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Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico Departamento de Informática e Estatística INE 5309 - Linguagem Assembly Prof. Roberto Willrich
Aula Prática 01: Introdução à Linguagem Assembly
1. Introdução aos Registros do Processador 8088 A CPU tem 16 registros internos, cada um com 16 bits. Os 4 primeiros: AX, BX, CX e DX são registros de uso geral e podem ser usados como registros de 8 bits. Se usados em tal modo, é necessário referencia-los por exemplo como: AH e AL, que são os bytes altos e baixo do registros AX. Esta nomenclatura é também aplicável aos registros BX, CX e DX. Os registros são conhecidos pelos seus nomes específicos: AX Acumulador BX Registro Base CX Registro Contador de Dados DX Registro de Dados DS Registro de Segmento de Dados ES Registro de Segmento Extra SS Registro de Segmento Stack CS Registro de Segmento de Código BP Registro Apontador de Base SI Registro Apontador Source Index Dl Registro Apontador Destination Index SP Registro Apontador Stack Pointer IP Contador de Programa F Registro de Flags 2. Programa Debug O Debug fornece um conjunto de comandos que deixa você executar um número de operações úteis. Alguns dos comandos do Debug estão apresentados na tabela abaixo. Comando Significado Sintaxe ? Imprime os comandos do Debug na tela? A Permite montar o programa (translação das instruções Assembly em linguagem de máquina) a [end]
D Apresenta o conteúdo de uma área de memória d [end] E Permite entrar o dado em uma memória e [end] G Executa um programa na memória g [end-ini] [end-fin] H Calcula a soma e a diferença de dois valores hexadecimais h [valorl] [valor2] L Carrega um programa do disco na memória l N Define um nome para o programa n [nome.ext] Q Permite abandonar o programa Debug q R Apresenta o conteúdo de um ou mais registradores r T Realiza o "Trace" de um programa (executa 1 comando) t U Permite desassemblar o código de máquina em código simbólico u [end-ini] [end-fin] W Permite escrever o programa em disco w Para iniciar o trabalho com Debug, digite o seguinte comando no seu computador: C:/>Debug [Enter]
Na próxima linha um traço aparecerá, ele é o prompt do Debug, neste momento as instruções do debug podem ser introduzidas. Por exemplo, é possível visualizar os valores dos registros internos da CPU usando o seguinte comando: -r[Enter] AX=0000 BX=0000 CX=0446 DX=0000 SP=FFFE BP=0000 SI=0000 DI= DS=1175 ES=1175 SS=1175 CS=1175 IP=0100 NV UP EI PL NZ NA PO NC 6897:0100 58 POP BX Todos os conteúdos dos registros internos da CPU serão apresentados. Observe que, embora o seu computador apresente outros valores, os valores armazenados nos arquivos CS, DS, SS, ES são idênticos, assim todos os quatro segmentos têm o mesmo endereço de base (são mapeados no mesmo bloco de memória), características dos programas .COM. É possível alterar os valores dos registros usando o comando "r". Veja exemplo abaixo: -rbx[Enter] BX 0000 : Esta instrução apresentará o conteúdo do registro BX e o indicador Debug é mudado de "-" para ":". Quando o prompt é igual a ":", é possível mudar o valor do
1175:0108 nop 1175: Como já apresentado o comando "a" permite montar o programa de máquina. Debug monta o programa linha a linha. Por exemplo, quando nós digitalmos o [Enter] após a instrução mov ax,0002, debug automaticamente translada a linguagem simbólica em código de máquina. Caso nós digitarmos alguma instrução inválida, o debug indicará o erro após digitarmos [Enter]. Tente por exemplo armazenar a instrução MOV AZ,2 a partir da memória 200h. Os números que antecedem a instrução indica a localização em memória onde o código de máquina correspondente será armazenado. Por exemplo, a instrução add ax,bx está armazenada a partir de 1175:0106 (o primeiro número é o endereço base do segmento de código e o segundo é o deslocamento neste segmento). O número de byte que ocupa uma instrução é dependente do tipo de instrução e de seus operandos. É fácil observar que a instrução mov ax,0002 ocupa 3 bytes (100h a 102h), pois ela está armazenada do endereço 1175:1175:0100 até 1175:0102. Como nós trataremos apenas programas .COM, nós podemos por simplificação eliminar o endereço de base do segmento de código e indicar unicamente o offset. Assim podemos dizer que a instrução nop tem um tamanho de 1 byte e está armazenada em 108. Para ver o código de máquina gerado por nosso programa nós podemos utilizar a instrução "u". Esta instrução desassembla uma certa região de memória indicada nos parâmetros. Como nosso programa está armazenado entre 100h e 108h, passamos estes dois endereços como parâmetro da instrução "u". -a 1175:0100 B80200 MOV AX, 1175:0103 BB0400 MOV BX, 1175:0106 01D8 ADD AX,BX 1175:0108 90 NOP Aqui podemos ver, por exemplo, que o código de máquina gerado pela instrução MOV AX,0002 são os 3 bytes B8.02.00. Para ver o código de máquina em memória sem ver o correspondente simbólico é somente usar o comando "d 100 108".
5. Teste do Programa O Debug permite depurar programas através da execução passo-a-passo do programa. Isto é poderemos testar o programa executando instrução a instrução. Assim podemos acompanhar os valores dos registros e dos conteúdos das memórias envolvidas. Inicialmente, antes de executarmos o passo-a-passo, você deve verificar se o valor do IP é 100h. Isto pois este registro, como vimos anteriormente, indica a próxima
instrução a ser executada. Verifique então o valor de IP e se necessário atualize o valor para 100h. Após isso Ddigite o comando "t" (trace), para executar passo-a- passo este programa, assim: -t AX=0002 BX=0000 CX=0000 DX=0000 SP=FFFE BP=0000 SI=0000 DI= DS=1175 ES=1175 SS=1175 CS=1175 IP=0103 NV UP EI PL NZ NA PO NC 6897:0100 BB0400 MOV BX, Você pode ver que o valor 2 é movido para o registro AX. Note também que o valor de IP passa de 0100 para 0103, isto é, ele passa a apontar para a próxima instrução a ser executada. Digite o comando "t" novamente e você verá a segunda instrução se executar. -t AX=0002 BX=0004 CX=0000 DX=0000 SP=FFFE BP=0000 Sl=0000 Dl= DS=l175 ES=l175 SS=l175 CS=1175 IP=0106 NV UP EI PL NZ NA PO NC 6897:0100 01D8 ADD AX,BX Digite o comando "t" novamente para ver a instrução adição ser executada, você verá a seguinte linha: -t AX=0006 BX=0004 CX=0000 DX=0000 SP=FFFE BP=0000 Sl=0000 Dl= DS=1175 ES=1175 SS=1175 CS=1175 IP=0108 NV UP EI PL NZ NA PO NC 6897:0100 90 NOP Existe a possibilidade de que os registros contenham valores diferentes dos apresentados, mas AX e BX deverão ter os mesmos valores, desde que eles são os únicos que nós modificamos.A instrução NOP não realiza nenhuma operação, ela foi colocada aqui para indicar o fim de nosso programa. Para sair do Debug use o comando "q" ( quit )
6. Acesso a Memória Na memória, cada byte tem um endereço único que vai de 00000h a FFFFFh. Dois bytes consecutivos são chamados de palavra (word) e poderá começar em endereço par ou impar da memória. Uma regra definida pela Intel (construtora do 8088), o byte mais significativo de um work é armazenado no endereço maior e o byte menos significativo no endereço menor. Execute o programa abaixo e veja as alterações na memória e registro. Teste o programa abaixo. MOV AH,[200] ; Movimenta o byte contido em 200h para o registro AH SUB AH,2 ; Subtrai de 2 o valor do registro AH MOV [201],AH ; Armazena conteúdo de AH na memória DS:201h MOV AX,[200] ; Movimenta o word contido em 200h para o registro AH
