Ensamblador Del Procesador 8086

Algunas nociones sobre ensamblador del 8086

El 8086 es un procesador de 16 bits. Esto significa que trabaja con registros internos de este tamaño y que la amplitud del bus de datos de también de 16 bits. Sin embargo todas las instrucciones que usaremos aquí serán todavía funcionales cuando queramos adaptarnos a generaciones posteriores de procesadores, como el 80386, 486, Pentium, con tamaños de palabra mayores.

Conceptos de espacio de almacenamiento de datos:

Palabra 16 bits, Doble palabra, cuádruple palabra.

Almacenamiento: primero el byte menos significativo y luego el más significativo (en sentido creciente de las direcciones de memoria)

Página 256 bytes

Segmento 64K bytes

No es necesario que las direcciones se ajusten a palabra (ajuste de frontera) porque el procesador genera automáticamente las lecturas de memoria que necesite. Sin embargo sí es recomendable.

Espacio de memoria:

Decimos que un procesador trabaja con un tamaño de palabra N, porque sus registros tienen tamaño N y generalmente las transacciones de datos se hacen en bloques de N bits. Pese a esto el bus que comunica al procesador con el entorno no tiene que corresponder a estas restricciones. Generalmente el bus de datos va a seguir siendo de tamaño N, aunque puede ocurrir que su tamaño sea menor y una transacción haya que realizarla en dos fases (8088). En cuanto al bus de direcciones no está restringido a N líneas, de hecho interesa que sea lo mayor posible para que abarque el mayor espacio de direcciones posible.

La memoria en el 8086 está dividida en segmentos. Como el tamaño de los registros es de 16 bits, el mayor rango de direcciones que podemos señalar con ellos es de 64K bytes. Sin embargo el bus de direcciones tiene veinte bits abarcando un espacio de direcciones de 1M bytes. El modo de señalar una dirección entonces consiste en fijar una posición de memoria llamada base e indicar un desplazamiento a partir de esa dirección. Este desplazamiento puede ser como máximo de 64K bytes.

Así toda dirección tendrá dos partes, una que indica la dirección base y otra que indica el desplazamiento (siempre positivo) respecto a esa dirección. Los ejemplos que siguen corresponden todos a la dirección 1050h:

105:0=100:50=10:F50=1:1040=0:1050

A la izquierda del ':' figura el segmento y a la derecha el desplazamiento. El segmento (un valor de 16 bits) no es exactamente la dirección base (que ha de tener 20 bits), para ello hay que desplazarlo todavía 4 bits a la izquierda.(recuérdese que estamos trabajando en notación hexadecimal)

1050 + 0=1000+50=100+F50=10+1040=0+1050

Cuando un programa se va a ejecutar, primero tiene que fijar sus segmentos. Un programa trabaja con cuatro segmentos simultáneamente: el segmento de código, dos segmentos de datos y un segmento de pila. Estos segmentos de memoria, pueden ser disjuntos, o tener parcial o aún completo solapamiento. Las direcciones base de segmentos son siempre múltiplos de 16. Así, por ejemplo, el segmento 0 y el segmento 1 se solapan parcialmente, pero cada uno de ellos tiene dieciséis bytes particulares.

Recursos del procesador:

Registros.

Para poder programar en un procesador particular debemos conocer primero el conjunto de recursos que el procesador pone a disposición del programador: registros, interrupciones, espacio de memoria y entrada salida. Y luego el conjunto de instrucciones que nos permiten manipularlos para lograr nuestros fines.

En primer lugar se nos ofrecen cuatro registros de 16 bits de propósito general, aunque cada uno tiene asignadas labores más especializadas:

AX: Acumulador

BX: Base

CX: Contador

DX: Dato

Si se trabaja con datos de ocho bits, estos registros pueden ser vistos por las instrucciones como ocho registros de un byte cada uno

AH, AL

BH, BL

CH, CL

DH, DL

SP,BP

SI,DI

Se pueden utilizar como propósito general, aunque tienen una funcionalidad más definida. Son llamados registros de índice y sirven para mediatizar en accesos a memoria. SP y BP se utilizan en accesos al segmento de pila y SI y DI, en los accesos a segmentos de datos.

Para mantener la referencia a los segmentos con los que trabaja un proceso durante su ejecución existen cuatro registros:

CS: mantiene el segmento de código

DS: segmento de datos

ES: segmento de datos extra

SS: segmento de stack

Estos cuatro registros contienen la referencia al segmento correspondiente (desplazándolos cuatro bits a la izquierda la dirección base del segmento) Cualquier referencia a memoria utiliza estos registros de forma automática, aunque el usuario, puede especificar concretamente qué registros desea usar en transacciones determinadas.

CS:IP

DS:BX,SI,DI

SS:SP,BP

ES:BX,SI,DI

Flags, IP

El registro IP contiene la siguiente instrucción a ejecutar y el usuario no tiene ningún acceso a este registro, sin embargo con instrucciones de bifurcación está modificándolo implícitamente.

En cuanto al registro de flags, contiene una serie de señales que nos indican el estado del procesador en cualquier momento. Estas señales o banderas nos sirven para dirigir el control del proceso a partir de sucesos previos. Las banderas que se nos ofrecen son las siguientes:

de estado.

CF: de acarreo.

OF: de overflow

ZF: de resultado cero

SF: de resultado negativo

PF: paridad del resultado

AF: auxiliar (corrección en lógica decimal BCD)

de control:

DF: de dirección (en instrucciones múltiples)

IF: de interrupciones

TF: paso a paso.

Interrupciones:

El sistema de interrupciones para un programador consiste en un conjunto de posiciones de memoria comenzando en la dirección absoluta de memoria 0, que contienen, cada dos palabras, una dirección de salto a una rutina de atención a la interrupción. (la dirección 0 corresponde a la interrupción 0, la dirección 2 a la interrupción 1, etc). Cuando se invoca una interrupción, sea física, por algún dispositivo, o lógica, algún error de ejecución o invocación de programa, el mecanismo de atención toma de la dirección correspondiente que le indica el número de interrupción, la dirección destino del salto y obtiene de allí la siguiente instrucción a ejecutar. Para crear una rutina de atención a determinada interrupción, el programador tiene que localizar el programa en memoria y luego almacenar en la posición de la interrupción correspondiente la dirección de comienzo del mismo. Naturalmente escribir una rutina de interrupción obliga a respetar ciertos protocolos.

Entrada/Salida

Se dispone de instrucciones específicas de entrada salida. El procesador proporciona un espacio de direcciones de entrada salida separado del de memoria. No existe registro de segmento de entrada salida por lo que se supone que todos las direcciones están en el primer y único segmento.

Instrucciones:

Hay 92 tipos de instrucciones. Por tipo entendemos instrucción genérica, por ejemplo mover. Una instrucción genérica puede tener muchos casos según donde residan los datos y el modo de direccionamiento que seleccionemos para señalar un dato en memoria.

Todas las instrucciones pueden trabajar con ambos tamaños 8 o 16 bits. Naturalmente ambos operandos deben ser semejantes para poder realizar una operación entre ellos. En los accesos a memoria, dependiendo de los registros utilizados se codifica la instrucción máquina con tamaño byte o tamaño palabra. Si no se utilizan registros, el tamaño debe venir definidos en la propia instrucción mediante una directiva.

Hay 7 modos de direccionamiento.

(En todos los casos se usa AX como podría haberse utilizado cualquier otro registro)

1. MOV AX,BX De registro a registro

2. MOV AX, 500 Inmediato.

3. MOV AX, TABLA Uso de variable

TABLA es un símbolo que para el compilador tendrá el mismo sentido que una dirección de memoria especificada directamente.

4. MOV AX, [BX] Indirecto mediante registro.

MOV AX, [BP]

MOV AX, [DI]

MOV AX, [SI]

Los registros encerrados entre corchetes contienen un desplazamiento dentro del segmento con el que se trabaje. El uso de determinados registros asume implícitamente un registro de segmento. En este caso BX, DI y SI asume el registro DS y al usar BP se asume el registro de segmento SS

5. MOV AX, [BX]+4 Relativo a base

MOV AX, [BP]+4

Al contenido de BX o BP se le suma el valor especificado para obtener el desplazamiento.

6. MOV AL,TABLA[DI] Directo indexado

MOV AL,TABLA[SI]

7. MOV AX,TABLA[BX][SI] Indexado a base.

MOV AX,TABLA[BX][DI]

MOV AX,TABLA[BP][SI]

MOV AX,TABLA[BP][DI]

La duración de las instrucciones va de 2 a 206 ciclos de procesador.

El conjunto de instrucciones se puede clasificar en uno de los siguientes grupos:

• Transferencia de datos

• Aritméticas

• Aritmética de bits

• Transferencia de control

• Operaciones de cadenas (de bytes)

• Interrupciones

• Control del microprocesador

Programación

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