Linguagem de Máquina

Usamos máquinas para resolver problemas desde que o primeiro homem utilizou um graveto para pegar uma fruta ou matar um animal.

Apenas no Século XX conseguimos nos comunicar com as máquinas e conseguimos dizer o que queremos que elas façam.

Hardware

O conjunto formado pela CPU, memória e dispositivos de entrada e saída é responsável pela execução direta de todas as instruções que desejamos que a máquina execute. Este conjunto de dispositivos entende apenas os símbolos 0 e 1 (zero e um). Esta é uma linguagem, baseada apenas em um conjunto de símbolos, ou alfabeto, definido por: $\Sigma_{b} = \left\{ 0,1 \right\}$.

O formalismo da máquina

A linguagem de máquina é a mais formal e específica linguagem envolvida nos processos de computação. Isso a torna praticamente impossível de usada por seres humanos.

O Assembly é apenas uma coleção de mnemônicos organizada sobre uma sintaxe e semânticas simples que representam de forma mais adequada ao ser humano, as instruções em binário que queremos que a máquina execute.

Linguagem de maquina

O Assembly não é linguagem de máquina. Só para enfatizar, vou repetir: o Assembly não é linguagem de máquina. Sequer a linguagem baseada no alfabeto $\Sigma_{h}$, hexadecimal, pode ser chamada de linguagem de máquina.

Entendendo o Assembler

O Assembler traduz uma linguagem de baixo nível, formal e desenhada para uso humano em código de máquina. Ainda que a linguagem Assembly, objeto o Assembler, seja muito simples, pouco mais que uma linguagem puramente simbólica, e muito próxima do nível da linguagem de máquina, ela tem estrutura léxica, sintática e semântica como qualquer outra linguagem de programação.

Assembler compila?

Compiladores e interpretadores são estruturas software, ou hardware, que fazem a tradução de uma linguagem formal e regular, criada para uso humano em uma linguagem de máquina. Se você está pensando que um Assembler é uma espécie de compilador, não está muito longe da verdade.

Assembler compila?

Cada arquitetura de hardware, x86_64, ARM, RISC-V tem as suas próprias características de forma que um conjunto de zeros e uns pode significar coisas completamente diferente em máquinas diferentes. Isto faz com que o Assembler seja um tradutor altamente especializado.

Assembler um passo

• One-pass Assembler: um Assembler que lê o texto contendo o código fonte e transforma em código de máquina varrendo este texto, do começo ao fim, uma única vez.

Assembler dois passos

• Two-pass Assembler: como no nome diz, lê o arquivo contendo o código fonte duas vezes. Isso permite o uso de instruções específicas para a criação de código, como as referências a fragmentos de código específico para melhorar o processo de redação de código fonte e diminuir o erro.

Macro Assembler

• Macro-Assembler: o Assembler que permite o uso de macros. Uma macro, neste contexto é equivalente a uma sub-rotina que, por sua vez, representa um fragmento de código que é escrito uma vez e pode ser reutilizado muitas vezes.

Cross Assembler

• Cross-Assembler: um Assembler capaz de rodar em uma arquitetura enquanto gera código de máquina que será utilizado em outra arquitetura. Os Assemblies definidos para este tipo de Assembler, mais tarde, seriam classificados como linguagens de mais alto nível entre os Assembly.

Assembler - processo de tradução

• Verificar a sintaxe de cada instrução, parar e emitir uma mensagem de erro todas as vezes que encontrar um erro na formação de uma instrução;
• Determinar se o tamanho da instrução e o dado que ela está manipulando para reservar espaço de memória, ou registrador, para seu uso;
• Determinar os endereços de labels ou de seções de código;
• Criar uma tabela de símbolos contendo as definições de cada label e seu endereço em memória.

As linguagens de programação

As linguagens de programação são linguagens formais, desenvolvidas para uso humano que foram criadas para explicitar as funcionalidade mínimas necessárias para tornar possível que um pobre ser humano possa escrever um algoritmo, e entender aquilo que está escrevendo, e preservar a esperança que outros seres humanos também sejam capazes de entender o que ele escreveu.

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Obras Citadas