Le language Assembleur 8086Le language Assembleur 8086
Plan1. Introduction
2. Les registres
3. Gestion de la mémoire
4. Les modes d’adressage
5. Programmation en Assembleur 8086
6. Réalisation pratique d’un programme
1. Introduction
• langage assembleur : langage de bas niveau
• Intimement lié au fonctionnement de la machine
• Représentations mnémoniques des instructions machine (faciles àmémoriser).
• Avantages :
– programme plus rapide
– moins gourmand en espace mémoire
– permet d'accéder directement aux ressources matérielles de l'ordinateur (ex ports d'entrées sortie)
Processeur 80×86
Micro-processeur 80× 86 équipent les PC (INTEL) et compatibles
– Premier PC (Début 80) = 8086 microprocesseur 16 bits
– Puis 80286,80386,80486, Pentium…
Amélioration
– Augmentation de la fréquence d'horloge, de la largeur des bus
d'adresse et de données
– Ajout de nouvelles instructions et de registres.
Compatibilité ascendante : un programme écrit dans un langage machine
80286 peut s'exécuter dans une machine 80386
(l'inverse est faux).
Les Bus
• Pour la machine 8086 :
– Bus de données : 16 bits
– Bus d'adresses : 20 bits
• Pour des machine plus récentes :
2. Les registres du 8086
Les registres du 8086
1. Registres de travail à usage +/- spécialisé :
– AX- Accumulateur principal
– BX- Spécialisé dans l'adressage indexé
– CX (Count) utilisé pour le comptage
– DX (Data) utilisé par la multiplication et la division,
Chaque registre peut être utilisé comme 2 registres de 8 bits
Les registres du 8086
2. Registres d'offset
– SI : Source Index utilisé lors des opérations sur des chaines de caractères, associé à DS
– DI : Destination Index utilisé lors des opérations sur des chaines de caractères, associé à DS
– IP : Instruction Pointer , associé à CS, il indique la prochaine instruction à exécuter. Sa valeur est modifiée par les instructions de branchement et les appels aux sous-programmes. .
– BP : Base Pointer, associé à SS pour accéder aux données de la pile lors d'appels de sous programmes.
– SP : Stack Pointer, associé à SS, il indique l'adresse du dernier élément de la pile
Les registres du 8086
• A partir du microprocesseur 80386, tous ces registres sont étendus à 32 bits si leur nom est précédé de E (Extended).,
– EAX, EBX, ECX et EDX
– ESP, EDI, EBP, EIP et ESP
Exemple
Les registres du 8086
3. Les registres de segment
Registres spécialisés dans l'adressage de segments (pages) de la mémoire Centrale. Tout accès à la MC ne peut se faire qu'avec le concours de l'un de ces quatre registres :
– CS : Code Segment pointe sur un segment qui contient les instructions du programme exécuté. Travaille avec IP
– DS : Data Segment pointe le segment qui contient les données..
– ES : Extra Segment : registre supplémentaire pour adresser les données
– SS : Stack Segment pointe sur le segment qui contient la pile
Les registres du 8086
Les registres du 8086
4. Le registre d'état
• Determine l’état courant du microprocesseur.
• Son contenu est modifié automatiquement suite aux opérations arithmétique ou logiques,
• Il contient les indicateurs suivants :
Le registre d'état
2. Gestion de la mémoire du microprocesseur 8086
Le 8086 dispose de 20 bits d'adresse � accepte jusqu'à 1 Mo de mémoire
limitation registre 16 bits � la mémoire est découpée en segments de 64 bits
Ségmentation de la mémoire
Questions : Quel est le nombre de segments possibles :
Pourquoi l'adresse est un multiple de 16 ?
Ségmentation de la mémoire
Une case mémoire est repérée en moyen de deux quantités sur 16 bits :
1. - L’adresse de base d'un segment (registre de segment)
2. - Le déplacement ou offset dans ce segment (registre général)
Adresse logique : La donnée d’un couple segment : offset.
Adresse physique : L’adresse (sur 20 bits ) d’une case mémoire envoyée réellement sur le bus d’adresses A0 - A19.
Calcul de l’adresse physique :
Adresse physique = 16 × segment + offset
Exemple :
l'adresse logique 3100h : 27EEh
l'adresse physique
31000h + 27EEh = 337EEh
La zone mémoire réservée à un programme utilisateur après son chargement en mémoire
Remarque : les segments peuvent se
chevaucher ou se recouvrir complètement.
3. Les modes d’adressage du microprocesseur 8086Un mode d'adressage est la méthode de localisation des opérandes qui
interviennent dans une opération.
1. Adressage implicite : L'instruction n'utilise aucun opérande ou concerne des
registres implicites.
Exemple : RET ; retour d'un sous-programme
MOVSB ; copie l'octet d'adresse SI dans celui d'adresse DI
2. Adressage immédiat : l'opérande est une constante fournie immédiatement
dans l'instruction.
Exemple : MOV DX, 4 ; copie dans DX la valeur 4 (codé sur 16 bit)
MOV AL, 12 ; copie dans AL la valeur 12 (8 bits)
MOV AH, 3Ah ; copie dans AL la valeur 3A hexa
3. Adressage de registre (inhérent) :
l’opérande se trouve dans un registre de 8 ou 16 bits.
Exemple :
MOV DX, DI ; copie dans DX la valeur contenue dans DI
MOV AL, BH ; le contenu de BH est copié dans AL (8 bits)
4. Adressage de la mémoire
Une seule des éventuelles opérandes d’une instruction peut être stockée
dans la mémoire. Son offset est calculé par la formule générale suivante :
Offset = Base + Index + déplacement
Base = { BX, BP }
Index= { DI, SI }
déplacement = { Aucun, valeur 8 bit, valeur 16 bits)
���� Possibilité d’adressage très variés
[BX + SI] + [d8] [BX + SI] + [d16][BX + DI] + [d8] [BX + DI] + [d16][BP + SI] + [d8] [BP + SI] + [d16][BP + DI] + [d8] [BP + DI] + [d16]
Base+déplacement +Index
[BX + SI] [BX + DI] [BP + SI] [BP + DI]
Adressage basé indexé
Base+Index
[DI]+[d8][SI]+[d16] [DI]+[d8][SI]+[d16]
Index+ déplacement
[DI] [SI]
Adressage indexé
Index
[BX]+[d8] [BX]+[d16][BP]+[d8][BP]+[d16]
Base +déplacement
[BX][BP]
Adressage basé
Base
[d8][d16]Adressage direct
Déplacement
Combinaisons possibles Mode d'adressage Formule de L’offset
Adressage baséMOV DX, [BX] ; copie dans DX le mot d'adresse DS:BX
MOV DX, TABLE[BX] ; copie dans DX le mot d'adresse S:(BX+TABLE)
MOV 5[BP], AL ; AL est copié dans l'octet d'adresse SS:(BP+5)
MOV DH, [BX + VEC]
Adressage indexéMOV BX, [DI] ; copie le mot d'adresse DS:DI dans le registre BX
MOV AL, 13[SI] ; copie dans AL l'octet d'adresse DS:(SI+13)
MOV [VCT + SI], AX
MOV [SI], AH
Adressage basé indexéMOV AL, [BX + SI + 2] ; copie l'octet d'adresse DS:(BX+SI+2) dans AL
MOV TABLE[BP][DI], AX
Exemples d'adressage indirect
4.1 . Syntaxe d’une instruction en assembleur
Commentaire(facultatif)
opérande (selon opération)
Opération(obligatoire)
Label(facultatif)
Label : étiquette attribué à une ligne du programme utile pour les
branchements . Il comporte au maximum 31 caractères et se termine
par (:) (sauf pour les directives)
Opération : un mnémonique qui définit l’opération à exécuter et qui doit être
rigoureusement respecté. ex JUMP, ADD
Opérande : champ qui présente les paramètres éventuels de l’opération
( 0 ou plusieurs données ).
Commentaire : champ commençant par( ;) ou (#) sans valeur pour le
programme assembleur
4. Programmation en Assembleur 8086
4.2. Structure d’un programme en Assembleur :
Un programme en langage assembleur contient deux types de commandes :
• Les instructions proprement dites, qui appartiennent du jeu d'instruction
du microprocesseur et seront traduites par le programme assembleur en
instructions en langage machine. (déstinées au microprocesseurs)
• Les pseudo-instructions ou directives, mots clefs spéciaux qui
consistent en des ordres déstinés au programme assembleur sur la façon
dont il doit traduire le programme. ( ne génèrent généralement pas
d'instructions en langage machine ).
a. Principales Directives pour l’assembleur 8086 -pseudo instructions-
Déclaration des segments
seg_pile SEGMENT stack ; mot clef stack (pile)DW 100 dup (?) ; reserve espace
seg_pile ENDS
Définitions de constantes :
nom constante EQU valeur
Exemple : escape equ 1BH
a. Principales Directives pour l’assembleur 8086 (suite)
Déclaration des variables (Réservation de cases mémoires )
DB : Define Byte, (1 octets)
DW : Define Word, (2 octets)
DD : Define Double, (4 octets)
DQ : Define Quadruple, (8 octets)
Exemple
data SEGMENT
truc DW 0F0AH ; en hexa
masque DB 01110000b ; en binaire
data ENDS
data SEGMENT
machine db 10, 0FH ; 2 fois 1 octet
chose db -2, ’ALORS’
data ENDS
• Déclaration des tableaux
• Déclaration d’une procédure
Calcul PROC near ; procedure nommee Calcul
... ; instructions
Calcul ENDP ; fin de la procedure
CALL Calcul ;Appel de la procédure
b. Jeu d'instructions du microprocesseur 8086
• Instructions de transfert de données (affectation)
• Instructions Arithmétiques et logiques
• Instructions de branchement (saut de programme)
Type d'opérandes
b. Jeu d'instructions du microprocesseur 8086
;---------------------------------------------------------------------------------------------------------
;Programme calculant la somme de 6 et 3 et l'affiche
;---------------------------------------------------------------------------------------------------------
; Définition du segment de donnée -----------------------------------------------------------
data SEGMENT
A DB 6 ; A = 6
B DB 3 ; B = 3
Somme DB ? ; Resultat
data ENDS
; Définition du segment de code et début du code ----------------------------------------
code SEGMENT
Addition PROC
ASSUME DS:data ; Attribution du registre de segment de donnée
ASSUME CS:code ; Attribution du registre de segment de code
4.3. Exemple de programmes :
debut :
; Pointage des données------------------------------------------------------------
MOV AX, data ; première instruction
MOV DS, AX ; initialisation de DS
; Le programme d'addition --------------------------------------------------------
MOV AL, A
ADD AL, B
MOV result, AL ; rangement résultat
; Conversion ASCII puis Affichage---------------------------------------------
Mov DL, Result
Add DL, 48 ;48 le code ASCII de 0
MOV AH, 2 ; fonction du DOS qui afficheINT 21H ; à l'écran le caractère se trouvant dans DL
; Retour au DOS--------------------------------------------------------------------
MOV AH, 4CH ; fin de traitement et retour au DOS
INT 21H
Addition ENDP ; fin de procédure
code ENDS ; fin de segment
END debut ; fin des instructions.
;--------------------------------------------------------------------------------------------------; Programme qui calcule la longueur d'une chaine de caractère;--------------------------------------------------------------------------------------------------
data SEGMENT ; ; Segment de donnéeschaine DB 'Hello world\0'data ENDS
code SEGMENT ; Segment de codeASSUME DS:data, CS:code
main:MOV AX,data ; Initialisation du registre de MOV DS,AX ; segment de données
MOV BX,offset chaine ; Chargement de l'adresse de la ; chaîne dans BX Il s'agit de ; l'adresse relative au début du ; segment
MOV CX,0 ; Initialisation compteur
loop: MOV AL,[BX] ; transfert des caractères dans AL ; Adressage indirect
CMP AL,0 ; Test de fin de chaîneJZ finiINC BX ; Incrémentation pointeurINC CX ; Incrémentation compteurJMP loop
fini:MOV AH,4CH ; retour au DosINT 21H
code ENDS
END main
5. Réalisation pratique d’un programme en assembleur
fichier.COM
� debug est un programme qui s’exécute sur PC (sous DOS) et qui permet de manipuler des programmes en langage symbolique.
� Il est normalement distribué avec toutes les versions du système MS/DOS.
� Les fonctionnalités principales de debug sont les suivantes :
� L' Entrée d’un programme en langage symbolique ; debug traduit les instructions en langage machine
� L’exécution pas a pas;
� La visualisation du contenu des registres et de la mémoire ;
Le programme DebugLe programme Debug