Programação Assembly

Conteúdo:

Construindo programas em assembly

Processo assembly

Pequenos programas em assembly

Tipos de instruções

Obtenha mais programas em assembly

Construindo programas em Assembly:

Software necessário

Programação Assembly

Software necessário

Para que possamos criar um programa, precisamos de algumas ferramentas:

Primeiro de um editor para criar o programa fonte. Segundo de um montador, um programa que irá transformar nosso fonte num programa objeto. E, terceiro, de um linker (ligador) que irá gerar o programa executável a partir do programa objeto.

O editor pode ser qualquer um de que dispusermos. O montador será o TASM macro assembler da Borland, e o linker será o TLINK, também da Borland.

Nós devemos criar os programas fonte com a extensão .ASM para que o TASM reconheça e o transforme no programa objeto, um "formato intermediário" do programa, assim chamado porque ainda não é um programa executável e tão pouco um programa fonte. O linker gera a partir de um programa .OBJ, ou da combinação de vários deles, um programa executável, cuja extensão é normalmente .EXE, embora possa ser .COM dependendo da forma como for montado e ligado.

Programação assembly

Para construirmos os programas com o TASM, devemos estruturar o fonte de forma diferenciada ao que fazíamos com o programa debug.

É importante incluir as seguintes diretivas assembly:

.MODEL SMALL

Define o melo de memória a usar em nosso programa

.CODE

Define as instruções do programa, relacionado ao segmento de código

.STACK

Reserva espaço de memória para as instruções de programa na pilha

END

Finaliza um programa assembly

Vamos programar...

Primeiro passo

Use qualquer editor para criar o programa fonte, desde que no formato ASCII. Entre com as seguintes linhas:

Primeiro exemplo

NOTA: ; ‚ usado para fazer comentários em programas assembly

.MODEL SMALL ;modelo de memória
ara instruções do programa na pilha
.CODE        ;as linhas seguinte
.STACK       ;espaço de memória 
ps são instruções do programa
  mov ah,01h ;move o valor 01h para o registrador ah
  mov ah,4ch ;move o valor 4ch para o registrador ah
mov cx,07h ;move o valor 07h para o registrador cx
  int 10h    ;interrupção 10h
  int 21h    ;interrupção 21h
END          ;finaliza o código do programa

Este programa assembly muda o tamanho do cursor.

Segundo passo

Salvar o arquivo com o seguinte nome: exam1.asm

Não esquecer de salvá-lo no formato ASCII.

Terceiro passo

Usar o programa TASM para construir o programa objeto.

Exemplo:

C:\>tasm exam1.asm
Turbo Assembler  V2.0  Copyright (c) 1988, 1990 Borland International
Assembling file:   exam1.asm
Error messages:    None
 memory:  471k
Warning messages:  None
Passes:            1
Remainin
g

O TASM cria programas no formato .OBJ, que ainda não pode ser executado...

Quarto passo

Usar o programa TLINK para criar o programa executável.

Exemplo:

C:\>tlink exam1.obj
Turbo Link  Version 3.0 Copyright (c) 1987, 1990 Borland International
:\>
C

Onde exam1.obj é o nome do programa intermediário, .OBJ. O comando acima gera diretamente o arquivo com o nome do programa intermediário e a extensão .EXE. É opcional a colocação da extensão .obj no comando.

Quinto passo

Executar o programa executável criado.

C:\>exam1[enter]

Lembre-se, este programa assembly muda o tamanho do cursor no DOS.

Processo Assembly:

Segmentos

 Tabela de equivalência

Segmentos

A arquitetura dos processadores x86 força-nos a usar segmentos de memória para gerenciar a informação, o tamanho destes segmentos era de 64Kb, mas a partir dos PC's 80386 pode-se ter segmentos de tamanhos maiores, por simplicidade assumiremos o primeiro caso.

A razão de ser destes segmentos é que, considerando que o tamanho máximo de um número que o processador pode gerenciar é dado por uma palavra de 16 bits ou registrador, assim não seria possível acessar mais do que 65536 locais da memória usando apenas um destes registradores. Mas agora, se a memória do PC é dividida em grupos de segmentos, cada um com 65536 locais, e podemos usar um endereço ou registrador exclusivo para encontrar cada segmento, e ainda fazemos cada endereço de um específico slot com dois registradores, nos é possível acessar a quantidade de 4294967296 bytes de memória, que é, atualmente, a maior memória que podemos instalar num PC.

Desta forma, para que o montador seja capaz de gerenciar os dados, se faz necessário que cada informação ou instrução se encontre na área correspondente ao seu segmento. O endereço do segmento é fornecido ao montador pelos registradores DS, ES, SS e CS. Lembrando um programa no Debug, observe:

1CB0:0102 MOV AX,BX

O primeiro número 1CB0, corresponde ao segmento de memória que está sendo usado, o segundo é uma referência ao endereço dentro do segmento, é um deslocamento dentro do segmento, offset.

O modo usado para indicar ao montador com quais segmentos vamos trabalhar é fazendo uso das diretivas .CODE, .DATA e .STACK.

O montador ajusta o tamanho dos segmentos tomando como base o número de bytes que cada instrução assembly precisa, já que seria um desperdício de memória usar segmentos inteiros. Por exemplo, se um programa precisa de apenas 10Kb para armazenar dados, o segmento de dados seria apenas de 10Kb e não de 64Kb, como poderia acontecer se feito manualmente.

Tabela de equivalência

Cada uma das partes numa linha de código assembly é conhecida como token, por exemplo:

MOV AX,Var

Aqui temos três tokens, a instrução MOV, o operador AX e o operador Var. O que o montador faz para gerar o código OBJ é ler cada um dos tokens e procurar a equivalência em código de máquina em tabelas correspondentes, seja de palavras reservadas, tabela de códigos de operação, tabela de símbolos, tabela de literais, onde o significado dos mnemônicos e os endereços dos símbolos que usamos serão encontrados.

A maioria dos montadores são de duas passagens. Em síntese na primeira passagem temos a definição dos símbolos, ou seja, são associados endereços a todas as instruções do programa. Seguindo este processo, o assembler lê MOV e procura-o na tabela de códigos de operação para encontrar seu equivalente na linguagem de máquina. Da mesma forma ele lê AX e encontra-o na tabela correspondente como sendo um registrador. O processo para Var é um pouco diferenciado, o montador verifica que ela não é uma palavra reservada, então procura na tabela de símbolos, lá encontrando-a ele designa o endereço correspondente, mas se não encontrou ele a insere na tabela para que ela possa receber um endereço na segunda passagem. Ainda na primeira passagem é executado parte do processamento das diretivas, é importante notar que as diretivas não criam código objeto. Na passagem dois são montadas as instruções, traduzindo os códigos de operação e procurando os endereços, e é gerado o código objeto.

Há símbolos que o montador não consegue encontrar, uma vez que podem ser declarações externas. Neste caso o linker entra em ação para criar a estrutura necessária a fim de ligar as diversas possíveis partes de código, dizendo ao loaderque o segmento e o token em questão são definidos quando o programa é carregado e antes de ser executado.

Outros programas

Primeiro passo

Use qualquer editor e crie o seguinte:

;exemplo2
.model small
.stack
.code
move o valor 2h para o registrador ah
 mov dl,2ah 
mov ah,2h  
;;move o valor 2ah para o registrador dl
e *)
 int 21h    ;interrupção 21h
 mov ah,4ch
;(é o valor ASCII do caracte
r ;função 4ch, sai para o sistema operacional
 int 21h    ;interrupção 21h
end         ;finaliza o programa

Segundo passo

Salvar o arquivo com o nome: exam2.asm

Não esquecer de salvar em formato ASCII.

Terceiro passo

Usar o programa TASM para construir o programa objeto.

C:\>tasm exam2.asm
Turbo Assembler  V2.0  Copyright (c) 1988, 1990 Borland International
Assembling file:   exam2.asm
Error messages:    None
 memory:  471k
Warning messages:  None
Passes:            1
Remainin
g

Quarto passo

Usar o programa TLINK para criar o programa executável.

C:\>tlink exam2.obj
Turbo Link  Version 3.0 Copyright (c) 1987, 1990 Borland International
:\>
C

Quinto passo

Executar o programa:

C:\>exam2[enter]
*
\>
C
:

Este programa imprime o caracter * na tela.

Tipos de instruções:

Movimento de dados
Operações lógicas e aritméticas

 Saltos, laços e procedimento

Movimento de dados

Em qualquer programa há necessidade de se mover dados na memória e em registradores da CPU; há vários modos de se fazê-lo: pode-se copiar os dados da memória para algum registrador, de registrador para registrador, de um registrador para a pilha, da pilha para um registrador, transmitir dados para um dispositivo externo e vice-versa.

Este movimento de dados é sujeito a regras e restrições, entre elas:

• Não é possível mover dados de um local da memória para outro diretamente; é necessário primeiro mover o dado do local de origem para um registrador e então do registrador para o local de destino.
• Não é possível mover uma constante diretamente para um registrador de segmento; primeiro deve-se mover para um registrador.

É possível mover blocos de dados através de instruções movs, que copia uma cadeia de bytes ou palavras; movsb copia n bytes de um local para outro; e movsw copia n palavras. A última das duas instruções toma os valores dos endereços definidos por DS:SI como o grupo de dados a mover e ES:DI como a nova localização dos dados.

Para mover dados há também estruturas chamadas pilhas, onde o dado é introduzido com a instrução push e é extraído com a instrução pop

Numa pilha o primeiro dado a entrar é o último a sair, por exemplo:

  PUSH AX
  PUSH BX
PUSH CX

Para retornar os valores da pilha referentes à cada registrador é necessário seguir-se a ordem:

  POP CX
  POP BX
POP AX

Para a comunicação com dispositivos externos o comando de saída é usado para o envio de informações a uma porta e o comando de entrada é usado para receber informação de uma porta.

A sintaxe do comando de saída:

OUT DX,AX

Onde DX contém o valor da porta que será usada para a comunicação e AX contém a informação que será enviada.

A sintaxe do comando de entrada:

IN AX,DX

Onde AX é o registrador onde a informação será armazenada e DX contém o endereço da porta de onde chegará a informação.

Operações lógicas e aritméticas

As instruções de operações lógicas são: and, not, or e xor. Elas trabalham a nível de bits em seus operadores.

Para verificar o resultado das operações usamos as instruções cmp e test.

As instruções usadas para operações algébricas são: para adição add, para subtração sub, para multiplicação mul e para divisão div.

Quase todas as instruções de comparação são baseadas na informação contida no registrador de flag. Normalmente os flags do registrador que podem ser manuseados diretamente pelo programador são os da direção de dados DF, usado para definir as operações sobre cadeias. Um outro que pode também ser manuseado é o flag IF através das instruçõessti e cli, para ativar e desativar as interrupções.

Saltos, laços e procedimentos

Saltos incondicionais na escrita de programas em linguagem assembly são dados pela instrução jmp; um salto é usado para modificar a seqüência da execução das instruções de um programa, enviando o controle ao endereço indicado, ou seja, o registrador contador de programa recebe este novo endereço.

Um laço, também conhecido como interação, é a repetição de um processo um certo número de vezes até atingir a condição de parada. Utiliza-se a instrução loop para construir laços.

Programa Debug Assembly

Processo de criação de programas

Para a criação de programas são necessários os seguintes passos:

1. Desenvolvimento do algoritmo, estágio em que o problema a ser solucionado é estabelecido e a melhor solução é proposta, criação de diagramas esquemáticos relativos à melhor solução proposta;
2. Codificação do algoritmo, o que consiste em escrever o programa em alguma linguagem de programação; linguagem assembly neste caso específico, tomando como base a solução proposta no passo anterior;
3. A transformação para a linguagem de máquina, ou seja, a criação do programa objeto, escrito como uma seqüência de zeros e uns que podem ser interpretados pelo processador; e
4. O último estágio é a eliminação de erros detectados no programa na fase de teste. A correção normalmente requer a repetição de todos os passos, com observação atenta.

Registradores da CPU

Para o propósito didático, vamos focar registradores de 16 bits. A CPU possui alguns registradores internos, entre eles AX, BX, CX e DX. São registradores de uso geral e também podem ser usados como registradores de 8 bits. Para tanto devemos referenciá-los como, por exemplo, AH e AL, que são, respectivamente, o byte high e o low do registrador AX. Esta nomenclatura também se aplica para os registradores BX, CX e DX.

Os registradores, segundo seus respectivos nomes:

• AX Registrador Acumulador
• BX Registrador Base
• CX Registrador Contador
• DX Registrador de Dados
• DS Registrador de Segmento de Dados
• ES Registrador de Segmento Extra
• SS Registrador de Segmento de Pilha
• CS Registrador de Segmento de Código
• BP Registrador Apontador da Base
• SI Registrador de Índice Fonte
• DI Registrador de Índice Destino
• SP Registrador Apontador de Pilha
• IP Registrador Apontador da Próxima Instrução
• F Registrador de Flag

Programa Debug

Para a criação de um programa em assembly existem opções: uma delas usar o TASM - Turbo Assembler da Borland, outra o Debug. Nesta primeira seção vamos usar o debug, uma vez que podemos encontrá-lo em qualquer PC com o MS-DOS.

Debug pode apenas criar arquivos com a extensão .COM, e por causa das características deste tipo de programa, eles não podem exceder os 64 Kb, e também devem iniciar no endereço de memória 0100H dentro do segmento específico. É importante observar isso, pois deste modo os programas .COM não são relocáveis.

Os principais comandos do programa debug são:

• A Montar instruções simbólicas em código de máquina
• D Mostrar o conteúdo de uma área da memória
• E Entrar dados na memória, iniciando num endereço específico
• G Rodar um programa executável na memória
• N Dar nome a um programa
• P Proceder, ou executar um conjunto de instruções relacionadas
• Q Sair do programa debug
• R Mostrar o conteúdo de um ou mais registradores
• T Executar passo a passo as instruções
• U Desmontar o código de máquina em instruções simbólicas
• W Gravar um programa em disco

É possível visualizar os valores dos registradores internos da CPU usando o programa Debug. Debug é um programa que faz parte do pacote do DOS, e pode ser encontrado normalmente no diretório C:\DOS. Para iniciá-lo, basta digitar Debug na linha de comando:

C:/>Debug [Enter]
-

Você notará então a presença de um hífen no canto inferior esquerdo da tela. Não se espante, este é o prompt do programa. Para visualizar o conteúdo dos registradores, experimente:

-r[Enter]

AX=0000  BX=0000  CX=0000  DX=0000  SP=FFEE  BP=0000  SI=0000  DI=0000
DS=0D62  ES=0D62  SS=0D62  CS=0D62  IP=0100   NV UP EI PL NZ NA PO NC
0D62:0100 2E            CS:
0D62:0101 803ED3DF00    CMP     BYTE PTR [DFD3],00          CS:DFD3=03

É mostrado o conteúdo de todos os registradores internos da CPU; um modo alternativo para visualizar um único registrador é usar o camando "r" seguido do parâmetro que faz referência ao nome do registrador:

-rbx
BX 0000
:

Esta instrução mostrará o conteúdo do registrador BX e mudará o indicador do Debug de "-" para ":"

Quando o prompt assim se tornar, significa que é possível, embora não obrigatória, a mudança do valor contido no registrador, bastando digitar o novo valor e pressionar [Enter]. Se você simplesmente pressionar [Enter] o valor antigo se mantém.

Estrutura Assembly

Nas linhas do código em Linguagem Assembly há duas partes: a primeira é o nome da instrução a ser executada; a segunda, os parâmetros do comando. Por exemplo:

add ah bh

Aqui "add" é o comando a ser executado, neste caso uma adição, e "ah" bem como "bh" são os parâmetros. Outro exemplo:

mov al, 25

No exemplo acima, estamos usando a instrução mov, que significa mover o valor 25 para o registrador al.

O nome das instruções nesta linguagem é constituído de 2, 3 ou 4 letras. Estas instruções são chamadas mnemônicos ou códigos de operação, representando a função que o processador executará.

Às vezes instruções aparecem assim:

add al,[170]

Os colchetes no segundo parâmetro indica-nos que vamos trabalhar com o conteúdo da célula de memória de número 170, ou seja, com o valor contido no endereço 170 da memória e não com o valor 170, isto é conhecido como "endereçamento direto".

Criando um programa simples em assembly

Não nos responsabilizaremos pela má execução ou possíveis danos causados por quaisquer exemplos que de agora em diante aparecerão, uma vez que os mesmos, apesar de testados, são de caráter didático. Vamos, então, criar um programa para ilustrar o que vimos até agora. Adicionaremos dois valores:

O primeiro passo é iniciar o Debug, o que já vimos como fazer anteriormente.

Para montar um programa no Debug, é usado o comando "a" (assemble); quando usamos este comando, podemos especificar um endereço inicial para o nosso programa como o parâmetro, mas é opcional. No caso de omissão, o endereço inicial é o especificado pelos registradores CS:IP, geralmente 0100h, o local em que programas com extensão .COM devem iniciar. E será este o local que usaremos, uma vez que o Debug só pode criar este tipo de programa.

Embora neste momento não seja necessário darmos um parâmetro ao comando "a", isso é recomendável para evitar problemas, logo:

a 100[enter]
mov ax,0002[enter]
mov bx,0004[enter]
add ax,bx[enter]
nop[enter][enter]

O que o programa faz? Move o valor 0002 para o registrador ax, move o valor 0004 para o registrador bx, adiciona o conteúdo dos registradores ax e bx, guardando o resultado em ax e finalmente a instrução nop (nenhuma operação) finaliza o programa.

No programa debug, a tela se parecerá com:

C:\>debug
-a 100
0D62:0100 mov ax,0002
0D62:0103 mov bx,0004
0D62:0106 add ax,bx
0D62:0108 nop
0D62:0109

Entramos com o comando "t" para executar passo a passo as instruções:

-t

AX=0002  BX=0000  CX=0000  DX=0000  SP=FFEE  BP=0000  SI=0000  DI=0000
DS=0D62  ES=0D62  SS=0D62  CS=0D62  IP=0103   NV UP EI PL NZ NA PO NC
0D62:0103 BB0400        MOV     BX,0004

Vemos o valor 0002 no registrador AX. Teclamos "t" para executar a segunda instrução:

-t

AX=0002  BX=0004  CX=0000  DX=0000  SP=FFEE  BP=0000  SI=0000  DI=0000
DS=0D62  ES=0D62  SS=0D62  CS=0D62  IP=0106   NV UP EI PL NZ NA PO NC
0D62:0106 01D8          ADD     AX,BX

Teclando "t" novamente para ver o resultado da instrução add:

-t

AX=0006  BX=0004  CX=0000  DX=0000  SP=FFEE  BP=0000  SI=0000  DI=0000
DS=0D62  ES=0D62  SS=0D62  CS=0D62  IP=0108   NV UP EI PL NZ NA PE NC
0D62:0108 90            NOP

Possivelmente a maioria dos registradores terá valores diferentes, entretanto AX e BX devem conter os mesmos valores acima descritos.

Para sair do Debug usamos o comando "q" (quit).

Armazenando e carregando os programas

Não seria prático ter que digitar o programa cada vez que iniciássemos o Debug. Ao invés disso, podemos armazená-lo no disco. Só que o mais interessante nisso é que um simples comando de salvar cria um arquivo com a extensão .COM, ou seja, executável - sem precisarmos efetuar os processos de montagem e ligação, como veremos posteriormente com o TASM.

Eis os passos para salvar um programa que já esteja na memória:

1. Obter o tamanho do programa subtraindo o endereço final do endereço inicial, naturalmente que no sistema hexadecimal;
2. Dar um nome ao programa;
3. Colocar o tamanho do programa no registrador CX; e
4. Mandar o debug gravar o programa em disco.

Usando como exemplo o seguinte programa, vamos clarear a idéia de como realizar os passos acima descritos:

0C1B:0100 mov ax,0002
0C1B:0103 mov bx,0004
0C1B:0106 add ax,bx
0C1B:0108 int 20
0C1B:010A

Para obter o tamanho de um programa, o comando "h" é usado, já que ele nos mostra a adição e subtração de dois números em hexadecimal. Para obter o tamanho do programa em questão, damos como parâmetro o valor do endereço final do nosso programa (10A), e o endereço inicial (100). O primeiro resultado mostra-nos a soma dos endereços, o segundo, a subtração.

-h 10a 100
020a 000a

O comando "n" permite-nos nomear o programa.

-n test.com

O comando "rcx" permite-nos mudar o conteúdo do registrador CX para o valor obtido como tamanho do arquivo com o comando "h", neste caso 000a.

-rcx
CX 0000
:000a 

NOTA: Se o valor não couber em CX, utilize o registrador BX.

Finalmente, o comando "w" grava nosso programa no disco, indicando quantos bytes gravou.

-w
Writing 000A bytes

Para já salvar um arquivo quando carregá-lo, 2 passos são necessários:

1. Dar o nome do arquivo a ser carregado; e
2. Carregá-lo usando o comando "l" (load).

Para obter o resultado correto destes passos, é necessário que o programa acima já esteja criado.

Dentro do Debug, escrevemos o seguinte:

-n test.com
-l
-u 100 109
0C3D:0100 B80200 MOV AX,0002
0C3D:0103 BB0400 MOV BX,0004
0C3D:0106 01D8 ADD AX,BX
0C3D:0108 CD20 INT 20

O último comando "u" é usado para verificar que o programa foi carregado na memória. O que ele faz é desmontar o código e mostrá-lo em assembly. Os parâmetros indicam ao Debug os endereços inicial e final a serem desmontados.

O Debug sempre carrega os programas na memória no endereço 100h, conforme já comentamos.

Elementos Teoricos Assembly

Unidades de informaçãoPara o PC processar a informação, é necessário que ela esteja em células especiais, chamadas registradores.
Os registradores são grupos de 8 ou 16 flip-flops.
Um flip-flop é um dispositivo capaz de armazenar 2 níveis de voltagem, um baixo, geralmente 0.5 volts, e outro comumente de 5 volts. O nível baixo de energia no flip-flop é interpretado como desligado ou 0, e o nível alto, como ligado ou 1. Estes estados são geralmente conhecidos como bits, que são a menor unidade de informação num computador.
Um grupo de 16 bits é conhecido como palavra; uma palavra pode ser dividida em grupos de 8 bits chamados bytes, e grupos de 4 bits chamados nibbles.
Sistemas numéricosO sistema numérico que nós usamos diariamente é o decimal, mas este sistema não é conveniente para máquinas, pois ali as informações têm que ser codificadas de modo a interpretar os estados da corrente (ligado-desligado); este modo de código faz com que tenhamos que conhecer o cálculo posicional que nos permitirá expressar um número em qualquer base onde precisarmos dele.
É possível representar um determinado número em qualquer base através da seguinte fórmula:



Onde n é a posição do dígito, iniciando da direita para a esquerda e numerando de 0. D é o dígito sobre o qual nós operamos e B é a base numérica usada.
Convertendo números binários para decimaisQuando trabalhamos com a Linguagem Assembly encontramos por acaso a necessidade de converter números de um sistema binário, que é usado em computadores, para o sistema decimal usado pelas pessoas.
O sistema binário é baseado em apenas duas condições ou estados, estar ligado(1), ou desligado(0), portanto sua base é dois.
Para a conversão, podemos usar a fórmula de valor posicional:

Por exemplo, se tivermos o número binário 10011, tomamos cada dígito da direita para a esquerda e o multiplicamos pela base, elevando à potência correspondente à sua posição relativa:Binary: 1 1 0 0 1 Decimal: 1*2^0 + 1*2^1 + 0*2^2 + 0*2^3 + 1*2^4 = 1 + 2 + 0 + 0 + 16 = 19 decimal.


O caracter ^ é usado em computação como símbolo para potência e * para a multiplicação.
Convertendo números decimais para binárioHá vários métodos para se converter números decimais para binário; apenas um será analizado aqui. Naturalmente a conversão com uma calculadora científica é muito mais fácil, mas nem sempre podemos contar com isso, logo o mais conveniente é, ao menos, sabermos uma fórmula para fazê-la.

O método resume-se na aplicação de divisões sucessivas por 2, mantendo o resto como o dígito binário e o resultado como o próximo número a ser dividido.

Tomemos como exemplo o número decimal 43.43/2=21 e o resto é 1; 21/2=10 e o resto é 1; 10/2=5 e o resto é 0; 5/2=2 e o resto é 1; 2/2=1 e o resto é 0; 1/2=0.5 e o resto é 1.


Para construir o equivalente binário de 43, vamos pegar os restos obtidos de baixo para cima, assim temos 101011.
Sistema hexadecimalNa base hexadecimal temos 16 dígitos, que vão de 0 a 9 e da letra A até a F, estas letras representam os números de 10 a 15. Portanto contamos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E, e F.

A conversão entre números binários e hexadecimais é fácil. A primeira coisa a fazer é dividir o número binário em grupos de 4 bits, começando da direita para a esquerda. Se no grupo mais à direita sobrarem dígitos, completamos com zeros.

Tomando como exemplo o número binário 101011, vamos dividi-lo em grupos de 4 bits:

10;1011

Preenchendo o último grupo com zeros (o 1 mais à esquerda):

0010;1011

A seguir, tomamos cada grupo como um número independente e consideramos o seu valor decimal:

0010=2;1011=11

Entretanto, observa-se que não podemos representar este número como 211, isto seria um erro, uma vez que os números em hexa maiores que 9 e menores que 16 são representados pelas letras A,B,...,F. Logo, obtemos como resultado:

2Bh, onde B=11 e o "h" representa a base hexadecimal.

Para a conversão de um número hexadecimal em binário é apenas necessário inverter os passos: tomamos o primeiro dígito hexadecimal e o convertemos para binário, a seguir o segundo, e assim por diante.

Métodos de representação de dados num computador:
Código ASCII
Método BCD
Representação de ponto flutuante
Código ASCIIASCII significa American Standard Code for Information Interchange. Este código contém as letras do alfabeto, dígitos decimais de 0 a 9 e alguns símbolos adicionais como um número binário de 7 bits, tendo o oitavo bit em 0, ou seja, desligado.

Deste modo, cada letra, dígito ou caracter especial ocupa 1 byte na memória do computador.

Podemos observar que este método de representação de dados é muito ineficiente no aspecto numérico, uma vez que no formato binário 1 byte não é suficiente para representar números de 0 a 255, com o ASCII podemos representar apenas um dígito.

Devido a esta ineficiência, o código ASCII é usado, principalmente, para a representação de textos.

Método BCD

BCD significa Binary Coded Decimal.

Neste método grupos de 4 bits são usados para representar cada dígito decimal de 0 a 9. Com este método podemos representar 2 dígitos por byte de informação.

Vemos que este método vem a ser muito mais prático para representação numérica do que o código ASCII. Embora ainda menos prático do que o binário, com o método BCD podemos representar dígitos de 0 a 99. Com o binário, vemos que o alcance é maior, de 0 a 255.

Este formato (BCD) é principalmente usado na representação de números grandes, aplicações comerciais, devido às suas facilidades de operação.

Representação de ponto flutuanteEsta representação é baseada em notação científica, isto é, representar um número em 2 partes: sua base e seu expoente.

Por exemplo o número decimal 1234000, é representado como 1.234*10^6, observamos que o expoente irá indicar o número de casas que o ponto decimal deve ser movido para a direita, a fim de obtermos o número original.

O expoente negativo, por outro lado, indica o número de casas que o ponto decimal deve se locomover para a esquerda.

Conceitos Basicos de Assembly

Sistema Computacional

Chamamos de Sistema Computacional a completa configuração de um computador, incluindo os periféricos e o sistema operacional.

Processador Central

É também conhecido por CPU ou Unidade Central de Processamento, que por sua vez é composta pela unidade de controle e unidade de lógica e aritmética. Sua função consiste na leitura e escrita do conteúdo das células de memória, regular o tráfego de dados entre as células de memória e registradores especiais, e decodificar e executar as instruções de um programa.

O processador tem uma série de células de memória usadas com freqüência e, dessa forma, são partes da CPU. Estas células são conhecidas com o nome de registradores. Um processador de um PC possui cerca de 14 registradores. Como os PCs tem sofrido evolução veremos que podemos manipular registradores de 16 ou 32 bits.

A unidade de lógica e aritmética da CPU realiza as operações relacionadas ao cálculo simbólico e numérico. Tipicamente estas unidades apenas são capazes de realizar operações elementares, tais como: adição e subtração de dois números inteiros, multiplicação e divisão de número inteiro, manuseio de bits de registradores e comparação do conteúdo de dois registradores.

Computadores pessoais podem ser classificados pelo que é conhecido como tamanho da palavra, isto é, a quantidade de bits que o processador é capaz de manusear de uma só vez.

Memória Principal

É um grupo de células, agora sendo fabricada com semi-condutores, usada para processamentos gerais, tais como a execução de programas e o armazenamento de informações para operações.

Cada uma das células pode conter um valor numérico e é capaz de ser endereçada, isto é, pode ser identificada de forma singular em relação às outras células pelo uso de um número ou endereço.

O nome genérico destas memórias é Random Access Memory ou RAM. A principal desvantagem deste tipo de memória é o fato de que seus circuitos integrados perdem a informação que armazenavam quando a energia elétrica for interrompida, ou seja, ela é volátil. Este foi o motivo que levou à criação de um outro tipo de memória cuja informação não é perdida quando o sistema é desligado. Estas memórias receberam o nome de Read Only Memory ou ROM.

Unidades de Entrada e Saída

Para que o computador possa ser útil para nós se faz necessário que o processador se comunique com o exterior através de interfaces que permitem a entrada e a saída de informação entre ele e a memória. Através do uso destas comunicações é possível introduzir informação a ser processada e mais tarde visualizar os dados processados.

Algumas das mais comuns unidades de entrada são o teclado e o mouse. As mais comuns unidades de saída são a tela do monitor e a impressora.

Unidades de Memória Auxiliar

Considerando o alto custo da memória principal e também o tamanho das aplicações atualmente, vemos que ela é muito limitada. Logo, surgiu a necessidade da criação de dispositivos de armazenamento práticos e econômicos.

Estes e outros inconvenientes deram lugar às unidades de memória auxiliar, periféricos. As mais comuns são as fitas e os discos magnéticos.

A informação ali armazenada será dividida em arquivos. Um arquivo é feito de um número variável de registros, geralmente de tamanho fixo, podendo conter informação ou programas.