Estructura de Un Programa en Ensamblador

“Estructura

de un programa y

direccionamiento en ensamblador.”

Realizado por:     

 Arce Orozco Alejandro. Luis Enrique Colín Contreras. Jose Ángel González Herrera. José Azmir Jiménez Jaime. Oscar Sotelo Carrasco.

Fecha de entrega: 07/10/14.

Campus: Texcoco.

Materia: Lenguaje Ensamblador.

Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales.

Semestre: Quinto.

Nombre del maestro: Orlando Baños Castorena. Cas torena. 1

Índice. Introducción………...…………...………………………………………………………… 3 Objetivos…………………………………………………… Objetivos……………………… ………………………………………………………… ……………………………… …5

Justificación………………………………………………………………………………. .5 Marco conceptual………………….……………………………………………………………… 6

Preguntas de investigación e Hipótesis………………………………………………… Hipótesis……………………… ……………………………………………………… ……………………………… … ..

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Introducción Cuando se hacer programas (aunque fuesen sencillos) en lenguaje maquina (empleando ceros y unos) requiere tiempo y es difícil de comprobar (ya que se trabaja a nivel de bit), siendo fácil equivocarse; Por lo anterior empleamos el recurso de dar un nombre a cada instrucción de forma que fuese fácil recordarlas (Hexadecimal), indicando las direcciones de memoria en números decimales, que nos resultaba más familiar.  Al lenguaje resultante de estos cambios lo llamamos lenguaje ensamblador o simbólico, porque se emplean símbolos mnemotécnicos. Sin embargo, un programa escrito de esta forma no lo entiende la máquina, por lo que una vez escrito y cuando creemos (después de haber realizado manualidades una traza del mismo) que funciona, debemos traducir dichos símbolos y direcciones a binario para que el procesador pueda interpretarlos. ¿Cómo hemos realizado esas traducciones? Sencillamente con una lista en donde constan, como si fuese un diccionario, todos los mnemotécnicos de las instrucciones y al lado de cada uno de ellos el código correspondiente en binario. Pasando los números decimales que indican direcciones de operandos binario también hemos comprobado que este trabajo, aunque es sencillo, es muy pesado fácilmente se pueden cometer errores, con lo que una equivocación de solo un bit en la traducción puede dar al traste con todo el trabajo anterior de diseño y verificación a mano del programa, ya que este no funcionara al ejecutarlo la máquina. Por consiguiente, para facilitar el trabajo y evitar errores, conviene que esta traducción, en principio sencillo pero monótono, sea realizada por la propia máquina. Para ello debemos diseñar un programa que tome como datos las instrucciones en lenguaje ensamblador, busque el código correspondiente al mnemotécnico y convierta la dirección del operando en un número binario, guardando el resultado en la memoria. Tendríamos así un traductor automático que reduciría la tarea de traducción a unos minutos y, además, sin errores. Existen en el mercado un buen número de programas traductores más o menos inteligentes (a mayor inteligencia realizan más cosas y permiten al usuario una mayor facilidad en la escritura, verificación y depuración de programas). El programador solo tiene que escribir el programa en lenguaje ensamblador siguiendo las normas que le indique el programa traductor que vaya a emplear (reglas sin tácticas, instrucciones de control, etc.), creando lo que se denomina programa fuente.

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Una vez diseñado se ejecuta en la maquina el programa traductor, el cual va tomando las instrucciones escritas en el programa fuente y con el resultado de la traducción va formando el programa objeto. Cada procesador tiene un programa traductor particular, ya que el repertorio de instrucciones  – maquina; pero pueden existir varios traductores para una misma maquina: unos sencillos que se limitan a traducir las instrucciones y poco más, y otros más complejos, que detectan errores, permiten definición de variables, etc.  A todo traductor de lenguajes ensambladores se les suele llamar simplemente ensamblador y acompaña el tipo de máquina para el que ha sido diseñado. El campo de operación de una instrucción especifica la operación que se debe realizar. Ésta debe ser ejecutada sobre algunos datos almacenados en registros del computador o en palabras de memoria, es decir, sobre los operandos. El modo de direccionamiento especifica la forma de interpretar la información contenida en cada campo de operando para localizar, en base a esta información, el operando. Los ordenadores utilizan técnicas de direccionamiento con los siguientes fines: 



Dar versatilidad de programación al usuario proporcionando facilidades tales como índices, direccionamientos indirectos, etc., esta versatilidad nos servirá para manejar estructuras de datos complejas como vectores, matrices, etc. Reducir el número de bits del campo de operando.

 Al usuario que tiene poca experiencia, la variedad de modos de direccionamiento en un procesador le puede parecer excesivamente complicada. Sin embargo, la disponibilidad de diferentes esquemas de direccionamiento le da al programador experimentado flexibilidad para escribir programas que son más eficientes en cuanto a número de instrucciones y tiempo de ejecución. Es tal la importancia de los modos de direccionamiento que la potencia de una máquina se mide tanto por su repertorio de instrucciones como por la variedad de modos de direccionamiento que es capaz de admitir. Definición: “Los modos de direccionamiento de un procesador son las diferentes formas de transformación del campo de operando de la instrucción en la dirección del operando”. En esta definición el término dirección debe interpretarse en su sentido más general de localización del operando, en cualquier lugar, y no en el sentido más estricto de dirección de memoria.  A la dirección obtenida de las transformaciones anteriores la llamaremos dirección efectiva. Esta dirección, en el caso de tratarse de una dirección de memoria, es la que se cargará en el MAR o registro de dirección de memoria. 4

Objetivos Con ayuda de este trabajo de investigación se pretende alcanzar los objetivos siguientes: 1. Aprender a utilizar un entorno de programación con lenguaje ensamblador. 2. Conocer el repertorio de instrucciones básicas de los procesadores de la familia x86, las diferentes formas de direccionamiento para tratar los datos y el control de flujo dentro de un programa. 3. Saber estructurar en subrutinas un programa; pasar y recibir parámetros.

Justificación. ¿POR QUE UTILIZAR UN LENGUAJE DE PROGRAMACION DE BAJO NIVEL COMO ENSAMBLADOR?  Al enfrentarse a un proyecto de desarrollo, los programadores toman decisiones acerca de los idiomas, las tecnologías y plataformas que utilizan. Esto puede incluir los lenguajes de programación de alto y bajo nivel. Utilizando el lenguaje ensamblador, uno de bajo nivel, se les proporciona a los programadores la oportunidad de mejorar sus habilidades de desarrollo en general. Mediante el uso del lenguaje de ensamblador, los programadores pueden maximizar la velocidad a un nivel que no es generalmente posible con lenguajes de alto nivel. En los casos en los que las aplicaciones tienen requisitos de rendimiento significativos, esto es una capacidad deseable. La razón por la que los lenguajes de bajo nivel permiten esta mayor cantidad de control es que las instrucciones de código ejercen un impacto más directo sobre los elementos de hardware del equipo. Además, ciertos algoritmos se pueden programar únicamente con el lenguaje ensamblador. Cualquier persona que trabaje en el campo de la ciencia de la computación dentro de cualquier contexto puede aprender acerca de los procesos informáticos usando el lenguaje ensamblador al rellenar algunos de los posibles espacios conceptuales entre el hardware y el software. A diferencia de la programación de alto nivel en donde existe un importante nivel de abstracción entre el desarrollo de las aplicaciones y la implementación del hardware, los programas de ensamblador están más cerca conceptualmente y físicamente del procesamiento básico. Por ejemplo, la programación de ensamblador puede implicar el control directo sobre los procesadores y la memoria tales como la programación de los datos de almacenamiento de un valor variable para un acceso posterior.

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Los programadores que trabajan con lenguajes de alto nivel pueden aprender algunos aspectos de buenas prácticas mediante el uso del lenguaje ensamblador. Los lenguajes de programación de alto nivel como Java pueden fomentar que el programador no tenga en cuenta la aplicación del hardware en lo absoluto, ya que es posible aprender y utilizar dichos idiomas sin tener una idea real de lo que está sucediendo en el nivel inferior. Lograr este tipo de entendimiento a través de la programación de bajo nivel le proporciona a los programadores de alto nivel el incremento de habilidades para maximizar su rendimiento. El lenguaje ensamblador proporciona acceso a ciertos recursos y controles al hardware que simplemente no están disponibles a través de lenguajes de alto nivel. La capacidad de dirigirse a las características particulares de la arquitectura dentro de una máquina de computación específica es un ejemplo. Otro ejemplo es la la capacidad de controlar directamente componentes de entrada y de salida dentro de una computadora. Es importante como se puede ver, el Lenguaje Ensamblador es directamente traducible al Lenguaje de Máquina, y viceversa; simplemente, es una abstracción que facilita su uso para los seres humanos. Por otro lado,  la computadora no entiende directamente al Lenguaje Ensamblador; es necesario traducirle a Lenguaje de Máquina. Pero, al ser tan directa la  traducción,  pronto aparecieron los programas Ensambladores, que son traductores que convierten el código fuente (en Lenguaje Ensamblador) a código objeto (es decir, a Lenguaje de Máquina. Surge como una necesidad de facilitar al programador la tarea de trabajar con lenguaje máquina sin perder el control directo con el hardware.

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Estructura de un programa en ensamblador. Típicamente, un programa ensamblador (assembler en inglés) moderno crea código objeto traduciendo instrucciones mnemónicas de lenguaje ensamblador en opcodes, y resolviendo los nombres simbólicos para las localizaciones de memoria y otras entidades. El uso de referencias simbólicas es una característica clave del lenguaje ensamblador, evitando tediosos cálculos y actualizaciones manuales de las direcciones después de cada modificación del programa. La mayoría de los ensambladores también incluyen facilidades de macros para realizar sustitución textual - ej. Generar cortas secuencias de instrucciones como expansión en línea en vez de llamar a subrutinas. Procesos para la creación de un programa: Para la creación de un programa es necesario seguir cinco pasos: Diseño del algoritmo, codificación del mismo, su traducción a lenguaje máquina, la prueba del programa y la depuración. En la etapa de diseño se plantea el problema a resolver y se propone la mejor solución, creando diagramas esquemáticos utilizados para el mejor planteamiento de la solución. La codificación del programa consiste en escribir el programa en algún lenguaje de programación (en este caso en ensamblador 8086), tomando como base la solución propuesta en el paso anterior. La traducción al lenguaje máquina es la creación del programa objeto, esto es, el programa escrito como una secuencia de ceros y unos que pueda ser interpretado por el procesador. La prueba del programa consiste en verificar que el programa funcione sin errores, o sea, que haga lo que tiene que hacer. La última etapa es la eliminación de las fallas detectadas en el programa durante la fase de prueba. La corrección de una falla normalmente requiere la repetición de los pasos comenzando desde el primero o el segundo. Para crear un programa en ensamblador utilizaremos el debugger, que se encuentra en cualquier PC con el sistema operativo MS-DOS, lo cual lo pone al alcance de cualquier usuario que tenga acceso a una máquina con estas características. Debug solo puede crear archivos con extensión .EXE, y por las características de este tipo de programas no pueden ser mayores de 64 kb, además deben comenzar en el desplazamiento, offset, o dirección de memoria 0100Hh dentro del segmento específico. Software necesario: Para poder crear un programa se requieren varias herramientas: Primero un editor para crear el programa fuente. Segundo un compilador (Turbo Assembler) que no 7

es más que un programa que "traduce" el programa fuente a un programa objeto. Y tercero un enlazador (Turbo Linker), que genere el programa ejecutable a partir del programa objeto. El editor puede ser cualquier editor de textos que se tenga a la mano, como compilador utilizaremos el programa Turbo Assembler (TASM), y como enlazador utilizaremos el Turbo Link (TLINK). La extensión usada para que el TASM reconozca los programas fuente en ensamblador es .ASM, una vez traducido el programa fuente, el TASM crea un archivo con la extensión .OBJ, este archivo contiene un "formato intermedio" del programa, llamado así porque aún no es ejecutable pero tampoco es ya un programa en lenguaje fuente. El enlazador genera, a partir de un archivo .OBJ o la combinación de varios de estos archivos, un programa ejecutable, cuya extensión es .EXE.

Sintaxis de una línea en ensamblador. Un programa en lenguaje ensamblador estará formado por una secuencia de sentencias. Cada sentencia ocupa una sola línea y tiene la siguiente estructura: [Etiqueta] [Operación] [Operandos] [; Comentarios] Los cuatro campos de una sentencia son opcionales, si no aparece ninguno de ellos (una línea en blanco) tendríamos una sentencia vacía. Su estructura en un programa ejemplo muy simple:

Hemos visto la estructura general. Ahora veremos la posición de los elementos del código por 4 columnas:

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Columna 1: Etiquetas. Es el nombre simbólico de la primera posición de una instrucción, puntero o dato. Consta de hasta 31 caracteres que pueden ser las letras de la A a la Z, los números del 0 al 9 y algunos caracteres especiales como «@», «_», «.» y «$». Las etiquetas se rigen por las siguientes normas: 

 

  

Si se utiliza el punto «.» éste debe colocarse como primer carácter de la etiqueta. El primer carácter no puede ser un dígito No se pueden utilizar los nombres de instrucciones o registros como nombres de etiquetas. Debe situarse en la primera columna. Debe contener únicamente caracteres alfanuméricos. El máximo de caracteres es de 31.

Las etiquetas son de tipo NEAR cuando el campo de etiqueta finaliza con dos puntos (:); esto es, se considera cercana: quiere esto decir que cuando realizamos una llamada sobre dicha etiqueta el ensamblador considera que está dentro del mismo segmento de código (llamadas intrasegmento) y el procesador sólo carga el puntero de instrucciones IP. Téngase en cuenta que hablamos de instrucciones; las etiquetas empleadas antes de las directivas, como las directivas de definición de datos por ejemplo, no llevan los dos puntos y sin embargo son cercanas. Las etiquetas son de tipo FAR si el campo de etiqueta no termina con los dos puntos: en estas etiquetas la instrucción a la que apunta no se encuentra en el mismo segmento de código sino en otro. Cuando es referenciada en una transferencia de control se carga el puntero de instrucciones IP y el segmento de código CS (llamadas intersegmento).

Columna 2: Operación. En este campo el programador puede escribir dos tipos de informaciones: instrucciones ejecutables y pseudo-instrucciones o directivos de ensamblador. En cualquier caso, el programador deberá ceñirse a los mnemotécnicos previamente 9

establecidos por el lenguaje ensamblador que se está utilizando y no puede elegir libremente, como hacía en el campo de etiquetas, los nombres a utilizar. 



Instrucciones Ejecutables:   Este tipo de información está compuesto por el

conjunto de mnemotécnicos que forman el repertorio de instrucciones de la máquina. La principal tarea del traductor es, precisamente, convertir estos mnemotécnicos en código máquina. Deberá además determinar el número de operaciones de cada instrucción y el tipo de los mismo, etc. La forma como realice la traducción dependerá de cada programa traductor, de la complejidad del mismo y de la complejidad de la máquina. P s e u d o -instrucciones   o directivos de ensamblador: Este tipo de información está compuesta por un conjunto de mnemotécnicos dirigidos al propio programa traductor para darle las indicaciones, necesarias para que éste pueda realizar la traducción de forma correcta. Por ejemplo, no basta con convertir los mnemotécnicos en código máquina, sino que, además, se deberá guardar dicho código en una posición de memoria determinada. ¿Cómo sabe el traductor a partir de qué posición de memoria debe ir colocando los códigos traducidos? En los programas se suelen emplear como datos valores constantes guardados en posiciones determinadas. ¿Cómo ponemos un determinado valor dentro de una posición de memoria concreta al traducir el programa? También se deben reservar posiciones de memoria para guardar resultados. ¿Cómo se hace dicha reserva? Para resolver todas estas cuestiones y algunas más se emplean los directivos de ensamblador, también denominados pseudo-instrucciones, porque dichos mnemotécnicos no se convierten en código máquina, sino que son ejecutados directamente por el programa traductor. Cada programa traductor tiene establecidos sus propios directivos. Sin embrago, como las funciones de todos ellos son similares, estudiaremos los más comunes en un apartado posterior.

Columna 3: Operandos. El tipo de información que se puede poner en el campo de operandos depende de la instrucción que se ha colocado en el campo de mnemotécnicos. En las instrucciones ejecutables el procesador usa varios modos de direccionamiento para obtener los operandos y guardar los resultados de las operaciones. El modo de direccionamiento está determinado, generalmente, mediante una combinación del código de operación y la información del campo de operandos. En el lenguaje ensamblador, en el campo de la instrucción poníamos únicamente números que representaban direcciones (con el direccionamiento absoluto) o cantidades que se suman al CP para dar la dirección efectiva (en el direccionamiento relativo). Esto limita las posibilidades de la traducción automática y obliga al programador a calcular las direcciones para así indicarlas. 10

La mayoría de traductores comerciales reconocen números, símbolos y expresiones en el campo operando. El programador podrá elegir la forma de indicar la dirección del operando para que la programación le resulte lo más sencilla posible. 

Núm ero s y co ns tant es alfabé tico s: Las cantidades colocadas en el

campo de operandos puede estar expresadas en diferentes bases de numeración. Las bases normalmente utilizadas son la binaria, octal, decimal y hexadecimal. Para poder distinguir la base utilizada en un determinado número se acompaña dicho número por un carácter alfabético (precediendo o siguiendo a la cantidad). Estos caracteres pueden cambiar de un traductor a otro; los más comunes son: El carácter B o el % para indicar la base binaria Ejemplo: B1001, 1101B, %0010, etc. Los caracteres O, @, Q o C para la base octal, aunque el O se tiende a no utilizar por la facilidad de confusión con el cero. Ejemplos: O 172, @245, 327Q, C577. El carácter D para el decimal. Si en una cantidad se ha omitido cualquier indicación de base, se suele suponer que está en base decimal. Ejemplos: D10824, 5841, 24D. Los caracteres H o $ indican las bases hexadecimales. Ejemplos: HAFF, $01FC, 1107H. 









Se conoce como símbolos al conjunto de caracteres alfanuméricos empleados en el campo de operandos para indicar una dirección. Para construir estos símbolos se deben seguir también las reglas que establezca el traductor que se esté utilizando (nos indicará qué tipo de caracteres podemos emplear, el número de ellos, etc.). En algunos traductores existen símbolos normalizados (con un significado predefinido por el traductor), que el programador puede utilizar sin necesidad de definirlos primero, com o, por ejemplo, caracteres para indicar el CP(„*‟ o el Sím b o lo s:

„$‟), el acumulador (A) o cualquier otro registro interno de la UCP

(B,C,D,X,Y, etc.). Salvo estos casos, el programador podrá definir con amplia libertad sus propios símbolos principalmente de dos maneras: 1. De forma implícita, cuando a una instrucción ejecutable se le pone una etiqueta en el programa fuente y se identifica dicha etiqueta con la dirección de memoria donde se guarda la instrucción en el programa objetivo. Dicha etiqueta es un símbolo que podemos utilizar en el campo de operandos para hacer referencia a la posición anteriormente mencionada. 2. De forma explícita, indicando al traductor el símbolo que vamos a utilizar y el valor que deseamos que tenga por medio de las pseudoinstrucciones, que veremos en apartados posteriores.

Columna 4: Comentario.   El campo del comentario o de etiquetas es opcional.  Aquí se situará cualquier comentario personalizado que deseemos. Estos son 11

útiles para saber qué hace un programa sin tener que descifrar el código entero. El compilador (ensamblador) ignorará todo texto más allá del carácter punto y coma ";". EJEMPLO Este ejemplo está desarrollado en lenguaje ensamblador que usa servicios o funciones de MS-DOS (system calls) para imprimir el mensaje Hola mundo!! en pantalla. ; HOLA.ASM ; Programa clasico de ejemplo. Despliega una leyenda en pantalla. .model small ;Tamano del programa. STACK SEGMENT STACK ; Segmento de pila DW 64 DUP (?) ; Define espacio en la pila STACK ENDS DATA SEGMENT ; Segmento de datos SALUDO DB "Hola mundo!!",13,10,"$" ; Cadena DATA ENDS CODE SEGMENT

; Segmento de Codigo  ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACK Main: ; Punto de entrada al programa MOV AX,DATA ; Pone dirección en AX MOV DS,AX ; Pone la dirección en los registros MOV DX,OFFSET SALUDO ; Obtiene dirección del mensaje MOV AH,09H ; Función: Visualizar cadena INT 21H ; Servicio: Funciones alto nivel DOS MOV AH,4CH ; Función: Terminar  INT 21H CODE ENDS END INICIO ; Marca fin y define INICIO

Descripción del programa 1. La declaración model: Esta es una directiva, que selecciona uno de los 6 modos diferentes que son Pequeñito (tiny), pequeño (small), medio (medium), compacto (compact), grande (large) y extenso (huge). 2. Las declaraciones SEGMENT y ENDS definen los segmentos a usar. 3.  La variable SALUDO  en el segmento DATA, define la cadena a ser desplegada. El signo de dólares al final de la cadena (denominado centinela) es requerido por la función de visualización de la cadena de MSDOS. La cadena incluye los códigos para carriage-return y line-feed . 4.  La etiqueta START  en el segmento de código marca el inicio de las instrucciones del programa. 5. La declaración DW en el segmento de pila define el espacio para ser usado por el stack del programa. 12

  La declaración ASSUME  indica que registros de segmento se asociarán con las etiquetas declaradas en las definiciones de segmentos. 7. Las primeras dos instrucciones cargan la dirección del segmento de datos en el registro DS. 8. Las últimas dos instrucciones del segmento CODE usa la función 4CH de MS-DOS para regresar el control al sistema operativo. Existen muchas otras formas de hacer esto, pero ésta es la más recomendada. 9. La directiva END  indica el final del código fuente y específica a START como punto de arranque. 6.

INTRUCCIONES DEL PROGRAMA Los operandos representan valores, registros o localidades de memoria a ser accesadas de alguna manera. Las expresiones combinan operandos y operadores aritméticos y lógicos para calcular en valor o la dirección a acceder. Los operandos permitidos se enlistan a continuación:

Constantes.- Pueden ser números, cadenas o expresiones  que representan un valor fijo. Por ejemplo, para cargar un registro con valor constante usaríamos la instrucción MOV indicando el registro y el valor que cargaríamos dicho registro. mov ax,9 mov al,´c´

Directos: Aquí se debe especificar la dirección de memoria a accesar en la forma segmento:offset . mov ax,ss:0031h mov al,data:0 mov bx,DGROUP:block

Relocalizables: Por medio de un símbolo asociado a una dirección de memoria y que puede ser usado también para llamados. mov ax, value call main mov al,OFFSET dgroup:tabla mov bx, count count sólo será válido si fue declarado con la directiva DW. 13

Contador de localización: Usado para indicar la actual localización en el actual segmento durante el ensamblado. Representado con el símbolo $  y también conocido como centinela. help DB ´OPCIONES´,13,10 F1 DB ´ F1 salva pantalla´,13,10 F10 DB ´ F10 exit´,13,10,´$ DISTANCIA = $-help

Registros: Cuando se hace referencia a cualquiera de los registros de propósito general, apuntadores, índices, o de segmento. Basados: Un operador basado representa una dirección de memoria relativa a uno de los registros de base (BP o BX). Su sintaxis es: desplazamiento[BP] desplazamiento[BX]

[desplazamiento][BP]

Indexado: Un operador indexado representa una dirección de memoria relativa a uno de los registros índice ( SI o DI). Su sintaxis es: desplazamiento[DI] Desplazamiento[ SI]

Estructuras.- Su sintaxis es variable.campo. variable  es el nombre con que se declaró la estructura, y campo es el nombre del campo dentro de la estructura. date STRUC *Lista Alfabética de Instrucciones Lista Alfabética de Instrucciones  ACALL Absolute Call  ADD Add Accumulator  ADDC Add Accumulator with Carry  AJMP Absolute Jump  ANL Logical AND for byte variables  ANL bit Logical AND for bit variables CJNE Compare and Jump if Not Equal

JZ Jump if Accumulator Zero LCALL Long Call LJMP Long Jump MOV Move byte variable MOV bit Move bit MOVC Move Code Memory MOVX Move External Memory MUL Multiply Accumulator by B 14

CLR A Clear Accumulator NOP No Operation CLR bit Clear bit ORL Logical OR for byte variables CPL A Complement Accumulator ORL bit Logical OR for bit variables CPL bit Complement bit POP Pop From Stack DA Decimal Adjust of Accumulator PUSH Push Onto Stack DEC Decrement Register RET Return From Subroutine DIV Divide Accumulator by B RETI Return From Interrupt DJNZ Decrement Register and Jump if RL Rotate Accumulator Left Not Zero RLC Rotate Accumulator Left Through INC Increment Register Carry JB Jump if Bit Set RR Rotate Accumulator Right RRC Rotate Accumulator Right Through JBC Jump if Bit Set and Clear Bit Carry JC Jump if Carry Set SETB Set Bit JMP @ Jump indirect to Address SJMP Short Jump SUBB Subtract From Accumulator With JNB Jump if Bit Not Set Borrow JNC Jump if Carry Not Set SWAP Swap Accumulator Nibbles JNZ Jump if Accumulator Not Zero XCH Exchange Bytes XCHD Exchange Digits XRL Exclusive OR ?? Undefined Instruction

DIRECTIVAS. Las directivas son pseudo-operaciones que solo son reconocidas por el ensamblador. No se deben confundir con las instrucciones, a pesar de que en algunos casos pueden añadir código a nuestro programa. Su función principal es declarar ciertos elementos de nuestro programa para que puedan ser identificados más fácilmente por el programador y también para facilitar la tarea de ensamblaje. Las directivas son usadas para especificar la organización de memoria, realizar ensamblado condicional, definir macros, entrada, salida, control de archivos, listados, cross-reference, direcciones e información acerca de la estructura de un programa y las declaraciones de datos.

* Conjunto de instrucciones.- Dentro de las directivas más importantes, tenemos las que establecen el conjunto de instrucciones a soportar para un microprocesador en especial: 15

.8086(default).- Activa las instrucciones para el 8086 y 8088 e inhibe las del 80186 y 80286. .8087(default).- Activa instrucciones para el 8087 y desactiva las del 80287. .186.- Activa las instrucciones del 80186. * Declaración de segmentos.- En lo que respecta a la estructura del programa tenemos las directivas SEGMENT y ENDS  que marcan el inicio y final de un segmento del programa. Un segmento de programa es una colección de instrucciones y/o datos cuyas direcciones son todas relativas para el mismo registro de segmento. Su sintaxis es: nombre SEGMENT [alineación] [combinación] [´clase´] nombre ENDS

El nombre del segmento es dado por nombre, y debe ser único. Segmentos con el mismo nombre se tratan como un mismo segmento. Las opciones alineación, combinación, y clase proporcionan información al LINK  sobre cómo ajustar los segmentos. Para alineación  tenemos los siguientes valores: byte  (usa cualquier byte de dirección), word (usa cualquier palabra de dirección, 2 bytes/word), para (usa direcciones de parráfos, 16 bytes/parráfo, deafult), y page  (usa direcciones de página, 256 bytes/page). Combinación  define cómo se combinarán los segmentos con el mismo nombre. Puede asumir valores de: public (concatena todos los segmentos en uno solo), stack  (igual al anterior, pero con direcciones relativas al registro SS, common (crea segmentos sobrepuestos colocando el inicio de todos en una misma dirección), memory  (indica al LINK  tratar los segmentos igual que MASM  con public, at address  (direccionamiento relativo a address). clase indica el tipo de segmento, señalados con cualquier nombre. Cabe señalar que en la definición está permitido el anidar segmentos, pero no se permite de ninguna manera el sobreponerlos.

* Fin de código fuente.- Otra directiva importante es la que indica el final de un módulo. Al alcanzarla el ensamblador ignorará cualquier otra declaración que siga a ésta. Su sintaxis es: END [expresión] La opción expresión permite definir la dirección en la cual el programa iniciará.

* Asignación de segmentos.- La directiva ASSUME permite indicar cuáles serán los valores por default   que asumirán los registros de segmento. Existen dos formas de hacer esto: ASSUME registrosegmento:nombre,,, ASSUME NOTHING 16

NOTHING cancela valores previos. * Etiquetas.- Las etiquetas son declaradas nombre:

donde nombre constituye una cadena de caracteres.

* Declaración de datos .- Estos se declaran según el tipo, mediante la regla [nombre] directiva valor ,,, Donde directiva puede ser DB (bytes), DW (palabras), DD (palabra doble), DQ (palabra cuádruple), DT (diez bytes). También pueden usarse las directivas LABEL (crea etiquetas de instrucciones o datos), EQU  (crea símbolos de igualdad) , y el símbolo = ( asigna absolutos) para declarar símbolos. Estos tienen la siguiente sintaxis: nombre = expresión nombre EQU expresión nombre LABEL tipo

Donde el tipo puede ser BYTE, WORD, DWORD, QWORD, TBYTE, NEAR, FAR.

* Declaración de estructuras.- Para la declaración de estructuras de datos se emplea la directiva STRUC. Su sintaxis es: nombre STRUC campos nombre ENDS

Modos de Direccionamiento. Cuando un operando se encuentra en la memoria, es necesario considerar qué modo de direccionamiento utilizamos para expresar un operando en una instrucción para definir la manera de acceder a un dato concreto. A continuación, veremos los modos de direccionamiento que podemos utilizar en un programa ensamblador: 1. Inmediato. En este caso, el operando hace referencia a un dato que se encuentra en la instrucción misma. No hay que hacer ningún acceso extra a memoria para obtenerlo. Solo podemos utilizar un direccionamiento inmediato como operando 17

fuente. El número especificado ha de ser un valor que se pueda expresar con 32 bits como máximo, que será el resultado de evaluar una expresión aritmética formada por valores numéricos y operadores aritméticos y también sumar una dirección de memoria representada mediante una etiqueta (nombre de una variable), con la excepción de la instrucción mov  cuando el primer operando es un registro de 64 bits, para el que podremos especificar un valor que se podrá expresar con 64 bits. “En este modo es el operando el que figura en la instrucción no  su dirección. En

otras palabras el campo de operando contiene él mismo, sin transformación alguna, la información sobre la que hay que operar. Este modo es útil para inicializar registros o palabras de memoria con un valor constante.”

Ejemplo:

Para especificar un valor inmediato en una instrucción se utiliza la misma notación que la especificada en la definición de variables inicializadas. 2. Directo a registro. En este caso, el operando hace referencia a un dato que se encuentra almacenado en un registro. En este modo de direccionamiento podemos especificar cualquier registro de propósito general (registros de datos, registros índices y registros apuntadores). Ejemplo:

3. Directo a memoria. En este caso, el operando hace referencia a un dato que se encuentra almacenado en una posición de memoria. El operando habrá de especificar el nombre de una variable de memoria entre corchetes [ ]; cabe recordar que en sintaxis NASM se interpreta el nombre de una variable sin corchetes como la dirección de la variable y no como el contenido de la variable. Ejemplo: 18

4. Indirecto a registro. En este caso, el operando hace referencia a un dato que se encuentra almacenado en una posición de memoria. El operando habrá de especificar un registro entre corchetes [ ]; el registro contendrá la dirección de memoria a la cual queremos acceder. Ejemplo:

5. Indexado. En este caso, el operando hace referencia a un dato que se encuentra almacenado en una posición de memoria. Digamos que un operando utiliza direccionamiento indexado si especifica una dirección de memoria como dirección base que puede ser expresada mediante un número o el nombre de una variable que tengamos definida, sumada a un registro que actúa como índice respecto a esta dirección de memoria entre corchetes [ ].

6. Relativo. En este caso, el operando hace referencia a un dato que se encuentra almacenado en una posición de memoria. Digamos que un operando utiliza direccionamiento relativo cuando especifica un registro sumado a un número entre corchetes [ ]. El registro contendrá una dirección de memoria que actuará como dirección base y el número como un desplazamiento respecto a esta dirección.

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7. Relativo a PC. En el modo de 64 bits se permite utilizar direccionamiento relativo a PC en cualquier instrucción; en otros modos de operación, el direccionamiento relativo a PC se reserva exclusivamente para las instrucciones de salto condicional. Este modo de direccionamiento es equivalente a un direccionamiento relativo a registro base en el que el registro base es el registro contador de programa (PC). En la arquitectura x86 este registro se denomina rip, y el desplazamiento es el valor que sumaremos al contador de programa para determinar la dirección de memoria a la que queremos acceder. Utilizaremos este modo de direccionamiento habitualmente en las instrucciones de salto condicional. En estas instrucciones especificaremos una etiqueta que representará el punto del código al que queremos saltar. La utilización del registro contador de programa es implícita, pero para emplear este modo de direccionamiento, se ha de codificar el desplazamiento respecto al contador de programa; el cálculo para obtener este desplazamiento a partir de la dirección representada por la etiqueta se resuelve durante el ensamblaje y es transparente para el programador. Ejemplo:

8. Direccionamiento a pila. Es un direccionamiento implícito; se trabaja implícitamente con la cima de la pila, mediante el registro apuntador a pila (stack pointer); en la arquitectura x86 este registro se llama rsp. En la pila solo podremos almacenar valores de 16 bits y de 32 bits. Solo existen dos instrucciones específicas diseñadas para trabajar con la pila:

Para expresar el operando fuente o destino podemos utilizar cualquier tipo de direccionamiento descrito anteriormente, pero lo más habitual es utilizar el direccionamiento a registro. Ejemplo:

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Cibergrafìa. http://www.monografias.com/trabajos76/estructura-programaensamblador/estructura-programa-ensamblador2.shtml http://www.monografias.com/trabajos14/leng-ensamblador/lengensamblador.shtml#MODOS http://html.rincondelvago.com/ensamblador_5.html http://www.gayatlacomulco.com/tutorials/ensamblador/t14.htm http://profehussein.blogspot.mx/2008/06/estructura-de-un-programa-enlenguaje.html http://www.alciro.org/alciro/microcontroladores-8051_24/estructura-programaensamblador_289.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_ensamblador 

http://es.wikipedia.org/wiki/Modos_de_direccionamiento

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