unidad i

42

Upload: emil01

Post on 01-Oct-2015

213 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Historia del ensamblador

TRANSCRIPT

Presentacin de PowerPoint

Perspectiva histricaLos lenguajes ensambladores fueron primero desarrollados en los aos 1950, cuando fueron referidos como lenguajes de programacin de segunda generacin. Por ejemplo, el SOAP (Symbolic Optimal Assembly Program) era un lenguaje ensamblador de 1957 para el computador IBM 650. Los lenguajes ensambladores eliminaron mucha de la propensin a errores y del consumo de tiempo de la programacin de los lenguajes de primera generacin que se necesitaba con los primeros computadores, liberando a los programadores del tedio tal como recordar cdigos numricos y clculo de direcciones. Una vez fueron ampliamente usados para todo tipo de programacin. Perspectiva histricaSin embargo, por los aos 1980 (1990 en los microcomputadores), su uso haba sido en gran parte suplantado por los lenguajes de alto nivel, en la bsqueda de una mejorada productividad en programacin. Hoy en da, aunque el lenguaje ensamblador es casi siempre manejado y generado por los compiladores, todava se usa para la manipulacin directa del hardware, acceso a instrucciones especializadas del procesador, o para resolver problemas de desempeo crtico. Los usos tpicos son drivers de dispositivo, sistemas embebidos de bajo nivel, y sistemas de tiempo real.Histricamente, un gran nmero de programas han sido escritos enteramente en lenguaje ensamblador. Los sistemas operativos fueron casi exclusivamente escritos en lenguaje ensamblador hasta la aceptacin mplia del lenguaje de programacin C en los aos 1970 y principios de los 1980. Tambin, muchas aplicaciones comerciales fueron escritas en lenguaje ensamblador, incluyendo una gran cantidad del software escrito por grandes corporaciones para mainframes de IBMLos lenguajes COBOL y FORTRAN eventualmente desplazaron mucho de este trabajo, aunque un nmero de organizaciones grandes conservaran las infraestructuras de aplicaciones en lenguaje ensamblador hasta bien entrados los aos 1990.

Por qu programar en ensambladorLa programacin en lenguaje ensamblador ofrece diferentes ventajas. Un programa escrito en lenguaje ensamblador requiere considerablemente menos memoria y tiempo de ejecucin que un programa escrito en un lenguaje de alto nivel. La programacin en lenguaje ensamblador depende de la arquitectura del computador sobre el cual se trabaja, sto es importante para entender el funcionamiento interno de la mquina, por ello al programar en ensamblador se llega a comprender cmo funciona el computador y cmo es su estructura bsica. La capacidad de poder escribir programas en lenguaje ensamblador es muy importante para los profesionales del rea de Sistemas Operativos debido a que los programas residentes y rutinas de servicio de interrupcin casi siempre son desarrollados en lenguaje ensamblador. Adems, aun cuando la mayora de los especialistas en programacin desarrolla aplicaciones en lenguajes de alto nivel, que son ms fciles de escribir y de mantener, una prctica comn es codificar en lenguaje ensamblador aquellas rutinas que han causado cuellos de botella en el procesamiento.

La mayora de los primeros microcomputadores confiaron en el lenguaje ensamblador codificado a mano, incluyendo la mayora de los sistemas operativos y de las aplicaciones grandes. Esto era porque estos sistemas tenan limitaciones severas de recursos, impusieron idiosincrticas arquitecturas de memoria y de pantalla, y proporcionaron servicios de sistema limitados y con errores.Quizs ms importante era la falta de compiladores de primera clase de lenguajes de alto nivel adecuados para el uso en el microcomputador. Un factor psicolgico tambin pudo haber jugado un papel: la primera generacin de programadores de los microcomputadores conserv una actitud de aficionado de "alambres y alicates".

En un contexto ms comercial, las ms grandes razones para usar el lenguaje ensamblador era hacer programas con mnimo tamao, mnima sobrecarga, mayor velocidad y confiabilidad.Los tpicos ejemplos de programas grandes en lenguaje ensamblador de ese tiempo son los sistemas operativos IBM PC DOS y aplicaciones tempranas tales como la hoja de clculo Lotus 1-2-3, y casi todos los juegos populares para la familia Atari 800 de computadores personales. Incluso en los aos 1990, la mayora de los videojuegos de cnsola fueron escritos en ensamblador, incluyendo la mayora de los juegos para la Mega Drive/Genesis y el Super Nintendo Entertainment System. Segn algunos insiders de la industria, el lenguaje ensamblador era el mejor lenguaje de programacin a usar para obtener el mejor desempeo del Sega Saturn, una cnsola para la cual era notoriamente desafiante desarrollar y programar juegos.El popular juego de arcade NBA Jam (1993) es otro ejemplo. El ensamblador ha sido por largo trecho, el lenguaje de desarrollo primario en los computadores hogareos Commodore 64, Atari ST, as como el ZX Spectrum. Esto fue as en gran parte porque los dialectos del BASIC en estos sistemas ofrecieron insuficiente velocidad de ejecucin, as como insuficientes caractersticas para aprovechar completamente el hardware disponible.Algunos sistemas, ms notablemente el Amiga, incluso tienen IDEs con caractersticas de depuracin y macros altamente avanzados, tales como el freeware ASM-One assembler, comparable a las del Microsoft Visual Studio (el ASM-Uno precede al Microsoft Visual Studio).El ensamblador para el VIC-20 fue escrito por Don French y publicado por French Silk. Con 1639 bytes de longitud, su autor cree que es el ms pequeo ensamblador simblico jams escrito. El ensamblador soportaba el direccionamiento simblico usual y la definicin de cadenas de caracteres o cadenas hexadecimales. Tambin permita expresiones de direcciones que podan combinarse con las operaciones de adicin, substraccin, multiplicacin, divisin, AND lgico, OR lgico, y exponenciacin.CaractersticasEl cdigo escrito en lenguaje ensamblador posee una cierta dificultad de ser entendido ya que su estructura se acerca al lenguaje mquina, es decir, es un lenguaje de bajo nivel.

El lenguaje ensamblador es difcilmente portable, es decir, un cdigo escrito para un microprocesador, puede necesitar ser modificado, para poder ser usado en otra mquina distinta. Al cambiar a una mquina con arquitectura diferente, generalmente es necesario reescribirlo completamente.

Los programas hechos por un programador experto en lenguaje ensamblador son generalmente mucho ms rpidos y consumen menos recursos del sistema (memoria RAM y ROM) que el programa equivalente compilado desde un lenguaje de alto nivel. Al programar cuidadosamente en lenguaje ensamblador se pueden crear programas que se ejecutan ms rpidamente 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 unmicroprocesadorpor lo que se pueden crear segmentos de cdigo difciles y/o muy ineficientes de programar en un lenguaje de alto nivel, ya que, entre otras cosas, en el lenguaje ensamblador se dispone de instrucciones del CPU que generalmente no estn disponibles en los lenguajes de alto nivel.

Tambin se puede controlar el tiempo en que tarda una rutina en ejecutarse, e impedir que se interrumpa durante su ejecucin.

Importancia del lenguaje ensambladorLa importancia del lenguaje ensamblador radica principalmente que se trabaja directamente con el microprocesador; por lo cual se debe de conocer el funcionamiento interno de este, tiene la ventaja de que en el se puede realizar cualquier tipo de programas que en los lenguajes de alto nivel no lo pueden realizar. Otro punto sera que los programas en ensamblador ocupan menos espacio en memoria.

Ventajas y desventajas del Lenguaje EnsambladorVentajasComo trabaja directamente con el microprocesador al ejecutar un programa, pues como este lenguaje es el ms cercano a la mquina la computadora lo procesa mas rpido.Eficiencia de tamao .- Un programa en ensamblador no ocupa mucho espacio en memoria porque no tiene que cargan libreras y dems como son los lenguajes de alto nivelFlexibilidad .- Es flexible porque todo lo que puede hacerse con una mquina, puede hacerse en el lenguaje ensamblador de esta mquina; los lenguajes de alto nivel tienen en una u otra forma limitantes para explotar al mximo los recursos de la mquina. O sea que en lenguaje ensamblador se pueden hacer tareas especficas que en un lenguaje de alto nivel no se pueden llevar acabo porque tienen ciertas limitantes que no se lo permite

DesventajasTiempo de programacin.Programas fuente grandes.Peligro de afectar recursos inesperadamente. Falta de portabilidad.Tiempo de programacin.Como es un lenguaje de bajo nivel requiere ms instrucciones para realizar el mismo proceso, en comparacin con un lenguaje de alto nivel. Por otro lado, requiere de ms cuidado por parte del programador, pues es propenso a que los errores de lgica se reflejen ms fuertemente en la ejecucin.

Programas fuente grandesPor las mismas razones que aumenta el tiempo, crecen los programas fuentes; simplemente requerimos ms instrucciones primitivas para describir procesos equivalentes. Esto es una desventaja porque dificulta el mantenimiento de los programas, y nuevamente reduce la productividad de los programadores.

Peligro de afectar recursos inesperadamenteQue todo error que podamos cometer, o todo riesgo que podamos tener, podemos afectar los recursos de la maquina, programar en este lenguaje lo ms comn que pueda pasar es que la mquina se bloquee o se reinicialice. Porque con este lenguaje es perfectamente posible (y sencillo) realizar secuencias de instrucciones invlidas, que normalmente no aparecen al usar un lenguaje de alto nivel.Falta de portabilidadPorque para cada mquina existe un lenguaje ensamblador; por ello, evidentemente no es una seleccin apropiada de lenguaje cuando deseamos codificar en una mquina y luego llevar los programas a otros sistemas operativos o modelos de computadoras.

Relacin entre el cdigo binario y el lenguaje ensambladorEn el cdigo binario se utilizan ceros y unos, mientras que el lenguaje ensamblador es una coleccin de smbolos mnemnicos que representan: operaciones, nombres simblicos, operadores y smbolos especiales.La relacin entre estos dos lenguajes sera que el binario es el lenguaje que la mquina entiende y el ensamblador se acerca mas lenguaje de esta.Manejo de la memoria: Direccionamiento (interno y externo)El manejo de la memoria depende de que procesador tenga la mquina, entre los cuales a continuacin se mencionan los siguientes:Memoria de ProgramaMemoria Externa de DatosMemoria Interna de DatosRegistros de Funciones EspecialesMemoria de Bit.

El espacio de la Memoria de Programa contiene todas las instrucciones, datos, tablas y cadenas de caracteres (strings) usadas en los programas. Esta memoria se direcciona principalmente usando el registro de 16 bits llamado Data Pointer. El tamao mximo de la Memoria de Programa es de 64 Kbytes.La Memoria Externa de Datos contiene todas las variables y estructuras de datos que no caben en la memoria interna del Microprocesador. Esta memoria se direcciona principalmente por el registro de 16 bits Data Pointer , aunque tambin se puede direccionar un banco de Memoria Externa de Datos de 256 bytes usando los dos primeros registros de propsito general .El espacio de Memoria Interna de Datos funcionalmente es la memoria de datos ms importante, ya que ah es donde residen cuatro bancos de registros de propsito general; la pila o stack del programa; 128 bits de los 256 bits de un rea de memoria direccionable por bit y todas las variables y estructuras de datos operadas directamente por el programa. El tamao mximo de la Memoria Interna de Datos es de 256 bytes.Contiene un espacio para los denominados Registros de Funciones Especiales destinado para los puertos de entrada/salida, temporizadores y puerto serie del circuito integrado. Estos registros incluyen al Stack Pointer; al registro de la palabra de estado del programa y al Acumulador. La cantidad mxima de Registros de Funciones Especiales es 128.Todos los Registros de Funciones Especiales tienen direcciones mayores a 127 y se ubican en los 128 bytes superiores de la Memoria Interna de Datos. Estas dos reas de la Memoria Interna de Datos se diferencian por el modo de direccionamiento usado para accesarlas. Los Registros de Funciones Especiales solo se pueden accesar usando el modo de direccionamiento Directo, mientras que los 128 bytes superiores solo se pueden accesar con el modo de direccionamiento Indirecto.Por otra parte, el espacio de Memoria de Bit se usa para almacenar variables y banderas de un bit. El tamao mximo de la Memoria de Bit es de 256 bits, 128 de los bits comparten su espacio con 16 bytes del espacio de la Memoria Interna de Datos y los otros 128 bits lo hacen con los Registros de Funciones Especiales.Diseo de LenguajeElementos bsicosHay un grado grande de diversidad en la manera en que los autores de los ensambladores categorizan las sentencias y en la nomenclatura que usan. En particular, algunos describen cualquier cosa como pseudo-operacin (pseudo-Op), con excepcin del mnemnico de mquina o del mnemnico extendido.Un tpico lenguaje ensamblador consiste en 3 tipos de sentencias de instruccin que son usadas para definir las operaciones del programa:Mnemnicos de opcodeSecciones de datosDirectivas de ensamblador 9. Bibliografa

Abel, P.; Lenguaje Ensamblador para IBM PC y Compatibles; Ed. Prentice Hall; 3 Edicin; 1996.Brey, B.; Los microprocesadores de Intel: Arquitectura, Programacin e Interfaces; Ed. Prentice Hall; 3 Edicin; 1995.Caballar, J.; El libro de las comunicaciones del PC: tcnica, programacin y aplicaciones; Ed. Rama-Computec; 1 Edicin; 1997.Morgan y Waite; Introduccin al microprocesador 8086/8088; Ed. Byte Books/Mc Graw Hill; 1 Edicin; 1992.Pawelczak; Pass32 32 bit Assembler V 2.5 Instruction Manual; 1997.Rojas, A.; Ensamblador Bsico; Ed. Computec; 2 Edicin; 1995.Socha y Norton; Assembly Language for the PC; Ed. Brady Publishing; 3 Edicin; 1992.Tannenbaum, A.; Organizacin de Computadoras un enfoque estructurado; Ed. Prentice Hall; 3 Edicin; 1992.Pginas en Internet con informacin relacionadaNASM Home Page:Esta pgina contiene informacin sobre la programacin en lenguaje ensamblador y una gran cantidad de enlaces hacia otras pginas con temas relacionados.http://www.cryogen.com/NasmPass32 Home Page:Esta pgina contiene la informacin ms reciente sobre el desarrollo y nuevas versiones del ensamblador Pass32http://www.geocities.com/SiliconValley/Bay/3437/index.htmlReferencias

http://lenguajes-e-interpretes.blogspot.mx/2012/11/importancia-del-lenguaje-ensamblador.htmlhttp://ilustrados.com/tema/3805/Programacion-lenguaje-ensamblador.htmlhttp://www.daypo.com/examen-lenguaje-ensamblador.htmlhttp://148.204.211.134/polilibros/portal/Polilibros/P_proceso/Organizacion_de_computadoras_Oscar_Garcia_Hernandez/Organizacion%20de%20computadoras/unidad%203/indice.htmlEste es muy utlhttp://learnassembler.com/index.html