Assembly x86/Introdução

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Índice 1 Programação com Assembly 2 O Assembly nos dias de hoje 3 Vantagens de utilizar Assembly 4 Conciliando os dois mundos

[editar] Programação com Assembly

A linguagem Assembly (também conhecida por Assembler ou ASM) é a linguagem de programação mais primitiva que existe. Tendo aparecido como uma ajuda aos primeiros programadores que, antes disso, utilizavam exclusivamente código máquina para programar, o Assembly preserva toda a flexibilidade que o hardware oferece, permitindo que o programador optimize o seu código à unha, utilizando truques que seriam impossíveis numa linguagem de programação de alto nível, como o C.

Ao programar em Assembly, o programador utiliza as instruções que o seu processador reconhece, mas não tem de escrevê-las na forma nativa do processador, isto é, não tem a necessidade de escrever os códigos binários que indicam ao processador para executar determinada operação (códigos esses conhecidos por opcodes). Em vez disso, o programador tem ao seu dispor um conjunto de mnemónicas a serem posteriormente traduzidas para linguagem de máquina por um programa chamado assembler, assemblador ou montador. Os assembladores normalmente fornecem também outros recursos que facilitam muito a programação em baixo nível, o mais omnipresente dos quais é a possibilidade de definir símbolos, que são normalmente utilizados para referenciar localizações na memória conhecidas pelo assemblador. Outros recursos incluem a possibilidade de fazer operações aritméticas (e, nalguns casos, algébricas) no momento da assemblagem e os pré-processadores, que oferecem funcionalidades muitas vezes superiores aos oferecidos pelo pré-processador do C.

[editar] O Assembly nos dias de hoje

A actualidade do panorama da programação é largamente contrária à programação em baixo nível no geral. As mentes bem pensantes geralmente desaconselham a utilização de Assembly, ou até mesmo do C, para novos projectos e incentivam a re-escrita de software escrito em Assembly numa linguagem de alto nível.

A verdade é que muita coisa que se diz sobre a necessidade de dar alguma importância à programação, e até mesmo ao estudo, do Assembly nos dias de hoje. Regra geral, qualquer programador dá uma série de razões para não usar Assembly. Sendo discutível a validade de muitas das razões que esses programadores alegam, apenas apresentamos a mais inquestionável. Qualquer documento didático sobre Assembly tipicamente encarrega-se de desmotivar as pessoas antes de começar a ensinar a linguagem em si, mas aqui vamos tentar que as pessoas não fiquem obcecadas com o problema de encontrar uma razão para usar Assembly, e que usem realmente a linguagem e formem uma opinião sobre ela. Admitamos que o leitor deseja usar Assembly porque quer.

O principal problema é que o código escrito em Assembly não é independente da plataforma nem facilmente portável. Sobre isto há três coisas a dizer:

1. O código Assembly escrito para determinada arquitectura de processadores nunca irá correr num processador de outra arquitectura sem uma re-escrita completa. Não se trata apenas de portar, no sentido clássico da coisa, mas basicamente de repetir todo o processo de desenvolvimento, mas com outras instruções (as de outro processador).
2. Diferentes sistemas operativos utilizam diferentes ABIs (Application Binary Interface), o que significa que um programa escrito para um sistema operativo não irá facilmente correr noutro. Apesar de haver algumas saídas para esta dificuldade (das quais o programador iniciado rapidamente se aperceberá), nalguns casos estas podem ser bastante complicadas de implementar. A título de exemplo, indicamos o FASM (um assemblador escrito em assembly) que foi portado para DOS, Unix e Windows. O "segredo" deste programa é a adaptação do código da interface com o utilizador, que chama as partes internas do assemblador, que são essencialmente algoritmicas e, portanto, não necessitam de ser portadas.
3. Devemos ter, no entanto, atenção ao facto de que é relativamente fácil e prática habitual escrever código C que também não é portável. Certas práticas que saem fora do âmbito da biblioteca padrão geralmente necessitam de adaptação para compilar sem problemas tanto em Unix como Windows.

[editar] Vantagens de utilizar Assembly

Há quatro vantagens gerais em usar Assembly:

• Optimização da rapidez de execução Em Assembly, é sempre possível escrever código mais rápido, embora essa vantagem não venha automaticamente, pois requer treino.
• Optimização do espaço ocupado em memória Os compiladores, por vezes, traduzem o código de uma maneira demasiado mecanizada e geram código supérfluo. Usando Assembly, este problema não existe porque o código é gerado por seres pensantes.
• Capacidades da linguagem As linguagens de alto nível, como o C ou o Python, existem para eliminar ou atenuar o problema da portabilidade. Se estas incluíssem funções e instruções específicas de determinado processador, falhariam nesse objectivo. Com Assembly, isso não acomntece, uma vez que as linguagens Assembly são específicas de cada processador e não aspiram à portabilidade. Por esta razão, o kernel de um sistema operativo necessita sempre de incluir algum código Assembly, ainda que a maior parte possa ser escrita em C ou noutra linguagem de alto nível.
• Conhecimento Acontece também que, geralmente, aqueles que sabem Assembly, mesmo que nunca a cheguem a utilizar activamente a linguagem, acabam por escrever código mais eficiente mesmo quando programam em alto nível. Isso acontece porque fica-se a saber quais as operações que o compilador mais facilmente/efectivamente optimiza.

[editar] Conciliando os dois mundos

A quem quiser programar em Assembly, recomenda-se que dê atenção à questão da portabilidade. Se o programa não tiver, definitivamente, como objectivo ser utilizado por outros que não o programador, o problema fica eliminado. Mas deve-se tomar em atenção que, para certos programas, isto pode não ser óbvio (um bom exemplo é o kernel do Linux).

Se o programador tenciona apenas re-escrever algumas partes do programa em Assembly de modo a melhorar a rapidez, é bom que mantenha uma versão portável. Quem use uma arquitectura diferente da do programador iria de outra forma ter problemas ao tentar compilar o programa.