MATA49 Programação de Software Básico

Transcrição

1 MATA49 Programação de Software Básico Leandro Andrade leandrojsa<at>dcc.ufba.br PROF. LEANDRO ANDRADE 1

2 Planejamento Avaliação Uma prova Dois trabalhos práticos Média Final = (P1 + T1 + T2) / 3 Provável datas definirei em breve Aulas de reposição Sugestão: Sábados de manhã PROF. LEANDRO ANDRADE 2

3 Metodologia Aulas expositivas Exercícios práticos Aulas em laboratório Avaliar devido o grande número de alunos na turma Programação se aprende programando! PROF. LEANDRO ANDRADE 3

4 Referências Bibliográficas Paul A. Carter, PC Assembly Language Andrew S. Tanenbaum, Organização Estruturada de Computadores, 4ª edição, Prentice-Hall do Brasil, 2001 Manual oficial do Nasm Hugo Perez Perez. Tutorial de linguagem Assembly. Information Systems General Coordination. University of Guadalajara. Traduzido para o português por Jeferson Amaral IA-32 Intel Architecture Software Developer s Manual volume1: Basic architecture. Intel Corporation PROF. LEANDRO ANDRADE 4

5 Objetivo Programação em linguagem de montagem; Recursos de arquitetura para técnicas de programação; Arquitetura Intel Conceitos de implementação de baixo nível; PROF. LEANDRO ANDRADE 5

6 O que é uma linguagem de montagem? Qual a diferença entre assembly e assembler? PROF. LEANDRO ANDRADE 6

7 Antes, alguns conceitos... Tradutores: Programas que convertem um programa escrito em uma linguagem para outra Linguagem fonte Linguagem Alvo Geração do programa objeto Interpretação: Execução de programa fonte original Em certos caso geração de um código intermediário (Ex: Java) PROF. LEANDRO ANDRADE 7

8 Então... Os tradutores são divididos em dois tipos: Assembler (Montador): Quando a linguagem fonte é uma representação simbólica da linguagem de máquina Neste caso a linguagem fonte é chamada de linguagem de montagem (assembly language) Compilador: Quando a linguagem fonte é uma linguagem de alto nível e a alvo é uma linguagem de máquina numérica ou uma representação simbólica PROF. LEANDRO ANDRADE 8

9 Desse modo... Assembler é o programa que transforma a representação simbólica da linguagem de máquina em programa objeto (executável) Assembly é a linguagem fonte de representação simbólica da linguagem de máquina PROF. LEANDRO ANDRADE 9

10 Vejamos: PROF. LEANDRO ANDRADE 10

11 Linguagem de montagem Cada declaração produz uma instrução de máquina Facilita o processo de programação Acredite! Pior seria usar somente binários e hexadecimais Diretamente ligado a arquitetura do processador Dificulta o reuso para outras arquiteturas PROF. LEANDRO ANDRADE 11

12 Linguagem de montagem Linguagem de máquina BA0B01 B409 B44C CD C6C6F2C20576F Linguagem de montagem mov dx,msg mov ah,9 mov ah,4ch int 21h msg db 'Hello, World!',0Dh,0Ah,'$' PROF. LEANDRO ANDRADE 12

13 Linguagem de montagem Existência de linguagens híbridas São constituídas por instruções de alto nível Porém permitem a execução de instruções de máquina Exemplo: Linguagem C Por isso é considerada por muitos autores como uma linguagem de médio nível PROF. LEANDRO ANDRADE 13

14 Programação em linguagem de montagem Escrever um programa em linguagem de montagem demora muito mais do que escrever o mesmo em uma linguagem de alto nível Isso inclui: Depuração, manutenção Se arquitetura muda, logo o código muda também! Em outras palavras, programação em linguagem de montagem não trivial! PROF. LEANDRO ANDRADE 14

15 Por que ainda usar/aprender linguagem de montagem? PROF. LEANDRO ANDRADE 15

16 Por que usá-la? Busca por melhor desempenho O código de desenvolvido em linguagem de máquina pode ser muito menor (ou mais eficiente) do que um código compilado de uma linguagem de alto nível Uso de assembly em pontos críticos de desempenho É comum 10% do código de um programa ser responsável por 90% do tempo de execução PROF. LEANDRO ANDRADE 16

17 Por que usá-la? Acesso direto ao hardware Certos componentes só podem ser acessados por linguagem de montagem Ex: Tratadores de interrupção e exceção em um Sistema Operacional Ex: Controladores de dispositivos embutidos de tempo real PROF. LEANDRO ANDRADE 17

18 Por que usá-la? Escassez de memória escovando bits Desenvolvimento de compiladores Ex: Linaro para S.O Android melhoria de mais de 30% no desempenho Compreender o real funcionamento do computador São tantas camadas de abstração que esquecemos como o funcionamento realmente é PROF. LEANDRO ANDRADE 18

19 Linguagem de montagem Na disciplina utilizaremos a linguagem: Nasm Para Linux: Gcc + nasm Para Windows: Cygwin (inclui módulos do gcc e do nasm) No final utilizaremos C + Nasm (se der tempo) PROF. LEANDRO ANDRADE 19

20 Dúvidas?? PROF. LEANDRO ANDRADE 20