Lenguaje Ensamblador ( I )

El estudio de este lenguaje de me ha permitido ver la programación desde un punto de vista diferente, si bien es cierto que el desarrollo puede ser inicialmente menos fluido que con los lenguajes de alto nivel, me parece que nos permite tener un mejor conocimiento sobre como funcionan nuestros programas.

Este lenguaje nos permite entonces interactuar de una manera diferente con la máquina diría yo que algo mas de tu a tu, puesto que vemos con algo mas de detalle como el procesador interactua con la información que vamos suministrando al programa y los resultados que el va generando.

Empecemos por el principio, el procesador de una computadora basa su trabajo en unos elementos llamados Registros, los cuales utiliza para obtener información, procesarla y devolver resultados, tareas que realiza mediante su conjunto de instrucciones ambos elementos tanto los registros como el conjunto de instrucciones dependen de su arquitectura.

Las entradas que escribo de momento corresponden a la arquitectura intel x86_64.



Los Registros 

La siguiente tabla nos muestras los registros de propósito general del procesador:

64 Bits	32 Bits	16 Bits	8 Bits
			4B Altos	4B Bajos
RAX	EAX	AX	AH	AL
RBX	EBX	BX	BH	BL
RCX	ECX	CX	CH	CL
RDX	EDX	DX	DH	DL
RSI	ESI	SI	SIH	SIL
RDI	EDI	DI	DIH	DIL
RBP	EBP	BP	BPH	BPL
RSP	ESP	SP	SPH	SPL
R8	R8D	R8W	R8B
R9	R9D	R9W	R9B
R10	R10D	R10W	R10B
R11	R11D	R11W	R11B
R12	R12D	R12W	R12B
R13	R13D	R12W	R12B
R14	R14D	R14W	R14B
R15	R15D	R15W	R15B

Como mencionaba mas arriba estos registros son los que usa el procesador para recibir y devolver información, esto nos lleva a que no se usan tipos de variables como en los lenguajes de alto nivel, en lugar de ello solo hay tamaños de variables con las que trabajamos.

En teoría podemos usar estos registros de la manera como mejor nos convenga solo que en la práctica existen algunas convenciones que es mejor respetar como las siguientes:

Registro Stack Pointer ( RSP )

Este registro habitualmente contiene un puntero un al tope del Stack o Pila, ese espacio que usamos para almacenar las variables locales, por lo que no suelen dársele otro tipo de usos. 

Registro Base Pointer ( RBP )

Similar al anterior este registro no suele asignarselen tareas diferentes porque habitualmente contiene un puntero a la base del Stack o Pila. 

Registro Puntero a Instrucción ( RIP )

Adicional a los registros de propósito general, existen registros especiales como este el cual es un puntero a la siguiente instrucción a ejecutar. 

Registro Flag ( rFlags )

El registro rFlags es usado por la CPU para guardar estados y controlar la información. Este registro es actualizado por la CPU con cada instrucción que se ejecuta y no es directamente accesible por los programas.

Nombre	Simbolo	Bit	Uso
Acarreo	C	0	Usado para indicar que la operación previa genero un acarreo es decir cuando una suma sin signo excede el tamaño de almacenamiento de la variable de destino o cuando se resta un entero grande a uno mas pequeño.
Paridad	P	2	Usado para indicar si como resultado de la operación previa el ultimo byte contiene una cantidad par de 1’s .
Ajuste	A	4	Usado para soportar operaciones Decimal codificado en Binario.
Zero	Z	6	Usado para indicar si el resultado de la operación previa genero un 0 en el operando de destino.
Signo	S	7	Usado para indicar si el resultado de la operación previa genero un cambio de signo en el operador de destino.
Direccion	D	10	Usado para especificar la dirección (Incremento o Decremento) en operaciones con cadenas.
Overflow	O	11	Usado para indicar si el resultado de la operación previa genero un desbordamiento con cambio de signo en el operando de destino.

  

Representación de datos

La representación de los datos para el procesador siempre es la misma solo uno 1’s y 0’s por tanto somos nosotros quienes dotamos de un contexto la información y al interpretamos de diferentes formas. Dado que operar en el sistema binario, es mas complejo de lo que quisieramos para trabajar cuando se programa en ensamblador se suele entonces realizar las operaciones en decimal o hexadecimal.

Por tanto es importante familiarizarnos con el sistema hexadecimal, si queremos obtener fluides en la lectura de programas cuando usamos un depurador, en lo que respecta a este documento hablare solo de las longitudes de variables.

Tamaño	Bits	Bytes	Rango sin Signo	Rango con signo	Equivalencia en C
Byte	8	1	0 – 255	-128 – 127	Char
Word	16	2	0 – 65535	-32768 – 32767	Short
Dword	32	4	0 – 4924967295	-2,147,463,648 – 2,147,463,647	Int, long, Float
QWord	64	8	0 – 264-1	232 – 232-1	Long long, double, punteros