Arquitetura e organização de
computadores
Programação em linguagem assembly
Aula 17
Prof. Diovani Milhorim
Linguagem Assembly
Assembly é uma linguagem de baixo
nível, chamada freqüentemente de
“linguagem de montagem”
É uma linguagem considerada difícil,
principalmente porque o programador
precisa conhecer a estrutura da máquina
para usá-la
Linguagem Assembly
 A linguagem Assembly é atrelada à arquitetura
de uma certa CPU, ou seja, ela depende
completamente do hardware
 Cada família de processador tem sua própria
linguagem assembly (Ex. X86, ARM, SPARC,
MIPS)
 Por essa razão Assembly não é uma linguagem
portável, ao contrário da maioria das linguagens
de alto nível
Linguagem Assembly
As primeiras linguagens Assembly
surgiram na década de 50, na chamada
segunda geração das linguagens de
programação
A segunda geração visou libertar os
programadores de dificuldades como
lembrar códigos numéricos e calcular
endereços
Linguagem Assembly
Assembly foi muito usada para várias
aplicações até os anos 80, quando foi
substituída pelas linguagens de alto nível
Isso aconteceu principalmente pela
necessidade de aumento da produtividade
de software
Linguagem Assembly
Atualmente Assembly é usada para
manipulação direta de hardware e para
sistemas que necessitem de performance
crítica
Device drivers, sistemas embarcados de
baixo nível e sistemas de tempo real são
exemplos de aplicações que usam
Assembly.
Linguagem Assembly
 A linguagem Assembly é de baixo nível, porém
ainda precisa ser transformada na linguagem
que a máquina entende
 Quem faz isso é o Assembler. O Assembler é
um utilitário que traduz o código Assembly para
a máquina
 Assembler é o compilador
 Assembly é a linguagem.
Linguagem Assembly
Exemplo:
Antes -> mov al, 061h (x86/IA-32)
Depois -> 10110000 01100001
Linguagem Assembly
Em Assembly é comum representar os
números na forma hexadecimal. Isso
acontece porque é interessante visualizar
o número na forma de dados
A representação hexadecimal facilita o
tratamento de números muito grandes.
Linguagem Assembly
Um algarismo hexadecimal pode ser
representado por quatro algarismos
binários
Logo um byte pode ser representado
como dois números hexa, um word como
quatro números hexa e um dword como
oito números hexa
Linguagem Assembly
Binário
Hexa
Decimal
Tipo
10000000
80
128
byte
8001
32.769
word
1111111111111
111
FFFF
65.535
word
1111111111111
1111111111111
111111
FFFFFFFF 4.294.967 dword
.295
1000000000000
001
Linguagem Assembly
Em assembly trabalha-se diretamente
com os registradores do processador.
Nos processadores Intel, existem apenas
8 registradores de uso geral
São eles:
EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, ESP, EBP
Linguagem Assembly
 Os registradores ESP e EBP só devem ser usados
preferencialmente para trabalhar com a pilha
 EAX -> Chamado de “Acumulador”, geralmente é usado para
operações aritméticas e para guardar resultados
 EBX -> Chamado de “Base”, geralmente é usado para armazenar
dados em geral e para endereços de memória
 ECX -> Chamado de “Contador”, como o nome já diz é usado como
contador, principalmente para controlar loops
 EDX -> Chamado de registrador de dados, é usado geralmente
para guardar o endereço de uma variável na memória
Linguagem Assembly
ESI e EDI -> Respectivamente “Source
Index” e “Destination Index”, são menos
usados do que os registradores descritos
anteriormente. Geralmente usa-se ESI e
EDI para movimentação de dados, com
ESI guardando o endereço fonte de uma
variável e EDI guardando o endereço
destino. Não podem ser acessados em
nível de Byte.
Linguagem Assembly
ESP e EBP -> Respectivamente “Stack
Pointer” e “Base Pointer”, só devem ser
usados para manipulação da pilha. O
Registrador ESP guarda a referência para
o topo da pilha, enquanto o registrador
EBP é usado para “andar” pela pilha
Linguagem Assembly
Todos os programas fazem uso da pilha
em tempo de execução, porém nas
linguagens de alto nível não é preciso se
preocupar com o funcionamento da pilha
Já em Assembly, o programador precisa
saber trabalhar com a pilha, pois ela é
uma ferramenta importante
Linguagem Assembly
 Registrado de estado (flag)
 Um registrador de estado é uma coleção de bits
que indicam o estado de várias operações
matemáticas. Os bits são comumente chamados
de flags (bandeiras) e são usados durante
testes de condição e ramificação de programas.
A número de bits, sua ordem e a interpretação
dada a eles depende de cada processador.
Linguagem Assembly
Formato do registrador Flag
Linguagem Assembly
 Nos processadores Intel as flags mais importantes do principal
registrador de estado têm o seguinte significado:
Linguagem Assembly
Estrutura de um programa assembly.
 Vamos entender como se estrutura um
programa em assembly.
 Como padrão de editor e compilador utilizares o
MASM32 (microsoft assembly) disponibilizado
gratuitamente pela microsoft.
 O programa é dividido em várias áreas, cada
uma com suas diretivas próprias.
Linguagem Assembly
Estrutura de um programa assembly.
 É necessário inicialmente para que o compilador possa
escolher o conjunto de instruções compatíveis indicar o
tipo de CPU.
 Se a CPU é do tipo 80386 em diante (80386, 80486,
Pentium, etc). Trabalhar com o conjunto de instruções
do 386 costuma ser mais do que suficiente
 Como é que passamos essa informação para o
compilador? Usando uma diretiva apropriada:
.386 ---> para processadores do tipo 80386
.486 ---> para processadores do tipo 80486
Linguagem Assembly
Estrutura de um programa assembly.

Ainda precisamos indicar qual é o modelo de memória que deve
ser usado. Um executável é carregado na memória de acordo com
o modelo de memória definido durante a compilação. Na época dos
computadores de 16 bits, o programa era carregado na memória em
segmentos de tamanho predefinido.
 Com o advento dos 32 bits, os executáveis passaram a ser
carregados na memória em endereços contíguos. Imagine um
segmento único de memória contendo o executável, uma tripa
enorme com a sequência de instruções. Este modelo de memória
foi denominado FLAT, ou seja, modelo plano ou contínuo.
 Usa-se a diretiva:
.MODEL FLAT
Linguagem Assembly
Estrutura de um programa assembly.
 Passagem de parâmetros para funções:
 A forma de envia parâmetros precisa ser definida previamente: se houver
mais de um parâmetro, podemos enviá-los de frente para trás ou de trás
para frente, ou seja, da esquerda para a direita ou da direita para a
esquerda.
 Veja um exemplo:
Suponha que uma função espere receber dois parâmetros (param1 e
param2).
Podemos enviá-los na sequência param1, param2 ou na sequência
param2, param1.
A primeira convenção de passagem de parâmetros é conhecida
como PASCAL e a segunda como convenção C.
Linguagem Assembly
Estrutura de um programa assembly.

Os parâmetros recebidos são guardados temporariamente num registrador
da CPU chamado de pilha (stack).
 Como o conteúdo da pilha é alterado quando uma função é chamada ou
quando a própria função alterá-lo, é preciso fazer um ajuste de pilha em
cada retorno de função. Na convenção de passagem de parâmetros do tipo
Pascal, a função chamada é a responsável pelo ajuste da pilha antes do
retorno. Na convenção C, a rotina chamadora é a responsável.
 Existe uma terceira convenção de passagem de parâmetros
denominada STDCALL (abreviação de STanDard CALL - chamada
padrão). Usando esta convenção, os parâmetros são enviados da direita
para a esquerda (como na convenção C) mas a função chamada é a
responsável pelo ajuste da pilha. A STDCALL é um híbrido das convenções
Pascal e C.
Linguagem Assembly
Estrutura de um programa assembly.
 Os sistemas win32 utilizam exclusivamente a
convenção de passagem de parâmetros
STDCALL.
 Podemos e devemos completar a diretiva acima
com:
.MODEL FLAT, STDCALL
Linguagem Assembly
Estrutura de um programa assembly.
Inicialização de dados e variáveis.
 Diretiva .DATA. Tudo que o compilador encontrar nas linhas subsequentes, até
encontrar outra diretiva, ele vai considerar como variáveis (dados) inicializados.
 Diretiva .DATA? Declaração de variáveis não inicializadas, ou seja, fazemos com
que o assembler ponha determinados nomes de variáveis na lista de variáveis, mas
sem valores definidos.
 Diretiva .CONST. Declaração de dados de valores fixos, as assim chamadas
constantes.
 Os dados declarados são os chamados dados globais (variáveis e
constantes).sEnquanto o programa estiver sendo executado, estes dados ficam
preservados. Só são destruídos quando o programa termina.
Linguagem Assembly
Estrutura de um programa assembly.
386
.MODEL FLAT, STDCALL
.DATA
... (aqui vão os dados inicializados)
.DATA?
...(aqui vão os dados não inicializados)
.CONST
... (aqui ficam as constantes)
.CODE
inicio:
... (aqui está todo o código do programa)
end inicio
Linguagem Assembly
Processo de criação do executável:
O processo de criação em um executável
assembly passa pela compilação e link de
endereços e recursos
Linguagem Assembly
Processo de criação do executável:
Arquivos envolvidos:
Os arquivos de recursos (.rc) só são necessários quando se quer utilizar recursos
adicionais, como menus e bitmaps. Isto significa que podem ou não estar presentes
no seu projeto
Linguagem Assembly
Arquivos envolvidos:
 O código fonte dos recursos
Como todo código fonte, este também é um arquivo
texto produzido com um editor de texto. Deve conter
palavras e números que o sistema operacional usa para
montar os recursos do programa que será executado os
quais, geralmente, são menus, diálogos e tabelas de
strings. Também serve de fonte de referência para
outros arquivos como ícones, bitmaps e cursores.
Maiores detalhes em como criar um arquivo de recursos
você encontra nos tutoriais.
Linguagem Assembly
Arquivos envolvidos:
 O arquivo objeto dos recursos
O arquivo de recursos compilado é como se fosse um
"arquivo objeto" dos recursos. Normalmente não se usa
este termo, mas a comparação é perfeitamente válida.
Este arquivo é produzido por um compilador de
recursos, o qual formata as instruções contidas num
arquivo .rc (palavras e números), convertendo-o num
arquivo .res pronto para ser inserido na seção de
recursos de um executável final por um linker.
Linguagem Assembly
Arquivos envolvidos:
 O executável
O arquivo executável é o arquivo final que pode ser
executado pelo sistema operacional. Geralmente está
no formato PE, reconhecido pelo Unix, Linux, Windows,
etc. O programa é produzido por um linker, o qual usa
um ou mais arquivos .obj e .res e os combina num
executável final. O formato PE também exige que o
executável tenha um cabeçalho com informações a
respeito do arquivo .exe. O linker fornece estas
informações.
Linguagem Assembly
Arquivos envolvidos:
 Arquivos DLL
Este tipo de arquivo contém funções e dados
que outros executáveis podem utilizar quando
estiverem rodando. São úteis quando contêm
funções que serão chamadas repetidas vezes
por vários executáveis. Ao invés de repetir
estas funções em cada um dos executáveis,
estes utilizam uma fonte comum: as DLLs. O
acrônimo DLL origina-se de Dinamic Link
Library - Biblioteca de Vínculo Dinâmico.