LENGUAJES DE INTERFAZ PARTE 2

1.2 El procesador y sus registros internos.

Un registro es una memoria de alta velocidad y poca capacidad integrada en el microprocesador que permite guardar transitoriamente y acceder a valores muy usados,  generalmente en operaciones matemáticas.

Función de un Registro.

Los registros están en la cumbre de la jerarquia de memoria, y son la manera mas rápida que tiene el sistema de almacenar datos. Los registros se miden generalmente por el numero de bits que almacenan; por ejemplo un "registro de 8 bits" o un "registro de 32 bits".

La CPU contiene un conjunto de localidades de almacenamiento temporal de datos de alta velocidad llamada registros. Algunos de los registros están dedicados al control, y solo la unidad de control tiene acceso a ellos. Los registros restantes son los registros de uso general y el programador es el usuario que tiene acceso a ellos.

Algunos Registros Básicos.

A. Contador de Programa (PC).

B. Registro de Direcciones de la Memoria ( MAR).

C. Registro de Datos (RD).

D. Registro de Instrucciones (IR).

E. Palabra de Estado del Programa (PSW).

Lenguajes para Programar en Ensamblador.

1. NASM :

El Netwide Assembler o NASM, es un ensamblador libre para la plataforma Intel x86. Puede ser usado para escribir programas tanto de 16 bits como de 32 bits (IA-32). En el NASM, si se usan las bibliotecas correctas, los programas de 32 bits se pueden escribir de una manera tal para que sean portables entre cualquier sistema operativo x86 de 32 bits. El paquete también incluye un desensamblador, el NDISASM.

Características:

El NASM puede generar varios formatos binarios en cualquier máquina, incluyendo COFF (y el ligeramente diferente formato Portable Executable usado por Microsoft Windows), el a.out, ELF, Mach-O, y el formato binario nativo Minix. El NASM incluso define su propio formato binario, RDOFF, que es usado actualmente solamente por el proyecto del sistema operativo RadiOS).

La variedad de formatos de la salida permite a uno portar los programas a virtualmente cualquier sistema operativo x86. Además, el NASM puede crear archivos binarios planos, usables para escribir bootloaders (gestores de arranque), imágenes ROM, y varias facetas del desarrollo sistemas operativos. El NASM incluso puede correr en plataformas diferentes del x86, como SPARC y PowerPC, aunque no puede producir programas usables por esas máquinas.

El NASM usa la tradicional sintaxis de Intel para el lenguaje ensamblador x86, mientras que otros ensambladores libres, como el ensamblador del GNU (GAS), utilizan la sintaxis de AT&T. También evita características como la generación automática de sobreescritura (override) de segmentos y la relacionada directiva ASSUME usada por el MASM y los ensambladores compatibles, pues estas pueden ser a menudo confusas -- los programadores deben seguir por sí mismos el contenido de los registros de segmento y la localización de variables a los que éstos se refieren.

2. MASM:

El Microsoft Macro Assembler (MASM) es un ensamblador para la familia x86 de microprocesadores. Fue producido originalmente por Microsoft para el trabajo de desarrollo en su sistema operativo MS-DOS, y fue durante cierto tiempo el ensamblador más popular disponible para ese sistema operativo. El MASM soportó una amplia variedad de facilidades para macros y programación estructurada, incluyendo construcciones de alto nivel para bucles, llamadas a procedimientos y alternación (por lo tanto, MASM es un ejemplo de un ensamblador de alto nivel). Versiones posteriores agregaron la capacidad de producir programas para los sistemas operativos Windows. MASM es una de las pocas herramientas de desarrollo de Microsoft para las cuales no había versiones separadas de 16 bits y 32 bits. Este lenguaje casi no es usado mas sin emabargo es necesario conocerlo por la inmensa mayoria de codigos de Ensamblador de Windows que se puede presentar al programador.

Existen algunos tutoriales de Iczelion, los del Test Department, un Tetris en DirectX (del que hablaré dentro de poco) y la mayor parte de los códigos de las comunidades de Ensamblador para Windows fueron ensamblados con MASM. Lo siniestro del asunto es que Microsoft abandonó MASM desde mediados de los noventa y desde entonces ha sido mantenido con vida artificial por hábiles programadores de diversas partes del mundo. De hecho hay un programador conocido solo como Hutch que ha hecho mucho por mantener este viejo ensamblador funcionando en estos últimos años. Puede que lo que lo ha mantenido con vida haya sido su capacidad para generar viejo código máquina de 32 bits para los 486 pero de ahí en delante, el MASM no pasaba de ser un modelo antiguo con grandes remodelaciones de aficionados.

3. TASM:

El Turbo Assembler (TASM), un paquete ensamblador principalmente destinado a la plataforma del IBM PC y sus compatibles. Fue la oferta de Borland en el mercado de herramientas de programación en lenguaje ensamblador para la familia de los microprocesadores x86. Como se pudiera esperar, trabajaban bien con los compiladores de lenguaje de alto nivel de Borland para los PC, como Turbo C, Turbo BASIC, Turbo Prolog y Turbo Pascal. Junto con el resto de suite de lenguajes de programación Turbo. Turbo Assembler es mantenido y empaquetado por Embarcadero Delphi y C++Builder.

El paquete Turbo Assembler vino junto con el enlazador Turbo Linker, y era interoperable con el depurador Turbo Debugger. Para la compatibilidad con el ensamblador Microsoft Macro Assembler (MASM) de Microsoft, TASM también podía ensamblar los archivos de código fuente del MASM por medio de su modo MASM. Al igual que éste, es un ensamblador de alto nivel.

Turbo Assembler también se refiere a un ensamblador común, basado en el microprocesador 6502 para el Commodore 64, creado por la compañía alemana Omikron en 1985. Este producto no se relaciona con el ensamblador de Borland.

4. GAS:

El gas, o GNU Assembler, es el ensamblador del proyecto GNU. Es el back end por defecto del GNU Compiler Collection y es usado para compilar Linux y otros sistemas operativos como el sistema operativo GNU. Es una parte del paquete GNU Binutils, y se puede acceder con el comando as desde el shell. Al igual que el resto de aplicaciones GNU, es software libre, y es licenciado bajo GNU General Public License.

El gas puede ejecutar como también generar ensamblados para un número diferente de arquitecturas. Inicialmente utilizaba únicamente la sintaxis de AT&T en lugar de la sintaxis de Intel usada en muchos otros ensambladores, sin embargo, las últimas versiones soportan dicha sintaxis.

5. FASM:

Flat assembler (FASM) es un ensamblador libre, multi-paso, con el estilo de la sintaxis de Intel que soporta las arquitecturas IA-32 y x86-64.

El proyecto fue iniciado en 1999 por Tomasz Grysztar, que en aquella época era un estudiante no graduado de matemáticas en Polonia. El FASM está escrito en lenguaje ensamblador, viene con el código fuente completo, y fue capaz de ensamblarse a sí mismo (bootstrapping) desde la versión 0.90 del 4 de mayo de 1999. El primer lanzamiento público fue anunciado la 15 de marzo de 2000.

Es notable por su velocidad rápida, optimizaciones de tamaño, portabilidad, poderosas capacidades de macro, y la comunidad del foroen línea. Sin embargo, casi no usa opciones en la línea de comandos. Hay disponibles archivos binarios y de código fuente para Linux, Windows (incluyendo un IDE de desarrollo), DOS, OpenBSD, MenuetOS, OctaOS, y DexOS. FASM contiene vínculos (bindings) para la GUI de Windows y OpenGL.

Todas las versiones de FASM pueden generar los siguientes archivos objeto: binarios planos (flat binary), ELF o COFF (clásico o de MS), como también executables en formato MZ, ELF o PE. Existe un traslado del ensamblador a la arquitectura ARM, llamado FASMARM.