Breve guida AL LINGUAGGIO ASSEMBLY (emulatore EMU8086)

LABORATORIO DI SISTEMI – ASSEMBLY 8086

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PROF. CARMELO CALARCO

Breve guida

AL LINGUAGGIO

ASSEMBLY

(emulatore EMU8086)


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IL LINGUAGGIO ASSEMBLY

Il linguaggio assembly è un linguaggio di programmazione abasso livello. Per linguaggi di basso livello si intendono ilsottogruppo linguaggi di programmazione orientanti allamacchina, al contrario del linguaggio di programmazione ad altolivello che è orientato all'utente.

Un esempio di linguaggio a basso livello è l'assembly.

Per programmare in assembly è necessario conoscere la struttura

di base di un PC. La struttura più semplice di un computer può

essere così schematizzata:

Il SYSTEM BUS (parte colorata in giallo) connette le varie

componenti del computer.

La CPU è il cuore di un computer, esegue tutte le

operazioni di calcolo e rappresenta quindi il parametro

principale per valutare le prestazioni di un computer. È

composta da un’unità con funzioni aritmetiche e logiche

chiamata ALU (Arithmetic/Logic Unit), da un’unità di

controllo e temporizzazione chiamata CTU (Control/Timing

Unit) e dai registri, piccole memorie che contengono i dati


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da utilizzare nelle operazioni matematico/logiche o di

controllo.

La RAM è l’area di memoria in cui i programmi sono

caricati per poi essere mandati in esecuzione.

Il processore 8086 ha una serie di registri (14) a 16 bit, è possibile distingueretra:

registri accumulatori, utilizzabili indifferentemente come registri a 16 bit(word) o 8 bit:

AX – registro accumulatore (diviso in AH / AL). BX – registro base, contiene l’indirizzo di base di una tabella o di un

vettore (diviso in BH / BL). CX – registro contatore usato nelle operazioni fra stringhe e nelle

iterazioni come registro contatore a sedici bit (diviso in CH / CL). DX – registro dati (diviso in DH / DL).

Questi registri sono usati normalmente per i seguenti scopi:- operazioni aritmetiche ad otto e a sedici bit;- operazioni logiche;- trasferimento dei dati.

Registri indice, contengono l’indirizzo per raggiungere le locazioni di memoriaall’interno del segmento dati, sono due:

SI - registro indice sorgente. DI – registro indice destinazione.


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Registri puntatore, (o Index o Offset) sono generalmente utilizzati comepuntatori a dati in memoria (contengono cioè gli indirizzi di memoria). Sipossono dividere in:

BP – registro puntatore alla base dello stack (Base Pointer). SP – registro puntatore alla fine dello stack (Stack Pointer). IP – registro puntatore delle istruzioni: lavora in parallelo al segmento

CS e punta all’ istruzione che è in esecuzione.

Lo stack è un’area di memoria della CPU in cui i dati vengono estratti colmetodo FIFO (First In First Out)

Registri di segmento

La memoria della CPU è suddivisa in paragrafi, costituiti da 16 byte contigui eda segmenti costituiti ciascuno da 64k byte. Ogni segmento inizia incorrispondenza di un paragrafo, ossia ad un indirizzo multiplo di 16.

CS – segmento del codice: punta all’indirizzo di testa del segmentocontenente il codice del programma.

DS – segmento dei dati: punta all’indirizzo di testa del segmentocontenente i dati usati dal programma.

ES – segmento extra, ovvero segmento dati aggiuntivo. SS – segmento dello stack: punta al segmento contenente lo stack.

Registro dei flag o di stato

Si tratta di un registro a 16 bit, chiamato anche registro di stato, contenente 9

bit utilizzati per indicare differenti condizioni durante l’esecuzione del

programma.

15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00

OF DF IF TF SF ZF AF PF CF

I bit 0,2,4,6,7,11, contengono flag di stato, che indicano risultati di

operazioni di programma.

I bit 8,9,10, contengono flag di controllo. Gli altri non vengono utilizzati.


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SINTASSI LINGUAGGIO ASSEMBLY

Il processore 8086 è un processore a due indirizzi, la sintassi generale è la seguente:

ISTRUZIONE DESTINAZIONE, SORGENTE

dove:

istruzione è un codice operativo;

destinazione è l’operando che riceve il risultato;

sorgente è l’operando che fornisce un valore al microprocessore.

La destinazione può essere un registro o una variabile.

La sorgente può essere un registro, una variabile, una costante.

Vediamo alcuni esempi possibili:

MOV ax,bx

MOV bx,ax

MOV variabile,ax

ed alcuni esempi errati:

ADD al,bx (dimensioni diverse)

ADD var1,var2 (due variabili)

ADD 5,ax (la dest. non può essere una costante)


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INDIRIZZAMENTO DEI DATI DEL PROCESSORE

8086

Gli indirizzamenti possibili sono:

1) indirizzamento immediato, il sorgente è una costante:

MOV AL,8 (cifra decimale)

MOV AL,0FH (cifra esadecimale, seguita dal suffisso H e prec. dallo 0 se

inizia con una lettera)[B:binario/O:ottale]

2) indirizzamento con registro, gli operandi sono dei registri:

MOV AX,BX

ADD DL,AL

CMP AX,DX

MOV CX,BH (non valida - dimensioni diverse)

3) indirizzamento diretto, uno dei due operandi è una variabile:

MOV AX,PIPPO

MOV PLUTO,AL

MOV TIZIO,5

MOV 5,TIZIO (non valida – costante come destinazione)

MOV CAIO,TIZIO (non valida – due variabili)


MODELLO DI UN PROGRAMMA IN ASSEMBLY CON L’EMULATORE EMU8086


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alcuni modelli di memoria processore 8086:TYNY: unico seg per i dati e per il codice;SMALL: un seg per il codice ed uno per i dati;COMPACT: un seg per il codice e più seg per i dati;MEDIUM: un seg per i dati e più seg per il codice;LARGE: più segmenti per i dati e per la memoria;

Definizione di Costanti• Le costanti sono nomi dati a valori• non compaiono nel codice oggetto ed eseguibile– Il valore di una costante non può essere modificato• Durante la traduzione, l’assemblatore sostituisce ogni occorrenzadel nome di una costante con il valore corrispondente

– Esempi:MAX EQU 10hVAT EQU ‘@’

MOV AH,MAX ;diventa MOV AH,10h

MOV AL,VAT ;diventa MOV AL,40h (cod. ASCII di @) ***

Definizione di variabili• Sintassi:<nome> <tipo> <val_iniziale>dove:<nome> è un identificatore<tipo> indica la dimensione e può essere– DB: Byte (8 bit)– DW: Word (16 bit)– DD: Double Word (32 bit) (non usato nell’8086)<val_iniziale> è il valore di inizializzazione e può essere– un valore numerico (es.: VAR1 DB 10)

– una stringa di caratteri (es.: VAR1 DB ”casa: $”)

– il carattere ? (indica nessun valore, es.: VAR1 DB ?)


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Dichiarazione di una stringa di caratteri:

.data

MESSAGGIO1 DB "Inserisci un carattere $"

Codice per l’output di una stringa di caratteri:

MOV DX,OFFSET MESSAGGIO1

MOV AH,09H

INT 21H

Codice che sposta a capo il cursore:

.data

CAPORIGA DB 13,10,"$"

Input di un carattere inserito dalla tastiera:(il carattere digitato viene inserito nel registro AL)

.data

CARAT DB ?

…

MOV AH, 01H => viene caricato in AL

INT 21H

MOV CARAT, AL

Output di un carattere inserito dalla tastiera:

MOV DL, CARAT

MOV AH, 02H

INT 21H


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Dichiarazione di una variabile stringa:

.data

STRINGA DB N,?,N DUP (?)

i cicli:

MOV CX,VALORE

OBIETTIVO:

…

…

LOOP OBIETTIVO

Salto incondizionato:

etichetta: JMP etichetta1

… …

… …

JMP etichetta etichetta1:

Confronto:

CMP DEST, SORGEsempi di confronto:

cmp registro,variabile – cmp ax,var1

cmp registro,registro – cmp ax,bx

cmp variabile,costante – cmp var,5

cmp registro,costante – cmp al,0dh

es.: cmp var1,0dh (13)

je etichetta


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Salti condizionati senza segno:

(in funzione del risultato della CMP)

JE/JNE: salta se DEST=/≠SORG

(sintassi JE/JNE <etichetta>)

JB/JBE: salta se DEST</<=SORG

(sintassi JB/JBE <etichetta>)

JA/JAE: salta se DEST>/>=SORG

(sintassi JA/JAE <etichetta>)

Salti condizionati con segno:

(in funzione del risultato della CMP)

JE/JNE: salta se DEST=/≠SORG

(sintassi JE/JNE <etichetta>)

JL/JLE: salta se DEST</<=SORG

(sintassi JL/JLE <etichetta>)

JG/JGE: salta se DEST>/>=SORG

(sintassi JG/JGE <etichetta>)


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incremento:

INC VAR1

INC BX

decremento:

DEC VAR1

DEC BX

sottrazione:

(sintassi SUB DEST, SORG)

esempi:

SUB AX,10

SUB AX,AX

SUB VAR1,10

SUB AX,BX

SUB BX,VAR1

addizione:

(sintassi ADD DEST,SORG)

esempi:

ADD AX,10

ADD VAR1,10

ADD AX,BX

ADD BX,VAR1


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divisione:

• Senza segno: DIV (DIVision, unsigned)Sintassi: DIV <source>

SUB AX,AX ; azzeramento del registro

• Divisione di un byte per un altro byteMOV AL,VAR1 ; dividendo a 8 bitDIV VAR2 ; quoziente in AL e resto in AH

• Divisione di una word per un byteMOV AX,VAR1 ; dividendo a 16 bitDIV VAR2 ; quoziente in AL e resto in AH

• Con segno: IDIV (Integer DIVision)– Stessa sintassi di DIV

moltiplicazione:

• Senza segno: MUL (MULtiply, unsigned)Sintassi: MUL <source>

MOV AL,NUMERO1 ; operando a 8 bitMUL NUMERO2 ; risultato in AL (8 bit)

MOVE AX,NUMERO1 ; operando a 16 bitMUL NUMERO2 ; risultato in AX (16 bit)

• Con segno: IMUL (Integer MULtiply)– Stessa sintassi di MUL


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Le variabili (array)• Gli array sono sequenze di dati di tipo omogeneo– Es.: vettori numerici (1,2,5,3)– Es.: stringhe di caratteri (“prova”)

• Le variabili array si dichiarano come segue:

a DB 1, 4, 6, 16, 3, 0 ; array di 6 byteb DB ‘H’,’e’,’l’,’l’,’o’ ; array di caratteric DB 5 DUP(9) ; come c DB 9,9,9,9,9d DW 10 DUP(?) ; array di 10 word non inizializzate

Uso delle variabili array• Per leggere/scrivere il contenuto di un elemento:– MOV <Registro>, <Variabile>[indice]– MOV <Variabile>[indice], <Registro>

• Esempio:MOV AL, a[3];copia in AL l’elemento dell’array a di indice 3

• E’ possibile usare i registri BX, SI, DI, BP percontenere l’indice:

MOV SI, 3MOV AL, a[SI]; copia in AL l’elemento dell’array a di indice 3


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vettori di caratteri non definito:

dimensionamento:

DIM EQU 10 (inizio del progr.)

dichiarazione:

VET DB DIM DUP (?)

definizione nel programma:

VET[SI] >SI indice del vettore


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Esempi di codice:

Trasformazione di un carattere in un numero

SUB NUM, 30h

(sottrae al valore corrispondente del codice ASCII del

carattere il valore 30h[48d], il risultato è un valore

che va da 0 a 9 [per es. se il carattere inserito da

tastiera num = 2, il corrispondente codice ASCII è 50,

sottraendo 48, avremo 2 come valore numerico] )

Trasformazione di un numero ad una cifra in

un carattere

ADD NUM, 30h

(somma al valore corrispondente del codice ASCII del

carattere il valore 30h[48d], il risultato è un valore

che va da 48 a 57 [per es. se il valore di num = 2, il

corrispondente codice ASCII è 50, sommando 48,

avremo 50] )


Input numero a due cifre:


Visualizzazione numero a due cifre:


Input/output vettore di un carattere:


Input di un vettore numerico con elementi a 2 cifre:

n EQU 10

…….


Output di un vettore numerico con elementi a 2 cifre:

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