Asme…, Assem… Čo? Aký assembler?

Assembler (angl. assembler) je počítačový program na preklad z jazyka symbolických inštrukcií do strojového kódu. Každá inštrukcia priamo hovorí stroju – procesoru, čo má vykonať. Z toho vyplýva, že jazyk symbolických inštrukcií (mov, add, sub a pod.) je vždy určený pre konkrétny typ procesora, programy nie sú prenositeľné a závisia vždy na konkrétnej konfigurácii a architektúre.

Na cvičeniach budeme písať veľmi jednoduché programy, ktoré využívajú len malú časť z kompletného inštrukčného súboru procesorov rodiny x86. Všetky (okrem CPUID) by mali fungovať aj na najstaršom procesore 8086 až po najnovšie Intel Core i9 .

Na nasledujúcom obrázku je nakreslená vnútorná štruktúra procesora 80386. Je to základ, ktorý možno nájsť aj v jeho nasledovníkoch. Keďže prakticky všetko, čo procesor robí sa odohráva v registroch, nájdeme ich tu hneď niekoľko.

Registre procesorov x386.

Predovšetkým je tu sada univerzálnych registrov A-D, ktoré vykonávajú prakticky všetku prácu. Niektoré majú špeciálne určenie, ale vo väčšine inštrukcií môžete použiť ľubovoľný z nich. V pôvodnom procesore 8086 boli tieto registre 16-bitové (AX, BX, CX a DX), pričom každý z nich sa dal použiť aj ako 8-bitový (napr. AX = AH + AL). S nástupom 32-bitových procesorov sa rozšírili aj tieto registre, takže dnes sú všetky 32-bitové, pričom ale ostala zachovaná možnosť pristúpiť k spodnej polovici obsahu cez pôvodné označenie (teda napr. 32-bitový register EAX má spodných 16 bitov označených ako AX, ktoré sa dajú rozdeliť zasa na dve polovice AH a AL).

Okrem univerzálnych registrov sú v procesore dva indexové registre ESI a EDI, ktoré sa používajú napríklad pri počítadláach. Ďalej tri ukazovacie registre EBP, ESP a EIP (EBP je bázový pointer, ktorý sa používa pri výpočte adresy, ESP je zásobníkový – stack pointer, ktorý ukazuje na vrchol zásobníka a EIP je inštrukčný, ktorý ukazuje na práve vykonávanú inštrukciu).

Pri práci s pamäťou sa intenzívne využíva ďalšia skupina, tzv. segmentových registrov (SS – stack segment, CS – code segment, DS – data segment, ES – extra segment, FS a GS).

Významné postavenie má tzv. príznakový register (FLAGS), v ktorom má každý bit špeciálny význam. Napríklad nultý, najnižší bit CF (Carry Flag) sa automaticky nastaví do log. 1, ak pri aritmetickej operácii nastal prenos do vyššieho rádu. Jednotlivé bity tohoto registra je možné testovať a vetviť tak program na základe rozličných podmienok.