El lenguaje ensamblador es el lenguaje de programación utilizado para escribir programas informáticos de bajo nivel, y constituye la representación más directa del código máquina específico para cada arquitectura de computadoras legible por un
programador. Aun hoy se utiliza en la programación de handler o
manipuladores de dispositivos de hardware.
Características
- El código escrito en lenguaje ensamblador posee una cierta
dificultad de ser entendido directamente por un ser humano ya que su
estructura se acerca más bien al lenguaje máquina, es decir, lenguaje de
bajo nivel.
- El lenguaje ensamblador es difícilmente portable, es decir, un código escrito para un microprocesador, suele necesitar ser modificado, muchas veces en su totalidad para poder ser usado en otra máquina distinta, aun con el mismomicroprocesador, solo pueden ser reutilizados secciones especiales del código programado.
- Los programas hechos en lenguaje ensamblador, al ser programado directamente sobre hardware, son generalmente más rápidos y consumen menos recursos del sistema (memoria ram y rom).
Al programar cuidadosamente en lenguaje ensamblador se pueden crear
programas que se ejecutan más rápidamente y ocupan menos espacio que con
lenguajes de alto nivel.
- Con el lenguaje ensamblador se tiene un control muy preciso de las tareas realizadas por un microprocesador por lo que se pueden crear segmentos de código difíciles de programar en un lenguaje de alto nivel.
- También se puede controlar el tiempo en que tarda una rutina en ejecutarse, e impedir que se interrumpa durante su ejecución.
- El lenguaje ensamblador es un código estructurado y gravitatorio
desarrollado sobre un archivo de programación (.ASM), en el cual pueden
existir varios programas, macros o rutinas que pueden ser llamados entre
si.
Lenguaje
Un programa escrito en lenguaje ensamblador consiste en una serie de instrucciones
que corresponden al flujo de órdenes ejecutables que pueden ser cargadas en la memoria de un sistema basado en microprocesador Por ejemplo, un procesador de x86 puede ejecutar la siguiente instrucción binaria como se expresa en código de máquina:
- Binario: 10110000 01100001 (hexadecimal: 0xb061)
La representación equivalente en lenguaje ensamblador es más fácil de recordar:
Esta instrucción significa:
- Asigna el valor hexadecimal 61 (97 decimal) al registro "al".
El mnemónico "mov" es un código de operación u "opcode", elegido por
los diseñadores de la colección de instrucciones para abreviar "move"
(mover, pero en el sentido de copiar valores de un sitio a otro). El
opcode es seguido por una lista de argumentos o parámetros, completando
una instrucción de ensamblador típica. A diferencia de los lenguajes de
alto nivel, aquí hay usualmente una correspondencia 1 a 1 entre las
instrucciones simples del ensamblador y el lenguaje de máquina. Sin
embargo, en algunos casos, un ensamblador puede proveer "pseudo
instrucciones" que se expanden en un código de máquina más extenso a fin
de proveer la funcionalidad necesaria. Por ejemplo, para un código
máquina condicional como "si X mayor o igual que", un ensamblador puede
utilizar una pseudo instrucción al grupo "haga si menor que", y "si = 0"
sobre el resultado de la condición anterior. Los Ensambladores más
completos también proveen un rico lenguaje de macros que se utiliza para
generar código más complejo y secuencias de datos. Cada arquitectura de
microprocesadores tiene su propio lenguaje de máquina, y en
consecuencia su propio lenguaje ensamblador ya que este se encuentra muy
ligado al la estructura del hardware para el cual se programa. Los
microprocesadores difieren en el tipo y número de operaciones que
soportan; también pueden tener diferente cantidad de registros, y
distinta representación de los tipos de datos en memoria. Aunque la
mayoría de los microprocesadores son capaces de cumplir esencialmente
las mismas funciones, la forma en que lo hacen difiere y los respectivos
lenguajes ensamblador reflejan tal diferencia. Pueden existir múltiples
conjuntos de mnemónicos o
sintaxis de lenguaje ensamblador para un mismo conjunto de instrucciones,
instanciados típicamente en diferentes programas en ensamblador. En
estos casos, la alternativa más popular es la provista por los
fabricantes, y usada en los manuales del programa.
Código máquina
El código máquina, o lenguaje de máquina, está formado por
instrucciones sencillas, que -dependiendo de la estructura del
procesador- pueden especificar:
- Registros específicos para operaciones aritméticas, direccionamiento o control de funciones.
- Posiciones de memoria específicas (offset).
- Modos de direccionamiento usados para interpretar operandos.
Las operaciones más complejas se realizan combinando estas
instrucciones sencillas, que pueden ser ejecutadas secuencialmente o
mediante instrucciones de control de flujo. Casi todas las instrucciones
utilizan 2 operandos específicos para realizar su función. Ejemplo,
cuando deseamos mover un valor constante hacia un registro de
almacenamiento debemos especificar ambos operandos. Las operaciones
disponibles en la mayoría de los conjuntos de instrucciones incluyen:
llenar un registro con un valor constante (Ej.: mov al, `20`). o
mover datos de una posición de memoria a un registro o viceversa (Ej.:
mov al, [si]) o escribir y leer datos de dispositivos (Ej.: lea dx,
offset cadena)
sumar, restar, multiplicar o dividir los valores de dos registros,
colocando el resultado en uno de ellos o en otro registro (Ej.: sum,
mul, div, entres otras instrucciones). o realizar operaciones binarias,
incluyendo operaciones lógicas (AND/OR/XOR/NOT) o comparar valores entre
registros (mayor, menor, igual) (Ej.: cmp)
- afectar el flujo del programa
saltar a otra posición en el programa y ejecutar instrucciones
allí(Ej.: jmp) o saltar si se cumplen ciertas condiciones (IF) (Ej.:
jnb, jnz, jb, jz, jne, je, entre otros) o saltar a otra posición, pero
guardar el punto de salida para retornar (Ej.: CALL, llamada a
subrutinas) Algunas computadoras incluyen instrucciones complejas dentro
de sus capacidades. Una sola instrucción compleja hace lo mismo que en
otras computadoras puede requerir una larga serie de instrucciones, por
ejemplo:
- salvar varios registros en la pila de una sola vez
- mover grandes bloques de memoria
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