AssembleurPartie1

Lycée lissan eddine ibn_elkhatib laayoune
Filière BTS DSI
ASSEMBLEUR
Module N°3
BTS
DSI
1
Pr H.LAARAJ
[email protected]
http://lewebpedagogique.com/laarajbts
2015/2016
L’OBJECTIF DE CE COURS
L’objectif de ce cours est de savoir:
 Le fonctionnement interne d’un ordinateur.
 Comment le processeur exécute les instructions
stockées dans la RAM.
 Quelles sont les opérations élémentaires que le
microprocesseur pourra exécuter.
 Programmer avec des langages de bas
niveau proche de langage binaire compris par le
matériel.
 Comment le processeur exécute les conditions
« if » et les boucles « for,while,… » de langage de
haut niveau (C,VB,…)
2
Partie I
Introduction à l’assembleur
 Instruction mov
 Instructions des opérations
(add,div,and,or,…)
 Instructions de branchement
(jmp,jnz,…)
 Instruction de comparaison (cmp)
 Appel des fonctions (invoke,call)

3
I-INTRODUCTION À L’ASSEMBLEUR:
BTS
DSI
4
I.1 DÉFINITION DE L’ASSEMBLEUR:
est le langage de programmation de plus bas
niveau. Cela signifie qu’il est trop proche du
matériel, qui oblige le programmeur à se soucier
de concepts proches du fonctionnement de la
machine, comme la mémoire, processeur.
 transforme un fichier source contenant des
instructions, en un fichier exécutable que le
processeur peut comprendre.
 Les programmes faits en ASM sont plus petits,
plus rapides et beaucoup plus efficaces que ceux
fait avec des compilateurs(C,java,vb,…)

5
Langage humain
Langage de programmation : Haut niveau (Par
exemple, le C)
Compilation
Langage Assembleur
Assemblage
Langage Machine : (code binaire)
6
7
I.2 LE CHOIX DE LANGAGE ASSEMBLEUR
Vu que l’assembleur est qualifié comme étant le
langage de programmation le plus bas niveau, il
dépend donc fortement du type de processeur.
Ainsi il n'existe pas un langage assembleur, mais
un langage assembleur par type de processeur.
 Dans notre cours on va utiliser assembleur
MASM32 (Macro Assembleur de Microsoft) pour
la famille de processeurs x86 32bits.
 MASM32 maintenu par Steve Hutchesson
permet de programmer directement et
relativement aisément des applications 32 bits
fonctionnant sous Windows

8
II- LE PROCESSEUR(CPU) ET LA
MÉMOIRE(RAM)
BTS
DSI
9
II.1 FONCTIONNEMENT D’UN PROGRAMME
Processeur
RAM
00401000
A155
EAX
0000567A
00401002
BD46B5
EBX
56D3507E
00401005
6A00
code
…
EIP
00401000
A155
00403000
0000567A
00403004
56D3507E
data
10
II.2 LES REGISTRES
Il existe plusieurs types de registres et chacun a son utilité.
 registres généraux (EAX, EBX, ECX, EDX)
Ils servent à manipuler des données, à transférer des
paramètres lors de l’appel de fonction DOS et à stocker des
résultats intermédiaires.



registres d’offset ou pointeur (EIP, ESI, EDI, ESP, EBP)
Ils contiennent une valeur représentant un offset à combiner
avec une adresse de segment
registres de segment(CS, DS, SS, ES, FS, GS)
Ils sont utilisés pour stocker l’adresse de début d’un segment.
Il peut s’agir de l’adresse du début des instructions du
programme, du début des données ou du début de la pile.
Un registre de flag
Il contient des bits qui ont chacun un rôle indicateur.
11
II.3 LES REGISTRES GÉNÉRAUX
EAX -- accumulateur -- sert à effectuer des
calculs arithmétiques ou à envoyer un paramètre
à une interruption
 EBX -- registre auxiliaire de base -- sert à
effectuer des calculs arithmétiques ou bien des
calculs sur les adresses
 ECX -- registre auxiliaire (compteur) -- sert
généralement comme compteur dans des boucles
 EDX -- registre auxiliaire de données -- sert à
stocker des données destinées à des fonctions
Ceci est leur utilisation théorique, mais dans la
pratique ils peuvent être utilisés à d'autres
usages.

12
II.3 REGISTRE EAX
EAX(32 bits)
AX(16 bits)
AH(8bits)
AL(8bits)
13
II.4 JEU D’INSTRUCTIONS D’UN CPU
Décrit l’ensemble des opérations élémentaires que
le microprocesseur pourra exécuter.
 Transfert de données: charger ou sauver en
mémoire (mov , …)
 Opérations arithmétiques (add ,mul ,div , …)
 Opérations logiques( and ,or , …)
 Contrôle de séquence :
- Branchement (jmp, jnz…) « c’est le saute »
- Test (cmp,…) « c’est la comparaison »
14
III- LANGAGE MASM32
BTS
DSI
15
III.1 DÉCLARATION DE VARIABLES
Les variables se déclarent de la manière suivante:
 en 8bits : nom_Variable DB valeur
 en 16bits : nom_Variable DW valeur
 en 32bits : nom_Variable DD valeur
De manière générale:
DB (Declare Byte) : 1 byte (8 bits)
DW (Declare Word) : 1 word (16 bits)
DD (Declare Double) : 2 words (32 bits)
Les valeurs peuvent être écrites en:
- décimal: 1, 2, 3, 123, 45
- hexadécimal : 1h,2h,3h,12h,0Fh,0AD4h (noter la présence du 0
quand le premier chiffre du nombre en hexadécimal commence par une
lettre)
- binaire : 1b,0b,1010b,111101b
Exemple:
var1 db 6 ; var1 est un byte initialisé à 6 en décimal
var2 db 0FFh ; var2 est un byte initialisé à FF en hexadécimal
var3 dw 67h ; var3 est un word initialisé à 67 (16 bits)
16
var4 dd 67A3h ; var3 est un double word initialisé à 67A3 (32 bits)
III.2 STRUCTURE DE CODE MASM32
; entête de code ***************************
.386 ; processeur = Pentium
.model flat, stdcall ; un seul segment de 4Go
; déclaration des variables*****************
.data
var1 dd …
…
; code masm32***************************
.code
start:
… ; les instructions de base masm32
end start
17
III.3 INSTRUCTION MOV
mov destination, source
L'instruction la plus utilisée est l'instruction mov, qui copie la
valeur d'un opérande source dans un opérande destination. La
syntaxe est la suivante :





mov reg, reg (registre à registre)
mov reg, mem (mémoire à registre)
mov mem, reg (registre à mémoire)
mov
reg, imed (registre à valeur)
mov
mem, imed (mémoire à valeur)
NOTE: Pas de transfert de mémoire à mémoire
18
III.4 INSTRUCTIONS DE BASE ARITHMÉTIQUE






Incrémentation
INC EAX
; EAX <- EAX + 1
INC ma_variable
Décrémentation
DEC EAX
DEC ma_variable
Addition
ADD EAX, 5
; EAX <- EAX + 5
ADD BH, var
; BH <- BH + bar
ADD var, ECX
; var <- var + ECX
Soustraction
SUB EAX, 5
; EAX <- EAX – 5
SUB BH,var
; BH <- BH – var
SUB var, CX
; var <- var – CX
Multiplication
MUL EBX
; EAX <- EBX * EAX
Division
DIV EBX
; EAX <- EAX / EBX
;Il faut que EDX=0
19
EXEMPLE1:
Programme masm32 qui calcule somme de 6A+B5
et stock le résultat dans EAX
.386
.model flat, stdcall
.data ; variables globales initialisées
x dd 6Ah
y dd 0B5h
.code
start:
mov EAX, x
add EAX, y
end start
20
III.5 INSTRUCTIONS DE BASE LOGIQUE

AND bit à bit
MOV AL, 0101b
; AL <- 5
MOV BL, 1001b
; BL <- 9
AND AL, BL ; AL <- AL AND BL; AL vaut 0001b, soit 1

OR bit à bit
MOV AH, 0101b
; AH <- 5
MOV BH, 1001b
; BH <- 9
Or AH, BH ; AH <- AH OR BH; AH vaut 1101b , soit 13
21
III.6 APPEL D'UNE FONCTION
invoke fonction a, b, c ; appelle fonction(a, b, c)
;Le résultat d'une fonction est toujours dans eax
Remarque: pour appeller une fonction qui utilise des
bibliothèques, il faut les importer par le mot clé
include ou bien includelib
include pour inclure les biblios .inc
includelib pour inclure les biblios .lib
22
III.6.2- fonction prédéfini d’affichage à l’écran
Syntaxe :
 invoke StdOut , ADDR msg
Avec msg : le texte à afficher à l’écran
Remarque: pour utiliser la fonction StdOut , il
faut importer les bibliotheques :
include \masm32\include\kernel32.inc
include \masm32\include\masm32.inc
includelib \masm32\lib\kernel32.lib
includelib \masm32\lib\masm32.lib
23
EXEMPLE2:
Code masm32 qui afficher un message à l’écran
.386 ; processeur = Pentium
.model flat, stdcall ; un seul segment, appel standard
;--------------------------------------------------------------------------------include \masm32\include\kernel32.inc
include \masm32\include\masm32.inc
includelib \masm32\lib\kernel32.lib
includelib \masm32\lib\masm32.lib
;---------------------------------------------------------------------------------.data
msg db "Bonjour : ",0
.code
start:
invoke StdOut , ADDR msg
ici:
jmp ici
end start
24
III.6.3 fonction de la conversion de
hexadécimal to ascii
Syntaxe :
invoke dwtoa , eax, ADDR z
La valeur hexadécimal de eax sera converti
en ascii
Exemple: eax = F -> z =15
25
EXEMPLE3 :
Code masm32 qui calcule et affiche la somme de 2
nombres
.data ; variables globales initialisées
x dd 10
y dd 11
.data?
z dd ? ; variable globale non initialisée
.code
start:
mov eax, x
add eax, y
invoke dwtoa , eax, ADDR z
invoke StdOut ,ADDR z
ici: jmp ici
end start
26
III.7- LE BRANCHEMENT :
III.7.1 Introduction
En informatique, un branchement est une opération
consistant à se déplacer au sein d'un code exécuté par
un processeur, en « sautant » à une adresse identifiée
au lieu de poursuivre l'exécution du code
séquentiellement.
il n'existe que deux types de branchements :
 les branchements inconditionnels, qui permettent
d'aller à une adresse de manière systématique.
 les branchements conditionnels, qui sont dépendant
d'une information particulière. Dans la grande
majorité des cas, ces informations sont récupérées
dans le registre flag du microprocesseur.
27
III.7.2 Instructions de branchement inconditionnel
JMP étiquette_de_destination
L'instruction JMP permet d'effectuer un saut inconditionnel, c'est-àdire que cette instruction va stocker dans le registre IP l'adresse de
l'instruction que l'on veut exécuter. L'opérande de cette instruction
(étiquette_de_destination) est donc l'adresse de l'instruction à
laquelle on veut sauter. Une fois l'instruction de branchement
exécutée le processeur lit le contenu du registre IP et saute donc
directement à l'adresse de l'instruction que l'on vient de définir
JMP FIN
…
…
FIN:
(ne pas oublier les : )
…
…
28
Rq: jmp change la valeur du compteur ordinal (IP : Instruction Pointer).
III.7.3 Le registre Flag
Les bits de cet ensemble sont appelés "indicateurs".
Les instructions arithmétiques, logiques et de
comparaison modifient la valeur des indicateurs.
Les instructions conditionnelles testent la valeur des
indicateurs et agissent en fonction du résultat.
Les bits les plus importants:
-ZF : Zero Flag - Indicateur zéro
Si le résultat d'une opération est nul (égal à 0) ZF
passera à 1.
-SF : Sign Flag - Indicateur de signe
SF passe à 1 quand le résultat est négatif.
-CF : Carry Flag - Indicateur de retenue
CF=1 s'il y a une retenue de générée, sinon CF = 0,
29
EXEMPLE
Sur un processeur de 8bits , donner le résultat des
opérations suivantes et positionner les indicateurs
25h+5Ah=?
ZF= …
SF= … CF= …
B5h+4Ah=?
ZF= …
SF= …
CF= …
FEh+02h=?
ZF= …
SF= …
CF= …
70h+E0h=?
ZF= …
SF= … CF= …
30
III.7.4 Instructions de comparaison
CMP destination, source

Compare la source et la destination; soustrait la source à
la destination et met 1 dans le « flag » (drapeau) zero
(ZF) si le résultat est nul et 1 dans le « flag » sign (SF)
si le résultat est négatif.
CMP EAX, EBX
; met 'ZF' a 1 si EAX=EBX
; met 'SF' a 1 si EAX < EBX
31
III.7.5 Instructions de branchement conditionnel
Suit une instruction de comparaison (CMP) et réalise le saut en
fonction des drapeaux, c'est-à-dire du résultat de la
comparaison. Sinon passe à l'instruction suivante.
JZ DEBUS
JNZ PLACE
JS RET
JNS START
; saute à DEBUS si le flag ZF est à 1
; saute à place si le flag ZF est à 0
; saute à RET si le flag SF est à 1
; saute à START si le flag SF est à 0
En jouant sur l'ordre des registres on peut réaliser toutes les
comparaisons (>, <, >=, <=, =, ! =).
32
III.7.6 La condition : if
MOV AL, op1
MOV BL, op2
; ou autres registres
CMP AL, BL ou BL, AL
J?? vrai
; instructions du cas_faux
JMP fin
vrai:
; instruction du cas_vrai
fin:
où J?? est un des branchements possibles (JZ,
fonction de la condition :
condition
traduction
op1 = op2
CMP AL, BL puis JZ ...
op1 != op2
CMP AL, BL puis JNZ ...
op1 < op2
CMP AL, BL puis JS ...
op1 > op2
CMP BL, AL puis JS ...
op1 >= op2
CMP AL, BL puis JNS ...
op1 <= op2
CMP BL, AL puis JNS ...
JNZ, JS ou JNS) en
explication
op1-op2 = 0
op1-op2 != 0
op1-op2 < 0
op2-op1 < 0
op1-op2 >= 0
op2-op1 >= 0
33
EXEMPLE4:
Code masm32 qui vérifier si un nombre est null
.data
x dd 60
msg1 db "nombre est null ",0
msg2 db "nombre est non null ",0
.code
start:
mov eax,x
cmp eax,0
jz alors
invoke StdOut , ADDR msg2
jmp fin:
alors:
invoke StdOut , ADDR msg1
fin:
ici: jmp ici
end start
34
III.7.7 Les boucles (avec compteur )
pour i de 1 à limite faire
bloc_à_répéter
Fin pour
La boucle pour se traduit comme suit :
MOV registre1, 1
; compteur i
MOV registre2, N
pour:
CMP registre1, registre2
JNS fin
; registre 1 > registre2
;bloc_à_répéter
…
INC registre1
; incrémentation de i
JMP pour
fin:
35
EXEMPLE5:
Code masm32 qui affiche BTS 6 fois
.data
msg db "BTS ",0
.code
start:
mov ebx, 0
rpt:
cmp ebx,6
jns fin
; deplacer vers fin si ebx > = 6
invoke StdOut , ADDR msg
inc ebx
jmp rpt
fin:
ici: jmp ici
end start
36
III.8 INSTRUCTION
LEA
lea
calcule l'adresse effective de l'opérande source et place le
résultat dans l'opérande destination.
lea reg, mem
C'est la façon de mettre dans un registre l'adresse d'une variable.
Exemple:
l'instruction : lea eax, var1
place dans eax l'adresse mémoire de la variable var1.
Remarque :
Ceci n’a généralement d’intérêt que si var1 est une variable de
type tableau.
37