Exposicion de lenguaje ensamblador
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Actividad 

1.1: a)110 

 b) 1110 

c)10110 

d)11100

e)11110

1.2: a)00100010 

b)01100111 

c)00100000

d)10010100

1.3: a)11101010 es -22

 b)11000001 es -61

c)11000100 es -60

1.4: a)00111000 es 56 

b)01000011 es 67 

c)00000010 es 2 

d)00000001 es 1

1.5: a)0101 0001 

b)0011 0111 

c) es ]

d) es “w” minúscula

1.6:a)23C8

b)5200

c)8000

d)11182

e)1086B

1.7:a) 19 = 13h 

b)33 = 21h 

c)89 = 59h 

d)255 = FF 

e)4095 = FFF 

f)63398 = F7A6

1.8:a)=50h=01010000 

b)=70h=01110000 

c)=23h=00100011 

d)=35h=00110101

1.9:

 

1.10:

1.11:

1.12:





 

1.13

1.14:



 

1.15:

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 mas 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.

 

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 esta asociado con el registro CS en el sentido de que el IP indica la instrucción actual dentro del segmento de código que se esta 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 esta asociado con el registro SS y proporciona un valor de desplazamiento que se refiere a la palabra actual que esta 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 esta 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 Indice.

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 maquina 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 (mas 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 (mas a la derecha).

CF (acarreo). Contiene el acarreo de orden mas alto (mas 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 mas 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.

 

Registros de PILA

La pila es un área de memoria importante y por ello tiene, en vez de uno, dos registros que se usan como desplazamiento (offset) para apuntar a su contenido. Se usan como complemento al registro y son:

-SP- Stack Pointer: Se traduce como puntero de pila y es el que se reserva el procesador para uso propio en instrucciones de manipulado de pila. Por lo general , el programador no debe alterar su contenido.

-BP- Base pointer: Se usa como registro auxiliar. El programador puede usarlo para su provecho.

Claro que estos nombres y tipos de registros son estándar, ya que cada fabricante puede utilizar otros registro que reemplacen a estos o los auxilien, aun así, los fabricantes que usan otros registro tienen la misma función que los anteriormente mencionados

Ejemplo

Registros de uso general del 8086/8088:

Tienen 16 bits cada uno y son ocho:

1. AX = Registro acumulador, dividido en AH y AL (8 bits cada uno). Usándolo se produce (en general) una instrucción que ocupa un byte menos que si se utilizaran otros registros de uso general. Su parte más baja, AL, también tiene esta propiedad. El último registro mencionado es el equivalente al acumulador de los procesadores anteriores (8080 y 8085). Además hay instrucciones como DAA; DAS; AAA; AAS; AAM; AAD; LAHF; SAHF; CBW; IN y OUT que trabajan con AX o con uno de sus dos bytes (AH o AL). También se utiliza este registro (junto con DX a veces) en multiplicaciones y divisiones.
2. BX = Registro base, dividido en BH y BL. Es el registro base de propósito similar (se usa para direccionamiento indirecto) y es una versión más potente del par de registros HL de los procesadores anteriores.

3. CX = Registro contador, dividido en CH y CL. Se utiliza como contador en bucles (instrucción LOOP), en operaciones con cadenas (usando el prefijo REP) y en desplazamientos y rotaciones (usando el registro CL en los dos últimos casos).
4. DX = Registro de datos, dividido en DH y DL. Se utiliza junto con el registro AX en multiplicaciones y divisiones, en la instrucción CWD y en IN y OUT para direccionamiento indirecto de puertos (el registro DX indica el número de puerto de entrada/salida).
5. SP = Puntero de pila (no se puede subdividir). Aunque es un registro de uso general, debe utilizarse sólo como puntero de pila, la cual sirve para almacenar las direcciones de retorno de subrutinas y los datos temporarios (mediante las instrucciones PUSH y POP). Al introducir (push) un valor en la pila a este registro se le resta dos, mientras que al extraer (pop) un valor de la pila este a registro se le suma dos.
6. BP = Puntero base (no se puede subdividir). Generalmente se utiliza para realizar direccionamiento indirecto dentro de la pila.

7. SI = Puntero índice (no se puede subdividir). Sirve como puntero fuente para las operaciones con cadenas. También sirve para realizar direccionamiento indirecto.

8. DI = Puntero destino (no se puede subdividir). Sirve como puntero destino para las operaciones con cadenas. También sirve para realizar direccionamiento indirecto.

Cualquiera de estos registros puede utilizarse como fuente o destino en operaciones aritméticas y lógicas

Indicadores (flags)

Hay nueve indicadores de un bit en este registro de 16 bits. Los cuatro bits más significativos están indefinidos, mientras que hay tres bits con valores determinados: los bits 5 y 3 siempre valen cero y el bit 1 siempre vale uno (esto también ocurría en los procesadores anteriores).

CF (Carry Flag, bit 0): Si vale 1, indica que hubo "arrastre" (en caso de suma) hacia, o "préstamo" (en caso de resta) desde el bit de orden más significativo del resultado. Este indicador es usado por instrucciones que suman o restan números que ocupan varios bytes. Las instrucciones de rotación pueden aislar un bit de la memoria o de un registro poniéndolo en el CF.

PF (Parity Flag, bit 2): Si vale uno, el resultado tiene paridad par, es decir, un número par de bits a 1. Este indicador se puede utilizar para detectar errores en transmisiones.

AF (Auxiliary carry Flag, bit 4): Si vale 1, indica que hubo "arrastre" o "préstamo" del nibble (cuatro bits) menos significativo al nibble más significativo. Este indicador se usa con las instrucciones de ajuste decimal.

ZF (Zero Flag, bit 6): Si este indicador vale 1, el resultado de la operación es cero.

SF (Sign Flag, bit 7): Refleja el bit más significativo del resultado. Como los números negativos se representan en la notación de complemento a dos, este bit representa el signo: 0 si es positivo, 1 si es negativo.

TF (Trap Flag, bit 8): Si vale 1, el procesador está en modo paso a paso. En este modo, la CPU automáticamente genera una interrupción interna después de cada instrucción, permitiendo inspeccionar los resultados del programa a medida que se ejecuta instrucción por instrucción.

IF (Interrupt Flag, bit 9): Si vale 1, la CPU reconoce pedidos de interrupción externas enmascarables (por el pin INTR). Si vale 0, no se reconocen tales interrupciones. Las interrupciones no enmascarables y las internas siempre se reconocen independientemente del valor de IF. DF (Direction Flag, bit 10): Si vale 1, las instrucciones con cadenas sufrirán "auto-decremento", esto es, se procesarán las cadenas desde las direcciones más altas de memoria hacia las más bajas. Si vale 0, habrá "auto-incremento", lo que quiere decir que las cadenas se procesarán de "izquierda a derecha".

OF (Overflow flag, bit 11): Si vale 1, hubo un desborde en una operación aritmética con signo, esto es, un dígito significativo se perdió debido a que tamaño del resultado es mayor que el tamaño del destino.

El procesador Z80

Registros de propósito general

El Z80 posee 14 registros de propósito general de 8 bits denominados A, B, C, D, H, L y A', B', C', D', H' , L'. Solamente un set de siete registros y el correspondiente registro de Flags F pueden estar activos al mismo tiempo. Una instrucción especial selecciona A y F o A' y F' mientras que otra instrucción selecciona B, C, D, E, H, L o C', D', E' ,H' L'.

El programador puede cambiar rápidamente de un conjunto de registros de propósito general a otro. Esto proporciona una mayor capacidad de almacenamiento en registros. El acceso a datos presentes en registros de la CPU es mucho más rápido que el acceso a datos en memoria.

Los registros pueden agruparse de a pares formando registros de 16 bits. Estos son los pares BC, DE y HL (sus equivalentes primas también pueden agruparse).

Flags

Aunque los Flags existen físicamente dentro de la CPU están agrupados lógicamente formando un registro. Los Flags del Z80 son los siguientes:

Flag de Cero(Z): Toma el valor 1 si el resultado de una operación es cero. Es el bit seis.

Flag de signo(S): Toma el valor 1 si el resultado de una operación es negativo. Es el bit siete.

Flag de Carry(C): Este flag es afectado por las instrucciones de desplazamiento y es puesto en 1 ó 0 según el valor del bit desplazado. También es afectado por las operaciones aritméticas. Este flag es el bit cero.

Flag de Paridad y overflow(P/V): En el caso de paridad, se pone en 1 si el resultado de una operación posee un número par de unos. Cuando el flag P/V se usa para representar overflow, el flag se pone en 1 si ocurre un overflow después de una operación aritmética. Este flag es el bit 2.

Flag H y N: Son dos Flip Flop que no pueden ser examinados por las instrucciones de salto condicional. El Z80 los usa para las operaciones BCD. H representa el rebalse que genera considerando los cuatro bits menos significativos del resultado y N es el flag de resta, el cual se activa para indicar si la última instrucción ejecutada fue suma o resta. En el caso general, una instrucción de resta coloca en 1 el flag N y una instrucción de suma lo coloca en 0. Los Flags H y N son los bits 4 y 1 respectivamente.

Registros de propósito especial

Program Counter:

Es un registro de 16 bits que indica la dirección de la próxima instrucción ejecutar. Las instrucciones del Z80 pueden contar de uno, dos, tres o cuatro bytes.

Stack-Pointer:

Es un registro de 16 bits que indica la dirección de una memoria RAM externa denominada Stack. El objetivo de esta área de memoria es proporcionar un medio de almacenamiento temporal de los registros del usuario, registro de Flags y del program Counter. La provisión de Stack es fundamental para operaciones tales como los llamados a sub-rutinas e interrupciones.

 

Registros índices IX e IY: Estos registros son de 16 bits, diseñados para permitir un direccionamiento indexado en los programas del Z80. Cuando se ejecuta una instrucción en un modo de direccionamiento indexado, se usa uno de los dos registros índices para calcular la dirección del operando.

 

Registro de interrupciones I: Es un registro de 8 bits que puede ser cargado para especificar el byte más significativo de una dirección de memoria. El byte menos significativo es proporcionado por el dispositivo que solicita la interrupción.

Registro de refresh de memoria R: Es un registro especial diseñado para proporcionar un refresh automático de las memorias RAM dinámicas.

Registro de instrucciones:

El registro de instrucciones tiene por misión almacenar el código de operación de la instrucción leída desde memoria. Este código es descodificado y con esta información se dirigen todos los micro-pasos.

1.16:

 

 

1.17:

a)CH: MOV CH,25 b)CL: MOV CL,25 c)CX: MOV CX,25 d)ECX: MOV ECX,25

 A qué tipo de direccionamiento corresponde cada una de las siguientes líneas

1. LDA #100 -->>> DIRECCIONAMIENTO INMEDIATO

2. MOVE AL,BL ->>> DIRECCIONAMIENTO POR REGISTROS

3. MOVE DX,CX ->>> DIRECCIONAMIENTO POR REGISTROS
 

4. MOVE AX,DATO ->>>> DIRECCIONAMIENTO INMEDIATO

5. MOVE AX,[100]  ->>>DIRECCIONAMIENTO DE REGISTRO INDIDRECTO CON UN REGISTRO BASE , UN REGISTRO INDICE Y UN REGISTRO CONTANTE

6. MOVE AX,[BP]   ->>>DIRECCIONAMIENTO DEREGISTRO INDIRECTO

 

7. MOVE AX,COUNT[DI]  ->>>>> REGISTROINDIRECTO CONDESPLAZAMIENTO

       8.MOVE AX[SI] -->>> DIRECCIONAMIENTO DE REGISTRO INDIRECTOMIENTO

1. Complete los siguientes enunciados

a) La memoria de un computador se compone de unidades de almacenamiento llamadas          bit          

b) __byte     se agrupa 8 unidades de almacenamiento

c) La agrupación de 4 bits (inferiores y superiores se les llama        nibble        

d)         CPU         es quien crea y controla el flujo de datos

e)         Bus de datos    se encarga de transferir datos entre cpu, memoria y periféricos

f)          Bus de control       se encuentran las diferentes señales encargadas de la sincronización y control del sistema

4. escriba nombre y función de los registros

AX (acumulador), almacena resultados

BX (registro base), apuntador base o indice

CX (registro contador), contador en operaciones de iteracion

DX (registro de datos), puente para el acceso de datos

DS (registro del segmento de datos), actuar como policia donde se encuentran los datos

ES (registro del segmento extra), operaciones sobre cadenas, tambien puede operar como DS

SS (registro del segmento de pila), maneja la posiscion donde se encuentra la pila

CS (registro del segmento de código), se encuentra el codigo ejecutable de cada programa

BP (registro de apuntadores base), nos permite acceder a parametros pasados sin alterar el registro de segmento SS

SI (registro índice fuente), manejar bloques de cadenas en memoria, siendo este el indice fuente

DI (registro índice destino), manejar bloques de cadenas en memoria, siendo este el indice destino

SP (registro del apuntador de pila), apunta a segmentos de memoria para estructuras de datos LIFO

IP (registro del apuntador de siguiente instrucción), apunta a la siguiente instruccion

F (registro de banderas)

 

ACTIVIDAD: TRANSCRIBIR CONCEPTOS

Organización Interna del Computador

La operación de la mayoría de los sistemas de computación, incluyendo los IBM PCs y compatibles, están basados en un sencillo concepto: almacenar instrucciones y datos en memoria y usar el CPU para ejecutar repetitivamente estas instrucciones y manipular la información almacenada. Las computadoras basadas en este principio son conocidas como máquinas de Von Neumann. De esto se deduce, que el CPU y la memoria son los componentes más importantes de un computador.

En un computador, usualmente vamos a encontrar dos tipos de memoria: memoria de acceso al azar (RAM) la cual permite operaciones de escritura y lectura en cualquier posición de la misma, y memoria de sólo lectura (ROM), la cual contiene información que puede ser leída pero no alterada. La ROM es usada para almacenar rutinas de bajo nivel diseñadas para la ejecución de tareas específicas, tales como el manejo de los dispositivos de E/S. La RAM es usada por el sistema operativo y los programas del usuario.

El sistema operativo es un componente crucial en un sistema. Este programa se encarga de cargar y ejecutar otros  programas, proveer acceso a los archivos del sistema, controlar los periféricos e interactuar con el usuario. El sistema operativo es quien le da a un sistema su personalidad. El MS-DOS, UNIX y OS/2 son ejemplos de sistemas operativos para la familia de PCs.

Los componentes del hardware de un sistema están interconectados. El CPU, la memoria y los dispositivos de E/S están unidos por un conjunto de conductores llamados buses. El propósito de cada conductor está claramente definido. Los buses establecen estándares acerca de los niveles y sincronización de las señales, que son entendidos por el CPU y la circuitería de soporte. Los buses puede ser divididos según su propósito en tres: bus de dato, bus de direcciones y bus de control.

Arquitectura fundamental de un computador.

 Todo computador digital consta de cuatro partes bien definidas: Unidad Central de Procesamiento (CPU), Memoria, Periféricos y Buses.

Arquitectura fundamental de un computador.

Unidad Central de Procesamiento.

La CPU es quien crea y controla el flujo de datos, que circula por el computador a partir de las instrucciones recibidas de la memoria, que sirven para indicar las operaciones o tratamiento a realizar sobre los datos recibidos desde el exterior o previamente almacenados en la memoria. La misma consta de dos partes: la Unidad de Control y la Unidad Aritmético-Lógica (ALU).

Unidad de Control.

La Unidad de Control recibe secuencialmente las instrucciones desde la memoria, a través del bus de datos, almacenándolas en el registro de instrucciones (IR). Desde IR las instrucciones pasan al decodificador de instrucciones, el cual se encarga de interpretarlas y producir una serie de impulsos de gobierno y control. Estos impulsos regulan a los elementos de la máquina, que participan en la ejecución de la instrucción.

La Unidad de Control, además de descodificar las instrucciones y de generar los impulsos de control, incrementa sincrónicamente un contador, llamado contador de programa (PC) cada vez que se ejecuta una instrucción, con objeto de que quede señalando a la siguiente instrucción.

Estructura interna de la Unidad de Control.

 

Unidad aritmético-lógica.

La Unidad  aritmético-lógica (ALU) es la encargada del procesamiento lógico y aritmético de los datos, según el carácter que determine cada instrucción.

Esquema interno de la Unidad Aritmético-Lógica.

 

Memoria.

El programa o secuencia de instrucciones, que debe seguir la máquina para realizar el procesamiento de los datos, está almacenado en una parte de la memoria, denominada  memoria o segmento de instrucciones para diferenciarla del resto de la misma, que se emplea para guardar datos y resultados en forma temporal.

La información, que recibe la memoria a través del bus de direcciones, es un conjunto de bits lógicos, tantos como líneas tenga el bus, que seleccionan la posición de memoria a la que se accede. El decodificador de direcciones se encarga de elegir una posición de la matriz de la memoria, descodificando la información que ha llegado por el bus de direcciones. Como generalmente la memoria está constituida físicamente por mas de un chip, será tarea del decodificador de direcciones habilitar al chip correspondiente. En una computadora encontraremos dos tipos de memoria: de sólo lectura (ROM) y de acceso al azar (RAM).

Memoria ROM.

La memoria  ROM (Read Only Memory) o memoria de sólo lectura también permite el acceso directo a cada uno de los elementos que la componen, pero la información en ella contenida puede ser leída pero no alterada. Debido a que conserva la información, aún en el caso de ausencia de energía, se usa para almacenar las rutinas de mas bajo nivel, que sirven para el arranque del sistema.

Memoria RAM.

La memoria  RAM  (Random Access Memory) o memoria de acceso al azar debe su nombre al hecho de permitir el acceso a cualquiera de las localidades de memoria en forma directa, en contraste con las memorias de acceso secuencial en las cuales para acceder al N-ésimo elemento, era necesario acceder previamente a los N-1 elementos anteriores; pero su característica más importante es la de que la información contenida en cada una de las localidades puede ser leída y/o alterada. En ella se va a almacenar, por lo tanto, el sistema operativo y los programas del usuario, así como la información temporal que estos manejen. A la memoria RAM se le suele llamar memoria volátil, por el hecho de que la información en ellas almacenada, se pierde en ausencia de energía.

Periféricos.

Son los encargados de enviar y/o recoger información del mundo externo a la computadora e intercambiarla con la unidad central de procesamiento a través de la unidad de entradas y salidas.

Buses.

Los buses no son más que los conductores que interconectan cada una de la partes que componen al computador. A través de ellos viaja información que según su función permite clasificarlos en tres tipos: bus de Datos, bus de Direcciones y bus de Control.

Bus de datos.

El bus de datos se encarga de transferir información entre el CPU, la memoria y los periféricos. Es bidireccional, ya que la información  puede fluir en ambos sentidos, es decir, desde o hacia el microprocesador.

Bus de direcciones.

El bus de direcciones permite seleccionar la localidad de memoria o el periférico que el CPU desea accesar. Este bus es unidireccional ya que la información a través de él siempre fluye desde el microprocesador.

Bus de control.

En el Bus de Control se encuentran las diferentes señales encargadas de la sincronización y control del sistema. Su naturaleza es unidireccional aun cuando existen señales que salen del microprocesador así como otras que entran al microprocesador. Ejemplos de las señales de control son: WR (escritura), RD (lectura), WAIT (espera), READY (listo), etc.