- ::) Elimina el elemento n

2OVER (ab cd – ab cd ab) Inserta una copia de ab.

2PICK (:: n -- :::) Copia el elemento n

encima de la pila.

2ROLL (::: n -- :::) Quita el elemento n y

lo deja arriba de la pila.

2ROT (ab cd ef – cd ef ab) Rota los elementos

2TUCK (ab cd – cd ab cd) Inserta una copia de cd.

2SWAP (ab cd – cd ab) Rota los elementos.

2.11 Obtención de cadena con representación decimal

En este modo, los datos son proporcionados directamente como parte de la

instrucción.

Ejemplo:

Mov AX,34h ;Copia en AX el número 34h hexadecimal

Mov CX,10 ;Copia en CX el número 10 en decimal

2.12 Instrucciones lógicas

AND

Realiza la conjunción de los operandos bit por bit.

Sintaxis: AND destino, fuente

NEG

Genera el complemento a 2

Sintaxis: NEG destino

Genera el complemento a 2 del operando destino y lo almacena en este mismo

operando.

Ejemplo, si AX guarda el valor de –2 (FFFE), entonces:

NEG AX

Dejaría como resultado en AX el valor 0002.

NOT

Lleva a cabo la negación bit por bit del operando destino.

Sintaxis: NOT destino

El resultado se guarda en el mismo operando destino.

OR

OR inclusivo lógico

Sintaxis: OR destino, fuente

TEST

Compara logicamente los operandos

Sintaxis: TEST destino, fuente

Realiza una conjunción, bit por bit, de los operandos, pero a diferencia de AND

esta instrucción no coloca el resultado en el operando destino, solo tiene efecto

sobre el estado de las banderas.

XOR

OR exclusivo

Sintaxis: XOR destino, fuente

Su función es efectuar bit por bit la disyunción exclusiva lógica de los dos

operandos.

2.13 Desplazamiento y rotación.

Las instrucciones de desplazamiento son cuatro: shl, shr, sar y sal; y su objetivo es desplazar los bits de un operando un determinado número de posiciones a la izquierda o a la derecha. La estructura de los operandos manejados por estas instrucciones y su significado es idéntico para las cuatro instrucciones.

·         SHL (Shift Left = desplazamiento a la izquierda)

 Se desplazan a la izquierda los bits del operando destino tantas posiciones como indique el operando fuente. El desplazamiento de una posición se realiza de la siguiente forma: el bit de mayor peso del operando se desplaza al bit CF del registro de estado, el resto de los bits se desplazan una posición hacia la izquierda, y la posición de menor peso se rellena con un 0

·             SAL (Shift Arithmetic Left = desplazamiento aritmético a la izquierda)

 El objetivo de un desplazamiento aritmético a la izquierda es multiplicar un operando, interpretado con signo, por una potencia de 2.

Para llevar a cabo este tipo de desplazamiento, hay que desplazar los bits del operando hacia la izquierda introduciendo ceros por su derecha.

 Nota:   En realidad, este tipo de desplazamiento es idéntico al llevado a cabo por la instrucción shl; por tanto, sal y shl son de hecho la misma instrucción y se codifican con el mismo código máquina.

·         SHR (Shift Right = desplazamiento a la derecha) 

 La instrucción shr funciona de la misma forma que shl, pero desplazando los bits a la derecha en lugar de a la izquierda.

·         SAR (Shift Arithmetic Right = desplazamiento aritmético a la derecha)
 Esta instrucción desplaza los bits del operando destino a la derecha tantos bits como indique el operando fuente. Esta forma de funcionamiento es similar a la de la instrucción shr; sin embargo, ambas instrucciones se diferencian en que sar, en vez introducir ceros por la izquierda del operando, replica el bit de mayor peso (bit de signo) en cada desplazamiento.

2.14 Obtención de una cadena con la representación hexadecimal.

Obtención de una cadena con la representación hexadecimal La conversión entre numeración binaria y hexadecimal es sencilla. Lo primero que se hace para una conversión de un número binario a hexadecimal es dividirlo en grupos de 4 bits, empezando de derecha a izquierda. En caso de que el último grupo (el que quede más a la izquierda) sea menor de 4 bits se rellenan los faltantes con ceros. Tomando como ejemplo el número binario 101011 lo dividimos en grupos de 4 bits y nos queda: 10; 1011 Rellenando con ceros el último grupo (el de la izquierda): 0010; 1011 después tomamos cada grupo como un número independiente y consideramos su valor en decimal: 0010 = 2; 1011 = 11 Pero como no podemos representar este número hexadecimal como 211 porqué sería un error, tenemos que sustituir todos los valores mayores a 9 por su respectiva representación en hexadecimal, con lo que obtenemos: 2BH (Donde la H representa la base hexadecimal) Para convertir un número de hexadecimal a binario solo es necesario invertir estos pasos: se toma el primer dígito hexadecimal y se convierte a binario, y luego el segundo, y así sucesivamente hasta completar el número.

La conversión entre numeración binaria y hexadecimal es sencilla. Lo primero que se hace para una conversión de un número binario a hexadecimal es dividirlo en grupos de 4 bits, empezando de derecha a izquierda. En caso de que el último

grupo (el que quede más a la izquierda) sea menor de 4 bits se rellenan los faltantes con ceros.

2.15 Captura y almacenamiento de datos numéricos.

Las variables numéricas son muy útiles en ensamblador de la misma forma que en otros lenguajes de programación, ya que permiten al programador hacer operaciones aritméticas con datos que se desconocen al momento de la compilación.

La utilización de datos numéricos es similar a la de cadenas, con la diferencia de que en vez de declarar las variables como db, se declaran como dw, lo cual significa que son variables numéricas.