ASM – Tutorial 1 – Adam Hyde

Tutorial de Assembler de Adam Hyde 1.0
PARTE 1

Traduzido por Renato Nunes Bastos

Versão   :  1.2
Data       :  16-02-1996 / online by Renato 01-11-1998
Contato  :  blackcat@vale.faroc.com.au
http://www.faroc.com.au/~blackcat

;Renato:   Contato
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http://www.krull.com.br


O que é Assembler? | Por que usá-lo? | Como este tutorial apareceu? | Registradores | Instruções do 8086


O que é Assembler?

Assembler conseguiu ser uma das minhas linguagens favoritas para trabalhar. Não que seja uma linhguagem fácil no início, mas quando você fica familiar com ela, você entende o quão lógica ela é.

Assembler é uma linguagem de baixo nível, que você pode usar em seus programas para acelerar tarefas lentas. Basicamente ela consite de sentenças que representam instruções em linguagem de máquina, e, como ela está próxima ao código de máquina, ela é rápida.

Há muito tempo atrás, quando o 8086 apareceu (sim, existiam humanos na Terra nessa época :), programar  não era uma tarefa fácil.  Quando os primeiros computadores foram desenvolvidos, a programação tinha que ser feita em código de máquina, que _não_ era uma tarefa fácil, e assim o Assembler nasceu.

Por que usá-lo?

Como eu disse antes, Assembler é veloz. Ele também permite a você falar com a máquina a nível de hardware, e lhe dá muito maior controle e flexibilidade sobre o PC. Uma das outras vantagens do Assembler é que ele permite a você impressionar seus amigos com páginas de código aparentemente incompreensível. Não está vendo eles aglomerados em volta de você e impressionados/rindo de sua nerdeza?   🙂

Como este tutorial apareceu?

Bem, Eu tinha uma dupla de amigos que queriam aprender Assembler para acelerar seus programas em Pascal, então eu dei-lhes alguns Tutoriais de Assembler que eu tinha. Como esses tutoriais tinham toda a informação que você precisaria, eles não foram escritos para os principiantes entenderem facilmente, então, decidi escrever meu próprio.

Se você está usando este tutorial e o acha útil e informativo, então, por favor escreva para mim.


LIÇÃO 1 – Registradores

Quando você está trabalhando com Assembler, você tem que usar registradores. Você pode imaginá-los como sendo vari veis já definidas para você. Os mais comuns estão listados abaixo:

  • AX   – o acumulador.  Compreende AH e AL, os bytes alto e baixo de AX.   Comumente usado em operações matemáticas e de E/S.
  • BX   – a base.  Compreende BH e BL.  Comumente usado como uma base ou registrador apontador.
  • CX   – o contador.  Compreende CH e CL.  Usado frequentemente em loops.
  • DX   – o deslocamento, similar ao registrador de base.  Compreende DH e DL. Acho que você está pegando o espírito da coisa agora.

Estes registradores são definidos como registradores de uso geral pois podemos realmente armazenar qualquer coisa que quisermos neles. São também registradores de 16 bits, o que significa que podemos armazenar um inteiro positivo de 0 a 65535, ou um inteiro com sinal de -32768 to 32768.

Incidentalmente, o assunto do alto e do baixo byte destes resgistradores causou muita confusão no passado, logo, tentarei dar alguma explicação aqui. AX tem um intervalo de 0 até FFFFh. Isto significa que você tem um intervalo de 0 até FFh para AH e AL.   (Se sabe pouco sobre hexadecimal, não se preocupe. O próximo tutorial vai falar sobre ele.)

Agora, se nós tivermos que armazenar 0A4Ch em AX, AH conterá 0Ah, e AL conterá 4Ch.   Sacou?  Este é um conceito muito importante, e eu falarei sobre ele mais profundamente no próximo tutorial.

Os registradores de segmento:  – ta da!

Estes são outros registradores que nós não vamos ver nos primeiros tutorias, mas vamos vê-los em maior profundidade mais tarde. Eles são imensamente úteis, mas podem ser também perigosos.

  • CS – o segmento de código. O bloco de mem¢ria onde o código ‚ armazenado. NÃO brinque com esse, a menos que saiba o que está fazendo.
  • DS – o segmento de dados. A área na memória onde os dados são armazenados. Durante operações de bloco, quando grandes blocos de dados são movidos, este é o segmento a que a CPU comumente se refere.
  • ES – o segmento extra. Apenas outro segmento de dados, mas este é comumente usado quando se quer acessar o vídeo.
  • SS – não, não é o exército alemão. É o segmento de pilha, em que a CPU armazena endere‡os de retorno de subrotinas. Tome cuidado com ele.  🙂

Alguns outros que você vai comumente usar:

  • SI – o índice de fonte. Frequentemente usado para movimentações de blocos de instruções. Este é um ponteiro que, com um segmento, geralmente DS, é usado pela CPU para leitura.
  • DI – o índice de destino. Novamente, você o usará muito. Um outro ponteiro que, com um segmento, geralmente ES, é usado para escrita pela CPU.
  • BP – o apontador da base, usado em conjunto com o segmento de pilha. Nós não vamos usá-lo muito.
  • SP – o apontador da pilha, comumente usado com o segmento de pilha. NÃO brinque com isso de jeito nenhum.

Por enquanto você deveria saber o que são registradores. Há outros registradores também, e coisas conhecidas como flags, mas nós não iremos a eles agora.


COISAS PARA FAZER:

1) Aprender os vários registradores de cor.
2) Arrumar uma calculadora que suporte hexadecimal – ou pelo menos uma
tabela ASCII. Isso cobre 0 – 255, ou, de 0h a FFh.


LIÇÃO 2 – O conjunto de instruções do 8086:

Okay, então você já aprendeu sobre registradores, mas, como usá-los, e como se codifica em Assembler? Bem, primeiro você precisa de algumas instruções. As seguintes instruções podem ser usadas em todas as CPU’s do 8086 para cima. (by Renato – da mesma família 80×86, né? Não tente fazer num PowerPC que não vai rodar.)

  • MOV <dest>, <valor> – MOVE. Esta instrução permite MOVER um valor para uma posição na mem¢ria.

Ex.: MOV AX, 13h

Isso deveria mover 13h (19 em decimal) para o registrador AX. Logo, se AX valia antes 0, ele agora seria 13h.

ISSO APENAS MOVE UM VALOR PARA UM REGISTRADOR, NÃO FAZ NADA MAIS.

Ex.: (Em Pascal) AX := $13;

  • INT <número>        – INTERRUPÇÃO. Esta instrução gera uma interupção.
    Você pode pensar nisso como sendo quase uma
    procedure.

Ex.: INT 10h

Geraria a interrupção 10h (16 em decimal). Agora, o que isso faria depende do conteúdo do registrador AH, entre outras coisas. Por exemplo, se AX = 13h e a interrupção 10h foi gerada, o vídeo seria colocado no modo 320x200x256.

Mais precisamente:

AH seria igual a 00  – seleciona a subfunção do

modo, e

AL seria igual a 13h – modo gráfico 320x200x256.

Contudo, se AH = 2h, e a interrupção 16h foi gerada, isso instruiria a CPU para checar se alguma tecla pressionada está no buffer do teclado.

Se AH = 2h, e BH = 0h e a interrupção 10h foi gerada, então a CPU moveria o cursor para a posição X em DL e posição Y em DH.

NÃO SE PREOCUPE COM ISSO POR ENQUANTO! NÓS FALAREMOS NISSO MAIS TARDE, COM MAIS DETALHES.

  • ADD <dest> <valor>  – ADICIONA. Esta instrução soma um número ao valor
    armazenado em dest.

Ex: MOV AX, 0h  ; AX agora é igual a 0h
ADD AX, 5h  ; AX agora é igual a 5h
ADD AX, 10h ; AX agora é igual a 15h

Bem simples, não?

  • SUB <dest> <valor>  – SUBTRAI. Acho que dá pra você adivinhar o que isso
    faz.

Ex: MOV AX, 13h  ; AX agora é igual a 13h  (19 dec)
SUB AX, 5h   ; AX agora é igual a 0Eh  (14 dec)

  • DEC <registrador>   – DECREMENTA algo.

Ex: MOV AX, 13h  ; AX agora é igual a 13h
DEC AX       ; AX agora é igual a 12h

  • INC <registrador>   – INCREMENTA algo.

Ex: MOV AX, 13h  ; Adivinha…
INC AX       ; AX = AX + 1

  • JMP <posição>       – PULA para uma posição.

EG: JMP 020Ah    ; Pula para a instrução em 020Ah
JMP @MyLabel ; Pula para @MyLabel.

NÃO SE PREOCUPE SE ISTO É UM POUCO CONFUSO – VAI FICAR PIOR! HÁ OUTRAS 28 INSTRUÇÕES JUMP PARA APRENDER, TALVEZ MAIS. FALAREMOS NELAS MAIS TARDE.

  • CALL <procedimento> – CHAMA uma subfunção.
                           Ex: Procedure MyProc;

                               Begin    { MyProc }
                                  { ... }
                               End;     { MyProc }

                               Begin    { Main }
                                  Asm
                                     CALL MyProc   ; Adivinha o que isso faz!
                                  End;
                               End.

Ou: CALL F6E0h  ; Chama subfunção em F6E0h

  • LOOP <rótulo/label> – Faz LOOPS (repetição) durante um certo tempo.

Ex: MOV CX, 10h
;É por isso que o CX é
;chamado de  registro CONTADOR.
;10h = 16

@MyLabel:

; alguma coisa
; mais coisa

LOOP @MyLabel

; Até que CX = 0
; Note: CX é decrementado
; a cada vez. Não decremente-o
; você mesmo (DEC CX).

; ISSO DEVERIA SE REPETIR 16 vezes – ou seja, “10” em hexadecimal.

  • LODSB               – Carrega um byte
    LODSW              – Carrega uma word
    STOSB                – Armazena um byte
    STOSW               – Armazena uma word

Estas instruções são usadas para colocar ou obter algo em/de uma posição na memória.  O registrador DS:SI, (lembra que nós falamos sobre isso antes, sobre SI ser o índice de fonte?),  aponta para a localização de onde queremos obter os dados, e DS:DI aponta para onde colocaremos informações.

É claro, não somos obrigados a usar DS – poderia ser o ES por exemplo. Meu procedimento PutPixel colocará um byte em ES:DI.

De qualquer modo, imagine que temos a seguinte configuração na memória:

Posição de Memória 06 07 08 09 10 11 12
Valor 50 32 38 03 23 01 12

Quando nós usamos LODSB ou STOSB, ele retorna ou pega um número de AL.
Assim, se DS:SI apontava para 07 e executássemos uma instrução LODSB, AL seria agora igual a 32.

Agora, se nós apontássemos DS:DI para 11, colocando, diria, 50 no registrador AL, e executasse STOSB, então teríamos o seguinte resultado:

Posição de Memória 06 07 08 09 10 11 12
Valor 50 32 38 03 23 50 12

OBS.:  Quando usamos LODSB/STOSB, usamos AL. Isto porque estaremos mexendo com um número de 8 bits (um byte), apenas. Podemos armazenar um número de 8 bits em AL, AH, ou AX, mas não podemos armazenar um número de 16 bits em AH ou AL porque eles são REGISTRADORES DE 8 BITS.

Como resultado, quando usarmos LODSW ou STOSW, nós devemos usar AX e não AL, já que estaremos pegando/colocando um número de 16 bits.

  • MOVSB  – Move um byte
    MOVSW – Move uma word

Como exemplo vamos pegar um byte de DS:SI e mandá-lo para ES:DI.

Em DS:SI:

Posição de Memória 06 07 08 09 10 11 12
Valor 50 32 38 03 23 50 12

Em ES:DI:

Posição de Memória 06 07 08 09 10 11 12
Valor 10 11 20 02 67 00 12

Se apontarmos DS:SI para a posição 07, apontarmos ES:SI para a posição 11 e executarmos MOVSB, o resultado em ES:DI pareceria com:

Em ES:DI:

Posição de Memória 06 07 08 09 10 11 12
Valor 10 11 20 02 67 32 12

ESPERO QUE VOCÊ PEGUE A IDÉIA GERAL. CONTUDO, É CLARO, NÃO É TÃO SIMPLES. POSIÇÕES DE MEMÓRIA NÃO SÃO ARRUMADAS EM FORMA DE ARRAY, EMBORA EU DESEJASSE MUITO QUE FOSSEM. QUANDO FOR MOVER/PEGAR/COLOCAR, VOCE ESTARÁ MEXENDO COM UMA POSIÇÃO TAL COMO: 100:102H. AINDA ASSIM, VOCÊ DEVERIA PEGAR A IDÉIA.

  • REP – REPETE o número de vezes especificado no registrador CX.
    Um REP na frente de um MOVSB/LODSB/STOSB causaria a repetição da instrução. Logo:

Se CX = 5, e
se ES:DI apontava para 1000:1000h,

então “REP STOSB” armazenaria o que está no  registrador AL na posição 1000:1000h 5 vezes.

COISAS A FAZER:

  1. Memorizar todas as instruções acima – não é tão difícil assim e não há tantas lá.
  2. Ter certeza que você entendeu a teoria que há por detrás delas.

NA PRÓXIMA SEMANA

  • Hexadecimal, e o que é isso.
  • Segmentos e offsets (deslocamentos) – nós falamos nisso nesse tutorial.
  • Mais algumas instruções.
  • Alguns programas de exemplo, e código-fonte que você pode usar em seus programas.

Talvez um PutPixel, ClrScr, algo que eu ache útil.

Se você deseja ver um tópico discutido em um tutorial futuro, então escreva-me, e eu vou ver o que eu posso fazer.


Não perca!!!  Baixe o tutorial da próxima semana na minha home-page:

– Adam. “Essa noite não, querida – eu tenho um modem.”
– Renato Nunes Bastos

2 thoughts on “ASM – Tutorial 1 – Adam Hyde”

  1. Parabéns por este trabalho. Estou acompanhando os tutoriais e dando os primeiros passos em Assembler! Grato.

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