Les bases de l’assembleur Laurent JEANPIERRE <jeanpl@iutc3.unicaen.fr> D’après le cours de Pascal FOUGERAY IUT de CAEN – Campus 3 Département Informatique

Département Informatique Contenu du cours Structure d’un programme Les directives Les instructions / opérandes Les données initialisées Déplacer des données (MOV, PUSH ) Département Informatique

Structure d’un programme Un source assembleur est une suite de lignes : Indépendantes Se suivant dans l’ordre Chaque ligne peut contenir (dans l’ordre) Un label Une instruction/directive (+ opérandes) Un commentaire Le symbole « \ » seul Les espaces/tabulations n’ont pas de sens Département Informatique

Structure d’un programme (2) Exemple : Ici1: movl2 $0,%eax3 \4 #5 met A à 0 Le label « Ici » L’instruction « movl » Les opérandes « $0, %eax » La rupture de ligne « \ » Le commentaire « met A à 0 » Département Informatique

Département Informatique Les labels Tant qu’un programme n’est pas assemblé Les instructions n’existent pas vraiment Elles n’ont donc pas d’adresse en mémoire On doit pourtant y faire référence : Écriture dans une variable Affichage d’un message Appel d’une fonction  Nécessité de donner un nom à une ligne du programme  Le label (ou encore étiquette) Département Informatique

Département Informatique Un label Commence en première colonne Obéit au motif [A-Za-z_.][0-9A-Za-z_.]* : Une lettre, le caractère « _ » ou un point Éventuellement des chiffres, des lettres, des caractères « _ » ou « . » Se termine par un deux-points : « : » Est unique dans tout le programme. Exemple : Label_exemple.13 Département Informatique

Département Informatique Les commentaires Commencent par un dièse « # » Se terminent en fin de ligne Contiennent ce que vous voulez ! Ils sont ignorés par le compilateur Ils ne produisent pas de code machine Ils expliquent le programme Département Informatique

Département Informatique Le caractère « \ » seul Indique la rupture de ligne N’est suivi d’aucun caractère Lors de l’assemblage : La ligne suivante sera lue comme la suite de la ligne courante Exemple : movl %eax, \ (0x12345678) # gros entier Département Informatique

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Département Informatique Définition Une directive de compilation Ne génère pas de code Donne des ordres au compilateur Ne change pas le structure du programme Elle respecte le motif .[a-z]+ : Un point « . » Une ou plusieurs lettres MINUSCULES Département Informatique

Directives de segmentation .align n Aligne les données en mémoire Sur des paquets de n octets Exemple : un 80386 ne peut lire un ‘long’ (32 bits) que s’il est aligné tous les 4 octets. .data Indique le début du segment de données .text Indique le début du segment de code Département Informatique

Directives de constantes .byte 65,0b1000001,0101,0x41,’A Inscrit 5 fois le nombre 65 en mémoire Sur 8 bits chacun Séparés par des virgules .quad 0x0123456789ABCDEF, 13 Inscrit de grands nombres en mémoire Sur 64 bits Département Informatique

Directives de constantes (2) .ascii "Ring the bell\7" Stocke les caractères en mémoire (Ici suivi du caractère N°7 : BELL) N’ajoute pas le ‘\0’ final (≠ .string) .float 0f – 31415926E-7 Stocke un nombre flottant en mémoire (voir cours sur le FPU) (ici : - p) Département Informatique

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Département Informatique Les instructions Mnémoniques du langage du processeur cible Peuvent avoir un ou plusieurs opérandes Génèrent du code pendant l’assemblage Sont très nombreuses (Ne seront pas toutes étudiées !) Exemple : addl $4, %eax cmpl $111, %eax jz Boucle Département Informatique

Département Informatique Les opérandes Indiquent les argument de l’instruction (ou directive) courante séparées par des virgules Peuvent être : Registres : %eax, %esp, %bh, … Constantes : $1, $0x24, $’A, $Question (Question étant un label) (sauf dans les directives : pas de dollar « $ ») Expressions : $(64+1), $(’B-1) (L’assembleur remplace par le résultat) Indirection : (13) (contenu de la mémoire à l’adresse 13. Pas pour les directives) Département Informatique

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Département Informatique Bases de calculs Décimale : [1-9][0-9]* Mode par défaut de l’assembleur Ne peut pas commencer par un zéro Binaire : 0b[01]+ Octal : 0[0-7]* Hexadécimal : 0x[0-9A-Fa-f]+ Département Informatique

Département Informatique Les entiers Les processeurs ont un bus de données bien défini (aujourd’hui 32 bits et plus) On ne travaille pas toujours avec des mots de cette taille… Exemple : 260 = 1 0000 01002 En octets (8b) : 0000 00012,0000 01002 Sur 16b : 0000 0001 0000 01002 Sur 32b : 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 01002 Département Informatique

Département Informatique Les entiers (2) .byte 1 octet, 8 bits .hword, ou .short 2 octets, 16 bits .long, ou .int 4 octets, 32 bits .quad 8 octets, 64 bits .octa 16 octets, 128 bits Département Informatique

Département Informatique Les flottants .float, ou .single Simple précision, 4 octets, 32 bits .double Double précision, 8 octets, 64 bits Les FPU travaillent en fait sur 80 bits Mais échangent leurs données sur 32 ou sur 64 bits avec le processeur central. Voir cours sur la Floating Point Unit… Département Informatique

Département Informatique Les tableaux Deux possibilités : Énumération des valeurs : .byte ‘a, ‘b, ‘c, ‘d .short 0, 1, 2, 3, 4 Spécification de la taille : .space 4, 25 ou .fill 4,1,25 Est équivalent à .byte 25, 25, 25, 25 Département Informatique

Les chaînes de caractères Deux façons de stocker une chaîne : .ascii "Abcdefgh" Insère les 8 premières lettres de l’alphabet .string "Abcdefgh" Insère les 8 lettres suivies du caractère N° 0 Le caractère 0 indique la fin de chaîne Département Informatique

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Manipulation de données Opération de base = copie de données. Instruction = MOV Copie la source dans la destination Ex : movl $0,%eax #A0 movl $10,%ebx #B10 movl %ebx,%eax #AB #ici, A et B contiennent 10 Département Informatique

Sélection de la taille des données Dans la norme AT&T, la taille doit être indiquée On ajoute une lettre à l’instruction B : Byte, 1 octet W : Word, 2 octets L : Long Word, 4 octets Q : Quad Word, 8 octets Ex : movw $0, %ax movq $25, %mm0 # registre mmx Département Informatique

MOV : opérations permises Tous les mouvements ne sont pas permis Exemple : Mémoire  Mémoire est illégal Les possibilités sont : Valeur Immédiate eAX eBX eCX eDX eSI eDI eBP eSP M E O I R Registres généraux Registres de segments Mémoire Valeur Immédiate Gen  Gen Imm  Gen Gen  Seg Gen  Mem Seg  Mem Imm  Mem CS, DS, ES, FS, GS, SS Département Informatique

Département Informatique Mouvements sur la pile Pile = LIFO : Last In First Out En assembleur : mémoire contextuelle On ferme le dernier bloc ouvert Comme des parenthèses Deux instructions : PUSH = empiler met une valeur sur la pile. Sur x86, le registre esp diminue POP = dépiler retire une valeur de la pile. Sur x86, le registre esp augmente Département Informatique

Exemple de manipulation de pile movw $0x10, %ax pushl %eax popl %ebx Pile esp **10 esp Registres EAX EBX ESP **** ???? 10010 **10 **10 9610 Département Informatique