Notas de Aula - MAC 211 - Laboratório de Programação

Aula 7 - 17/3/9

Mais instruções do 80x86

• Mais sobre desvio condicional
  • JA, JAE (sem sinal)
  • JG, JGE (com sinal)
  • causo do Gubi de programa em COBOL que usava JG ao inves de JA
    • funcionava com 256KB, nao funcionava com 640KB
    • mensagem: nao há  memória disponível
      
• LOOP  (usa o CX como contador)
  • LOOP destino
  • equivalente a
    • DEC ECX
    • JNZ destino

• Truque de linguagem de montagem:
  

  • uso de SHL (=SAL) e SHR (= SAR) para multiplicar e dividir por potências de 2 
  • mesmo truque pode ser usado em C/C++ com operadores >> e <<.

Interface entre programas em Montagem e em C

• A seção 5.1 do Linux Assembly HOWTO explica como fazer chamar C de montagem e vice-versa:
• 32-bit arguments are pushed down stack in reverse syntactic order (hence accessed/popped in the right order), above the 32-bit near return address. %ebp, %esi, %edi, %ebx are callee-saved, other registers are caller-saved; %eax is to hold the result, or %edx:%eax for 64-bit results.

• Ligação de programas em linguagem de montagem e C:
  
  
  • Opção 1: usando montador e ligador
  • gcc -c prog.c -o prog.o
  • as -a -o func.o func.s
  • ld -m elf_i386 -static /usr/lib/crt1.o /usr/lib/crti.o -lc prog.o func.o /usr/lib/crtn.o -o meuExec
    
  • Opção 2: usando o gcc (que chama o montador e ligador implicitamente)
  • gcc prog.c func.s -o meuExec
• Exemplo de uso de funções observando a saída de gcc -S:
• Note a chamada de funções em C a partir de código em linguagem de montagem:
• chama.c
• chama.s gerado pelo gcc
• recebe.c
• recebe.s gerado pelo gcc

Depuração

• Inserindo a opção -g na linha de comando do gcc, do nasm ou do as, instruimos o programa a incluir informações de depuração no executável final.
• Escrever um programa em C bem simples, compilar com gcc -S prog.c e ver saida prog.s
• Depois gerar o executável com gcc -g prog.s -o prog
• Rastrear a execuçao do programa com o Data Display Debugger do Linux:
  • ddd prog
  • Ative a opção Status->Registers... para visualizar os registradores
  • Problema no gdb (e ddd): nao consegui colocar breakpoint na primeira instrucao, so' a partir da segunda :-(
• Vamos ver como fica um programa que calcula médias de inteiros passados como parâmetro
  
• Para casa: se quiser, experimentar depurar o mesmo programa usando o gdb. No gdb, use o comando l para listar o codigo, o comando break N para colocar um breakpoint na linha N, o comando run para executar o programa e o comando s para executar passo a passo, o comandoinfo registers para ver os registradores, etc.

Segmentação de memória

• No 80x86, com registradores de 16 bits, os ponteiros podem apontar para apenas 64KB de memória.
• Para permitir um endereçamento de mais memória, a Intel resolveu esse problema usando segmentos de memória e registradores de segmentos.
• CS aponta para o segmento de código
• DS para o segmento de dados
• SS para o segmento da pilha
• ES é um registrador de segmento extra para manipular registradores de segmento ou apontar para outro lugar de interesse do programador
• A memória tinha tamanho máximo de 2^20, ou seja 16MB.
• Cada segmento é espaçado de 16bytes.
• O endereço físico real portanto é calculado através da seguinte forma:
• 16 * seletor + deslocamento
• Pode-se usar o formato completo seletor:deslocamento em vários comandos, por exemplo:
• MOV AX, [ES:DI]
• se o seletor não é especificado, um padrão é assumido (p.ex. DS para dados, CS para código e SS para pilha)
  
• A partir do 80386, os registradores passaram a ter 32 bits
• isso permite o endereçamento de até 4 gigabytes, que passou a ser o tamanho de cada segmento. 
• com segmentos tão grandes, a necessidade de usar os registradores de segmentos explicitamente passou a ser menor.