ASSEMBLY PROGRAMOZÁS TANTÁRGYHOZ SZÜKSÉGES ELŐISMERETEK ISMÉTLÉSE

Átírás

1 ASSEMBLY PROGRAMOZÁS TANTÁRGYHOZ SZÜKSÉGES ELŐISMERETEK ISMÉTLÉSE Dr. Varga Imre Debreceni Egyetem Informatikai Rendszerek és Hálózatok Tanszék augusztus 31.

2 A C programozási nyelv alapos ismerete és az algoritmizálás képessége nélkülözhetetlen a tárgy sikeres teljesítéséhez. Ezek felelevenítése nem feladata ennek a diasornak. Önálló felkészülés elvárt. A C programozási nyelv

3 Számábrázolás, adattípusok Fixpontos számábrázolás Lebegőpontos számábrázolás Főbb adattípusok

4 Adatok Információtároláshoz különböző adattípusok A számítógépen minden adat végül bitsorozat numerikus infó szöveg kép kódolás hang videó számok bitsorozat dekódolás adatbázis programok

5 Csak két számjegy: 0 és 1 Bináris számok Jelentőség: 2 állapot (igen/nem, van/nincs, stb.) Konverzió 69, = , /2 1/4 1/

6 Hexadecimális számok 16 számjegy: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Szoros kapcsolat a binárissal, de rövidebb alak Jelölés: 1FA 16, 0x1FA, $1FA, 0FAh Konverzió 1*256 15*16 10*1 = F A = x1FA = 0b = 506

7 Adategységek Bit (binary digit): két állapot (0, 1) Nibble (fél bájt): 4 bit Bájt : 8 bit Szó: 16 bit Dupla szó: 32 bit Négyszeres szó: 64 bit Adatszervezés

8 Egész értékek reprezentálása Fixpontos számábrázolás Előjel nélküli eset (csak természetes szám) ábrázolandó szám kettes számrendszerben adott számú biten Példa (1 bájt esetén) N biten ábrázolható legkisebb szám: 0 legnagyobb szám: 2 N unsigned int, unsigned short, unsigned char

9 Előjeles eset Fixpontos számábrázolás Nem negatív érték esetén: előjel nélküli logika Negatív érték esetén: kettes komplemens Abszolút érték bitjeinek invertálása (egyes komplemens) A kapott érték növelése 1-gyel Példa (1 bájt esetén) N biten ábrázolható legkisebb szám: -(2 N-1 ) Legnagyobb szám: 2 N int, short, long, char meghatározza az előjelet

10 Két féle hibalehetőség Aritmetikai túlcsordulás Előjel nélkül: több bit lenne szükséges (carry) 4,295E+09 4G ,147E+09 2G ,15E+09-2G > ,147E+09 4,295E+09 6,442E+09 8,59E+09 1,074E+10 1,288E+10 1,503E+10 1,718E+10 Előjeles: nem várt előjelváltás (overflow) 4,295E+09 4G ,147E+09 2G ,15E+09-2G > ,147E+09 4,295E+09 6,442E+09 8,59E+09 1,074E+10 1,288E+10 1,503E+10 1,718E+10

11 Kiterjesztés Néha szükség van egy adatot a korábbinál több biten ábrázolni úgy, hogy az értéke ne változzon Nulla kiterjesztés: kitöltés nullával unsigned short x=5; unsigned long y=x; Rövid előjel nélküli értékből hosszú előjelnélküli 8 bit: bit: bit: bit: Előjel tartó kiterjesztés: kitöltés előjel bittel Rövid előjeles értékből hosszú előjeles 8 bit: bit: bit: bit: short int q=-17; long int z=q;

12 Bájtsorrend Több bájtos adatok esetén a bájtok sorrendje Little-endian: (gazdagép bájtsorrend) Legkisebb helyi értékű bájt (LSB) elől Big-endian: (hálózati bájtsorrend) Legnagyobb helyi értékű bájt (MSB) elől Példa: = 0b = 0x1F2E3D4C Little-endian: Big-endian: x4C 0x3D 0x2E 0x1F 0x1F 0x2E 0x3D 0x4C

13 Lebegő pontos számábrázolás Valós számok ábrázolása (float, double) Alapja a normalizálás: 123,45 = 1, Minden (2 számrendszerbeli) szám felírható így: (-1) S M A K ahol a mantissza (M) 1.H alakú, azaz 1 2 M < 10 2 karakterisztika (K) pozitív és negatív is lehet Nem tároljuk: alap (A=2), rejtett bit, K előjele E=K+B adott számú biten nem negatív (B: nulla pont) Tárolandó: S, H, E

14 Lebegő pontos szabvány IEEE 754/1985 szabvány (ISO/IEC/IEEE 60559:2011) Előjel Pozitív: 0; Negatív: 1 Formátumok Egyszeres pontosság Dupla pontosság Kiterjesztett pontosság méret S hossz E hossz H hossz 32 bit 1 bit 8 bit 23 bit bit 1 bit 11 bit 52 bit bit 1 bit 15 bit 63(+1) bit B

15 Lebegő pontos számábrázolás Példa: egyszeres pontossággal = = Előjel: S = 1 Karakterisztika: K = 3 10 = 11 2 Mantissza: M = Hasznos bitek: H = Eltolt karakterisztika: E = = S E H

16 Kerekítési hiba Ok: hasznos bitek tárolás véges számú biten Túl sok hasznos bit esetén kerekítés szükséges Ha az utolsó tárolható hasznos bit után 0 áll, akkor a további biteket levágjuk Különben felfelé kerekítünk Kerekítési hiba: nem pontos ábrázolás Példa: 0.3 ábrázolása egyszeres pontossággal hasznos bitek: tárolt bitek:

17 Kerekítési hiba Valós számok: folytonos halmaz, végtelen sok elemmel Lebegőpontos számok: diszkrét halmaz, véges sok elemmel Például: ; ; ; Az ábrázolható számok sűrűsége nem állandó A tárolt értékek csak néhány számjegyig pontosak

18 Speciális lebegőpontos értékek +0 és -0 előjel bit 0 (+) vagy 1 (-), minden más bit 0 Pl.: 0.0/-1.0, -1.0*0.0 ±végtelen (Inf) karakterisztika csupa 1, mantissza csupa 0 Pl.: 1.0/0.0, inf+1.0, túl nagy érték nem szám (NaN) karakterisztika csupa 1, mantissza nem csupa 0 Pl.: 0.0/0.0, inf-inf, 0.0*inf, NaN+1.0 denormalizált szám (subnormal) karakterisztika csupa 0, mantissza nem csupa 0

19 Számolás lebegő pontos számokkal Összeadás: fixpontostól nagyon eltérő módszer Példa: 7,5 + 0,625 7,5 = ,625 = > = (-1) 0 * 1, *10 11 = 8,125

20 Példa: bitsorozat értelmezés Mit jelenthet az alábbi big-endian bitsorozat? bites előjeles egész: bites előjel nélküli egész: bites előjeles egészek: ; bites előjel nélküli egészek: ; lebegőpontos: Latin 1 szöveg: é F Latin 2 szöveg: é ĽF Unicode szöveg UTF8 kódolással: 鰥 F Pakolt BCD:?9?0?546 (érvénytelen) vagy

21 A processzor felépítése és működése CPU Regiszterek Fetch-execute ciklus

22 A számítógép alapvető felépítése Processzor Memória Input-Output interfész Buszrendszer Perifériák Perifériák Processzor Memória I/O interfész Buszrendszer

23 Központi Feldolgozó Egység Central Processing Unit (CPU) Részei: Vezérlő egység (CU) Aritmetikai és logikai egység (ALU) Processzor Címző egység (AU) és Busz illesztő egység (BIU) Regiszterek Belső buszrendszer Belső gyorsítótár Egyéb (pl. órajel generátor) Végrehajtó egység (EU)

24 Regiszterek Kis méretű (flip-flop-szerű) tároló áramkör Mérete általában a busz szélességével egyenlő Általában bit tárolására alkalmas Gyors hozzáférésű (elérési idő < 1ns) Darabszámát a processzor határozza meg (10-100) Gyakran regisztertömböket alkot Van nevűk (néha átnevezhetőek) 3 kategória: Rendszer-, általános célú- és speciális célú regiszter

25 Aritmetikai és logikai egység Számítási műveleteket végez Tartalmaz: fixpontos összeadót, komplemens képzőt, léptető regisztereket, bitenkénti logikai művelet végző, stb. áramköröket A operandus B operandus utasítás ALU állapot eredmény

26 Vezérlő egység Az IR-ben lévő érték alapján irányítja, szabályozza a többi egység (pl. ALU) működését Fontos regiszterei: IR, PC, SR A vezérlés történhet Huzalozott logikával (közvetlenül) Minden utasításhoz létrehozott bonyolult digitális elektronika segítségével Mikroprogramozott (közvetett) módon Minden műveleti kód elindít egy apró (ROM-ban tárolt) mikroprogramot

27 Címző egység Addressing Unit (AU), Address Generation Unit (AGU) Az utasítások sokféle címzési mód segítségével határozhatják meg hol található az operandus Az AU az operandus címét állítja elő és helyezi el az MAR-ban Az utasításban található címet képezi le fizikai memóriacímre Tárolóvédelmi hibák felismerése Kapcsolat: BIU

28 Egy művelet sorozat ismételgetése Fetch-execute ciklus Órajel szinkronizált CU vezényel A CPU működése Végtelen, monoton, gépies ismétlés során Adatmozgatás Műveletvégzés Fontos a regiszterek (PC, IR, SR, ACC, MAR, MDR, stb.) tartalma és annak változása

29 Fetch-Execute ciklus 1. Utasítás beolvasása A PC-ben található érték megmondja, hol található a memóriában a következő utasítás. Ezt be kell olvasni az IR-be. 2. Dekódolás A beolvasott műveleti kódot értelmezni kell. Milyen művelet? Milyen adatokon? Eredmény hová kerül? Utasításkészlet architektúra (ISA) definiálja Lehet huzalozott vagy mikroprogramozott

30 Fetch-Execute ciklus 3. Operandus beolvasása Az operandus címének meghatározása és onnan beolvasása a megfelelő regiszterbe 4. Művelet végrehajtása például az ALU által, az eredmény egy átmenti regiszterbe kerül 5. Eredmény tárolás regiszterbe vagy memóriacímre 6. Következő utasítás címének meghatározása

31 Memória hierarchia Regiszter L1 cache L2 cache L3 cache Memória Lemez Harmadlagos tár s ms s ns EB TB GB MB kb B Elérési idő Tároló kapacitás

32 Intel x86-64 architektúra Processzor felépítés Regiszterkészlet Memóriakezelés

33 Kezdetek Az Intel között fejlesztette ki az új Intel 8086 névre hallgató processzorát Később ezt fokozatosan tovább fejlesztették Intel (1982) Intel (1982) Intel (1986) Intel (1989) Visszafelé kompatibilitás Ma a processzorcsaládra x86 néven hivatkozunk Az AMD 64-bites kiterjesztésére x86-64 néven hivatkozunk (1999)

34 Memória szegmentáció A memória logikai részekre van osztva Kód szegmens Adat szegmens Verem szegmens A címzést külön regiszterek segítik (CS, DS, SS, ES) Címzés: szegmens kezdőcím + eltolás Memóriakezelés Valós-, védett-, virtuális-, hosszú mód

35 Valós mód Memória szegmentáció 8086-ban csak ez van 20 bites címbusz (1MB) Szegmens méret 64kB (16 bit) Minden memóriacím elérhető korlátozás nélkül Ilyen módban indul a processzor Lineáris cím = szegmenscím*16 + eltolás Lineáris cím = fizikai cím + Szegmens kezdőcím (16 bit) Eltolási cím (16 bit) Lineáris kezdőcím (20 bit)

36 Védett mód Memória szegmentáció vezeti be Korlátozott memóriahozzáférés Címtér 32 bites (4GB) Virtuális memória támogatás Lineáris cím (32) = szegmenscím (32) + offset (16/32) Lineáris cím lapozás fizikai cím Virtuális mód (látszólagos valós mód tól) Hosszú mód (64 bites, nincs szegmentálás)

37 X86-64 regiszterkészlet RAX RBX RCX RDX RSP RBP RSI RDI 63 EAX AX R8D R8W AH AL R8 R8B R9 R10 R11 ESP SP R12 SPL R13 R14 R15 EIP RIP IP RFLAGS CS DS SS ES FS GS

38 Főbb regiszterek RAX X86-64 regiszterkészlet Elsődleges munka regiszter (akkumulátor), szorzás, osztás RBX Munka regiszter, bázis mutató RCX Munka regiszter, (ciklus)számláló RDX Munka regiszter, input/output, szorzás, osztás

39 Főbb regiszterek RSP (verem mutató) X86-64 regiszterkészlet Verem tetején lévő elemet címzi (SS regiszterrel) RBP (bázis mutató) Lokális változókhoz, paraméterekhez (SS regiszterrel) RSI (forrás index regiszter) Sztring műveletek forrás indexe (DS regiszterrel) RDI (cél index regiszter) Sztring műveletek cél indexe (ES regiszterrel)

40 Szegmens regiszterek CS X86-64 regiszterkészlet Kód szegmens kezdőcíme, IP ebben címzi az utasítást DS Adat szegmens kezdőcíme (statikus változók) SS Verem szegmens kezdőcíme, ESP és EBP használja ES, FS, GS Extra adat szegmens, RDI alap szegmense az ES

41 X86-64 regiszterkészlet EFLAGS regiszter Állapot bitek Vezérlő bitek Rendszer bitek ID VIP VIF AC VM RF NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF

42 Utasítás számláló RIP (Instruction pointer) X86-64 regiszterkészlet CS regiszter révén a kód szegmensben található utasításokat címzi Minden fetch-execute ciklus során inkrementálódik az adott utasítás hosszával (kivéve vezérlésátadás) Egyéb regiszterek Vannak további működést segítő regiszterek IR, MAR, MDR, stb. Programozó elől rejtettek

43 x87 regiszterkészlet Lebegőpontos egység (matematikai társprocesszor) 8 darab 64 (80) bites regiszter (ST(0)-ST(7)) Veremszerű működés Dupla pontosságú lebegőpontos reprezentáció Regiszterenként 2 további bit 00 érvényes, 01 nulla, 10 speciális (Inf, NaN), 11 üres Saját állapot regiszterek (pl. OE, UE, ZE, TOS, B, DE) és vezérlő regiszterek (pl. RC, PC) +MMX, SSE, AVX kiterjesztések nagy regiszterei

44 Portra leképezett I/O (PMIO) 16 bites I/O címek (0h-FFFFh) Külön utasítások (in, ins, out, outs, stb.) Egy eszközhöz több port is tartozhat Adat, Utasítás, Állapot I/O porton elérhető fontosabb eszközök: Input-Output DMA vezérlő, programozható megszakítás kezelő (8259A), időzítő (8254), billentyűzet (8042), valós idejű óra, matematikai társprocesszor, PATA vezérlő, stb. Linux: /proc/ioports

45 Megjelenési év bites regiszterek (x86-64) Példa: Intel Core i7 Mikroarchitektúra: Nehalem, Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell, 45-14nm technológia ( millió tranzisztor) 2-8 mag LGA aljzat ( kontaktus) DMA, Virtuális Memória kezelés, integrált FPU, L3 cache, integrált GPU, elágazásbecslés, VT-x, AVX-512, (HT), integrált NorthBridge

46 Assembly nyelv Utasítás készlet Címzési módok Gépi kód

47 Alacsony absztrakciós szint Programozói szabadság Feladatra optimalizálható kód Nagyobb program teljesítmény Hardverismeret szükség Nehezebben átlátható kód PC, mikrokontroller Magasszintű programnyelvek Assembly programozás Gépi kód

48 Utasítás szerkezet 4 címes utasítás Műveleti kód 3 címes utasítás Műveleti kód 1. Operandus cím 1. Operandus cím 2. Operandus cím 2. Operandus cím Eredmény cím Eredmény cím Következő utasítás cím 2 címes utasítás Műveleti kód 1. Operandus + eredmény cím 2. Operandus cím 1 címes utasítás Műveleti kód 2. Operandus cím

49 Program és utasítás felépítés Forrás fájl utasítás_1 utasítás_2 utasítás_3 utasítás_4 utasítás_5 Címke Művelet Operandus(ok) Megjegyzés.L1: mov ax, 0 # zero into ax Címke Azonosító, általában kettősponttal zárul Művelet Operandus(ok) Megjegyzés Az elvégzendő művelet mnemonic-ja Adat(ok) vagy adat(ok)ra hivatkozás(ok) Sor végéig a fordító figyelmen kívül hagyja

50 Utasításkészlet architektúra ISA (Instruction Set Architecture) A számítógép programozáshoz kötődő részletei Bitszélesség (buszok és regiszterek) Regiszter készlet Gépi utasítások Címzési módok Memória architektúra Megszakítás kezelés

51 Adatmozgató utasítások (Egész) aritmetikai utasítások Bitenkénti logikai utasítások Bitléptető utasítások Vezérlésátadó utasítások Sztringkezelő utasítások BCD és valós aritmetikai utasítások Fordítási direktívák Egyéb utasítások Utasítás típusok

52 Utasítás típusok Adatmozgató utasítások Regiszter-regiszter (mov, xchg) Regiszter-memória (mov) Regiszter-I/O port (in, out) Regiszter-verem (push, pop) Kiterjesztés (bitszélesség fontos) (cbw, cwd) Státusz bit állítás (sti, cli)

53 Utasítás típusok Aritmetikai utasítások Összeadás (átvitel nélkül/átvitellel) (add, adc) Kivonás (átvitel nélkül/átvitellel) (sub, sbb) Inkrementálás, dekrementálás (inc, dec) Kettes komplemens (neg) Előjeles/előjel nélküli szorzás (imul, mul) Előjeles/előjel nélküli osztás (idiv, div) Összehasonlítás (cmp)

54 Bitenkénti logikai utasítások ÉS művelet (and) VAGY művelet (or) KIZÁRÓ VAGY művelet (xor) Egyes komplemens (not) Bit tesztelés (test) Utasítás típusok

55 Utasítás típusok Bitléptető utasítások Logikai/előjel nélküli balra léptetés (shl) Logikai/előjel nélküli jobbra léptetés (shr) Aritmetikai/előjeles balra léptetés (sal=shl) Aritmetikai/előjeles jobbra léptetés (sar) Jobbra/balra forgatás (ror, rol) Jobbra/balra forgatás carry-n keresztül (rcr, rcl)

56 Vezérlésátadó utasítások Feltétel nélküli ugrás (jmp) Utasítás típusok Feltételes ugrás (ja, jae, jb, jbe, je, jne, jc, jo, ) Ciklusszervező (loop, loopz, loopnz, ) Hívó utasítás (call) Szubrutinból visszatérés (ret) Szoftveres megszakítás kérés (int) Megszakítás-kezelőből visszatérés (iret) Példa:.L1: sub eax, 1 jnz.l1 mov eax, 9 mov ebx, eax

57 Utasítás típusok Stringkezelő (bájtsorozat kezelő) utasítások Sztring mozgató (movs, movsb, movsw) Sztring összehasonlító (cmps) Keresés sztringben (scas) Egyéb utasítások Koprocesszor vezérlő (wait, esc) Rendszervezérlő (hlt) Üres utasítás (nop)

58 Utasítás típusok Fordítási direktívák: gépi kód nincs mögöttük, a fordítás menetét befolyásolják Szegmens definiálás (.segment, ends) Egyszerűsített szegmensdefiníció (stack,.data) Helyfoglalás (.byte,.4byte,.long) Helyettesítő szimbólum létrehozás (equ)

59 Adat vagy utasítás hogyan érhető el. Rejtett (implicit, implied) Közvetlen adat megadás (immediate) Közvetlen cím (direct, absolute) Regiszteres cím (register direct) Közvetett cím (indirekt) Regiszter indirekt Indexelt cím Bázis relatív cím Címzési módok

60 Címzési módok Rejtett címzés Nincs igazi cím megadás Pl. ha nincs operandus Op.kód1 Op.kód2

61 Címzési módok Közvetlen adat megadás Műveleti kód után közvetlenül található adat Ez lesz az operandus Konstans Op.kód Adat

62 Címzési módok Regiszteres címzés A műveleti kód hivatkozik egy regiszterre A regiszterben található az operandus értéke Op.kód regiszter Adat

63 Címzési módok Közvetlen cím Műveleti kód után található egy memóriacím Itt helyezkedik el az operandus Op.kód 731 Adat

64 Címzési módok Közvetett cím A műveleti kód után található egy cím Ezen a címen található az operandus igazi címe Op.kód Adat

65 Regiszter indirekt Címzési módok A műveleti kód hivatkozik egy regiszterre A regiszterben található címen helyezkedik el az operandus regiszter Op.kód 731 Adat

66 Indexelt Címzési módok A műveleti kód után található egy cím, ehhez hozzáadva az index regiszterben található értéket megkapjuk az operandus memóriacímét index reg Op.kód 731 Adat

67 Bázis relatív Címzési módok A műveleti kód után található egy eltolási érték, ehhez hozzáadva a bázis regiszterben található kezdőcímet megkapjuk az operandus címét bázis reg Op.kód 731 Adat

68 Assembly szintaxis Intel szintaxis.intel_syntax noprefix.globl main main: push ebp mov ebp, esp sub esp, 16 mov DWORD PTR [ebp-16], 2 mov DWORD PTR [ebp-12], 3 cmp DWORD PTR [ebp-16], 4 jne.l2 mov eax, DWORD PTR [ebp-12] mov DWORD PTR [ebp-8], eax jmp.l3.l2: mov DWORD PTR [ebp-8], 4.L3: mov eax, DWORD PTR [ebp-8] add esp, 16 pop ebp ret AT&T szintaxis.att_syntax noprefix.globl main main: pushl %ebp movl %esp, %ebp subl $16, %esp movl $2, -16(%ebp) movl $3, -12(%ebp) cmpl $4, -16(%ebp) jne.l2 movl -12(%ebp), %eax movl %eax, -8(%ebp) jmp.l3.l2: movl $4, -8(%ebp).L3: movl -8(%ebp), %eax addl $16, %esp popl %ebp ret

69 Operandusok Regiszter (8, 16, 32 bites) Konstans (8, 16, 32 bites) Memória tartalom Memória cím és méret kényszerítés mov al, BYTE PTR [ebx] mov ax, WORD PTR [ebx] mov eax, DWORD PTR [ebx] Operandusok

70 Címzési módok Regiszteres Közvetlen adat Közvetlen cím Közvetett regiszteres Regiszter relatív Bázisos indexelt Bázis+index relatív Skálázott Szegmens előtag mov ax, bx mov ax, 7Fh mov ax, [1234] mov ax, [bx] mov ax, [bx + 100h] mov ax, [bx + si] mov ax, [bp + di + 123] mov ax, [si * 4 +10h] mov ax, [es:bx]

71 Címzési módok Effektív cím (EA) megadás alakjainak összegzése CS: SS: DS: ES: FS: GS: egyiksem Szegmens szelektor EAX EBX ECX EDX ESI EDI EBP ESP egyiksem EAX EBX ECX EDX + ESI EDI EBP egyiksem egyiksem Bázis Index Skálázó faktor Példa: mov EAX, [DS:EBP+EDI*4+10h] vagy ugyanaz más írásmódban: mov EAX, DS:10h[EBP][EDI*4] + eltolás semmi Eltolás

72 Last In First Out tároló A verem Tetejének a memóriacímét a verem mutató regiszter (SP) tárolja Push és Pop művelet A verem mérete korlátos Veremhez gyakran hozzá kell férni Általában gyorsítótárazott (cache) Adat kivétele nem fizikai törlés Külön memóriaszegmensben van

73 Hívó szabályai Alprogram hívási konvenció Paraméterek fordított sorrendben a rendszerverembe helyezése Néha adott sorrendben regiszterekbe: edi, esi, edx, Lebegő pontos paraméterek a SSE regiszterekbe (eax-be a float paraméterek száma) Alprogram hívás (visszatérési cím a verembe kerül, programszámláló átáll az alprogram kezdőcímére) Visszatérés után veremből paraméterek kivétele Visszatérési érték az eax regiszterben van Számítógép architektúrák 73

74 Alprogram hívási konvenció Hívott szabályai Bázis pointer verembe mentés Verem mutató mentése bázis pointerbe Helyfoglalás lokális változóknak a veremben Használandó regiszterek mentése a verembe Visszatérési érték az eax regiszterbe tétele Mentett regiszterek és verem visszaállítás Visszatérés (a veremben lévő címre) Számítógép architektúrák 74

75 Inline assembly C-ben A C nyelv és az assembly asm( movl $10, %eax ); C forráskód fordítás assembly-re gcc-vel gcc -S -masm=intel prog.c Kimenet: prog.s Assembly forráskód fordítás gcc-vel gcc prog.s Kimenet: a.out

76 A félév során használt utasítások.2byte,.4byte,.bss,.byte,.comm,.data,.globl,.intel_syntax noprefix,.section,.string,.text,.zero, add, addsd, and, call, cbw, cdq, cdqe, cmp, cwd, dec, div, idiv, imul, inc, ja, jae, jb, jbe, jc, je, jg, jge, jl, jle, jmp, jnc, jne, jnz, jz, lea, leave, loop, mov, movabs, movsd, movsx, movzx, mul, mulsd, neg, nop, not, or, pop, push, ret, rol, ror, sal, sar, seta, setb, setbe, setc, sete, setea, setg, setge, setl, setle, setnc, setne, setnz, setz, shl, shr, sub, test, xchg, xor Részletes leírás elérhető itt:

77 Gépi kód Az egyetlen nyelv, amit a processzor megért Bináris formátum Processzoronként változó lehet Példa: assembly: gépi kód: SUB EAX, EBX # eax = eax-ebx 0x29 0xD OpKód d s MOD REG R/M SUB művelet REG mező a forrás 32 bites regiszter Regiszteres címzés Forrás: EBX Cél: EAX

78 Gépi kód példa C nyelvű kód y=5; z=6; x=z+y*7; Assembly kód mov DWORD PTR [ebp-12], 5 mov DWORD PTR [ebp-8], 6 mov ebx, DWORD PTR [ebp-12] mov eax, ebx sal eax, 3 sub eax, ebx add eax, DWORD PTR [ebp-8] mov DWORD PTR [ebp-16], eax Gépi kód c7 45 f c7 45 f b 5d f4 89 d8 c1 e d f f0

79 Ajánlott irodalom Varga Imre: Számítógép architektúrák (diasor), 2019 Andrew S. Tanenbaum: Számítógép architektúrák, Panem, 2006 Joseph Cavanagh: X86 Assembly Language and C Fundamentals, CRC Press, 2013 Richard Blum: Professional Assemby Language, Wiley, 2005 Nicholas Charter: Computer architecture, McGraw-Hill, 2001 R. E. Bryant, D. R. O Hallaron: Computer Systems A programmer s perspective, Pearson, 2016 Ray Seyfarth: Introduction to 64 bit assembly programming for Linux and OS X, Amazon, 2013 Clive Maxfield: Bebop to the Boolean boogie, Newnes, 2003

80 Köszönöm a figyelmet! Sikeres felkészülést!