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Université Mohammed V de Rabat
École Normale Supérieure de Rabat
Département d’Informatique
CLE Informatique
Pr. A. ELMOUNADI
Architecture des Ordinateurs
CLE Informatique - Semestre 4
2021 - 2022
CHAPITRE 5:
L’ASSEMBLEUR

CLE Informatique
L’ASSEMBLEUR
 Le langage Assembleur est un langage de programmation dit « de bas
niveau », car il est intimement lié à l’architecture du Microprocesseur
auquel il est destiné.
 Afin de pouvoir programmer en Assembleur, il est nécessaire de disposer
d’un programme d’assemblage. Ce programme joue plus ou moins le
rôle d’un compilateur par rapport à des langages de haut niveau (ou
encore des langages dits de la 3ème génération).
Architecture des Ordinateurs 2
INTRODUCTION

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L’ASSEMBLEUR
 Par exemple, pour le cas de l’architecture x86, il existe plusieurs
programmes d’assemblage qui respectent le Jeu d’instructions pour cette
architecture :
 Turbo Assembler (TASM) de Borland.
 Microsoft Marco Assembler (MASM) de Microsoft
 Netwide Assembler (NASM)
 Gnu Assembler (GAS)
 Flat Assembler (FASM), etc.
INTRODUCTION

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L’ASSEMBLEUR
 Dans ce cours, Nous utilisons le TASM dans sa version destinée au 80x86
(16 bits).
 D’une part, ce choix est motivé par la simplicité relative de l’architecture
8086, ce qui permet d’apprendre plus facilement la logique de la
programmation en Assembleur.
 D’autre part, le TASM offre une syntaxe claire tout en respectant le Jeu
d’instructions du 8086 comme mentionné auparavant.
INTRODUCTION

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L’ASSEMBLEUR
 Enfin, il faut garder à l’esprit que l’Assembleur reste un langage de bas
niveau qui est généralement utilisé pour l’écriture des programmes
destinés à la gestion du matériel (Pilotes de périphériques, Noyaux de
Systèmes d’Exploitation, etc.).
INTRODUCTION

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L’ASSEMBLEUR
 Turbo Assembler (TASM) est un Assembleur créé par la société Borland
en 1989. il permet de produire des programmes compatibles avec la
plateforme Windows, et plus précisément avec MS-DOS.
 TASM est lui-même un programme 16 bits. Il est fourni avec un linker
(Turbo Linker) qui permet d’effectuer l’édition des liens et un débogueur
(Turbo Debugger) pour permettre l’analyse des programmes.
TURBO ASSEMBLER

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L’ASSEMBLEUR
 La structure générale d’un programme écrit en TASM est organisée en 5
sections :
STRUCTURE D’UN PROGRAMME EN TASM

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L’ASSEMBLEUR
dosseg
 Cette directive provoque la mise en ordre des différents segments du
programme afin de respecter les conventions d'organisation de Microsoft
pour assurer éventuellement le bon fonctionnement du programme.
 Néanmoins, cette directive reste optionnelle.

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L’ASSEMBLEUR
.model
 Permet de spécifier le modèle mémoire qui sera utilisé par le programme.
Il en existe 6:
1) tiny : Signifie que le segment de données (DS) ainsi que le segment de code
(CS) vont utiliser un même segment de mémoire de la taille de 64 Ko. Par
conséquent, un programme qui respecte ce modèle aura au maximum une
taille de 64 Ko. Ce modèle était utilisé sous MS-DOS et les programmes qui
l’utilisaient avaient l’extension « .COM ».

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L’ASSEMBLEUR
.model
2) small : Il s’agit du modèle qui est généralement le plus utilisé et qui signifie
que CS et DS vont occuper chacun un espace mémoire de 64 Ko.
3) medium : Signifie que CS va utiliser plusieurs segments alors que DS ne va
en utiliser qu’un seul (de taille 64 Ko).
4) compact : Signifie que DS va utiliser plusieurs segments alors que CS ne va
en utiliser qu’un seul (i.e. l’inverse du modèle medium).

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L’ASSEMBLEUR
.model
5) large : l’utilisation de ce modèle implique que CS et DS vont pouvoir
utiliser chacun plusieurs segments de mémoire.
6) huge : Ce modèle est utilisé lorsque le programme a recours à des structures
de données qui dépassent la taille d’un segment de mémoire (i.e. 64 Ko).
 Exemple d’utilisation:

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L’ASSEMBLEUR
.stack
 Cette directive permet de spécifier la taille de la pile qui sera utilisée avec
le programme.
 Exemple d’utilisation :

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L’ASSEMBLEUR
.data
 Lorsqu’il faut déclarer des variables ou des constantes utilisées dans le
programme, il faut les déclarer au niveau de cette section. Cette section
doit ensuite être connectée au segment de données (DS).
 Un programme peut tourner sans la présence de cette section (au cas où il
n’y a pas de données à déclarer).
 Pour voir des exemples d’utilisation de cette section, se référer à la partie
« Section de données ».

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L’ASSEMBLEUR
.code
 Cette section joue un rôle central, car elle contient la suite des instructions
qui constituent le cœur du programme.
 Pour voir des exemples de l’utilisation de cette section, se référer à la
partie « section de code ».

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L’ASSEMBLEUR
 Le code du programme doit se terminer avec la directive « end ». Toute
instruction se trouvant après cette directive sera ignoré lors de la phase
d’assemblage.
 Après avoir écrit un programme en Turbo Assembleur, ce dernier est
enregistré dans un fichier portant l’extension « .ASM ».
 Parfois, vous pouvez rencontrer des fichiers portant l’extension « .S »
(Convention d’usage dans les environnements Linux en utilisant NASM
ou GAS).

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L’ASSEMBLEUR
SECTION DE DONNÉES
1 Octet 8 bits
1 Mot 16 bits
1 Double Mot 32 bits
 Comme nous l’avons précisé auparavant, la déclaration des variables doit
se faire au niveau de la section de données (.data).
 Contrairement aux langages de haut niveau où les variables peuvent avoir
un type, la déclaration des variables en Assembleur se limite à spécifier la
taille qui sera occupée par ces dernières. Les tailles possibles sont : Octet,
Mot, et Double Mot.

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L’ASSEMBLEUR
 La syntaxe utilisée pour déclarer une variable est la suivante :
<étiquette> <type de donnée> <initialisation> <;commentaire>
 L'étiquette joue le rôle d'identificateur. Elle porte le nom de la variable.
 Le type de donnée peut être égal à l’un des mots-clés suivants :
 db pour une donnée codée sur un Octet.
 dw pour une donnée codée sur un Mot (2 octets).
 dd pour une donnée qui codée sur un Double Mot (4 octets).
SECTION DE DONNÉES

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L’ASSEMBLEUR
 L'initialisation reflète :
 Soit un contenu concret initialisant la donnée déclarée. Dans le cas des
valeurs numériques (les nombres), ils doivent être repérés par rapport à leurs
bases. Par défaut, les valeurs numériques sont considérées comme des
décimaux.
 Soit un point d'interrogation ( ? ) indiquant que la donnée n'a pas été
initialisée.
 Un commentaire commence par un point virgule ( ; ) et doit figurer sur
une seule ligne.
SECTION DE DONNÉES

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L’ASSEMBLEUR
 Exemples:
SECTION DE DONNÉES

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L’ASSEMBLEUR
Les constantes:
 En Assembleur, les constantes sont déclarées via le mot-clé « equ ».
 En réalité, le mot-clé equ va uniquement permettre de substituer une
valeur ou un traitement par une étiquette au moment de l’assemblage du
code. Du coup, il ne serait pas faux de trouver ce mot-clé même au niveau
de la section de code.
 Mais généralement, nous l’utilisons pour fixer des valeurs constantes.
SECTION DE DONNÉES

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L’ASSEMBLEUR
Les constantes:
 Exemple :
SECTION DE DONNÉES

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L’ASSEMBLEUR
Syntaxe d’une ligne d’instruction:
<étiquette:> <opération> <opérandes> <;commentaire>
 L'étiquette permet de localiser un emplacement au niveau du code. Il
s'agit d'un identificateur suivi de 2 points ( : ) qui est utile pour effectuer
des sauts.
 La partie <opération> représente l'une des opérations décrites dans le
Jeu d’instruction du Microprocesseur cible.
SECTION DE CODE

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L’ASSEMBLEUR
 Les opérandes reflète les opérandes de l'instruction en question. Le
nombre d’opérandes est soit 0, 1 ou 2. Si l’opération demande 2
opérandes, alors ces derniers sont séparés par une virgule ( , ). À noter
aussi que dans le cas présent, le 1er opérande est un opérande de
Destination et que le 2ème est un opérande Source, et que ces 2 opérandes
doivent être compatibles, i.e. ils doivent être de la même taille mémoire.
 Exemples :
SECTION DE CODE

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L’ASSEMBLEUR
Les types d’opérandes permis :
 Registre : AX (AH, AL), BX (BH, BL), CX (CH, CL), DX (DH, DL),
DI, SI, BP, SP.
 Le registre IP ne peut pas être manipulé de manière explicite.
 Registre de segment : DS, ES, SS, CS
 Pour le registre CS, celui-ci ne peut être utilisé que comme register source.
 Emplacement Mémoire : [BX], [SI], [DI], [BP], [BX+SI], variable, etc.
 Valeur immédiate : par exemple 5, -24, 3Fh, 10001101b, etc.
SECTION DE CODE

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L’ASSEMBLEUR
 Le contrôle du déroulement du programme est une chose très importante.
En effet, il est parfois nécessaires de modifier le flux d’exécution du
programme selon certaines conditions.
 À cet effet, nous aurons besoin d’utiliser ce que l’on appelle « les sauts de
contrôle ».
LES SAUTS DE CONTRÔLE

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L’ASSEMBLEUR
 Un saut inconditionnel permet de sauter directement vers un
emplacement du code sans condition préalable.
 Un saut inconditionnel est effectué grâce à l’instruction « JMP ». Il
s’agit de l’équivalent du mot-clé « GOTO » en langage C.
 Exemple: où « _label » représente une étiquette qui
marque un certain emplacement dans le code.
LES SAUTS INCONDITIONNELS

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L’ASSEMBLEUR
LES SAUTS INCONDITIONNELS

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L’ASSEMBLEUR
 Contrairement à l'instruction « JMP » qui effectue un saut
inconditionnel, il existe des instructions qui effectuent des sauts
uniquement lorsque certaines conditions sont remplies.
 Les conditions qui vont orienter les sauts sont vérifiées sur la base des
valeurs des drapeaux (flags) du registre d’états qui vont à leur tour
dépendre du résultat de la dernière instruction exécutée. Mais
généralement, nous faisons appel à l’instruction « CMP » pour
effectuer une comparaison.
LES SAUTS CONDITIONNELS

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L’ASSEMBLEUR
 En réalité, l’instruction CMP se comporte tout à fait comme SUB, sauf
qu’elle ne retourne pas de résultat dans l’opérande de destination.
 Exemple :

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L’ASSEMBLEUR

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L’ASSEMBLEUR
 Le langage Assembleur offre également un moyen pour faciliter l’usage
des boucles: l’instruction « loop » (et ses variantes).
 À la base, les boucles sont les mêmes que les sauts, et il est tout à fait
possible de coder des boucles en utilisant uniquement des sauts
conditionnels et des comparaisons.
 Les boucles utilisent le registre CX pour compter les itérations.
LES BOUCLES

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L’ASSEMBLEUR
LES BOUCLES

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L’ASSEMBLEUR
LES PILES
 Une pile est un emplacement mémoire où sont stockées des données de
manière à ce que l’accès à celle-ci s’effectue en mode LIFO (Last In First
Out).
 Ainsi, le pointeur de pile SP (en combinaison avec le segment de pile SS)
pointe vers le dessus de la pile (Top of stack).
 Les piles sont très utiles pour le traitement des interruptions, car elles
permettent de mémoriser la valeur de CS:IP pour reprendre le
déroulement du programme par la suite (ici, l’usage de la pile est
implicite).

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L’ASSEMBLEUR
LES PILES
 En outre, elles peuvent également servir lors des appels de procédures et
des sous routines (ici, l’usage de la pile est explicite).
 Les opérations qui permettent de manipuler les données de la pile sont
PUSH et POP. Ces opérations acceptent des opérandes de 2 octets:
 PUSH permet d’empiler des données sur la pile.
 POP permet de récupérer (dépiler) des données de la pile.
 Exemple:

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L’ASSEMBLEUR
LES MACROS
 Parfois, il s’avère que nous employons une suite d’instructions récurrente
tout au long de notre programme.
 Afin de factoriser l’usage de cette suite récurrente d’instructions,
l’Assembleur nous offre la possibilité de l’écrire sous forme de Macro.
 Au moment de l’assemblage, la macro en question sera remplacée par son
code correspondant à chaque fois qu’elle sera rencontrée.

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L’ASSEMBLEUR
LES MACROS
 Exemple d’une macro appelée « traitement » avec 3 paramètres:

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L’ASSEMBLEUR
 Une procédure représente une sous routine appelée à partir du programme
pour effectuer un certain nombre de traitements.
 Pour appeler une procédure, nous utilisons le mot-clé « call ».
 Le passage de paramètres pour une procédure se fait de 2 manières
principales:
 Par registres
 Par pile
LES PROCÉDURES

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L’ASSEMBLEUR
 Le passage par registres est simple mais peu efficace car il participe à
l’occupation des registres qui peuvent être utilisés dans d’autres
traitements.
 Le passage par pile est le plus préconisé, il est d’ailleurs le mécanisme
employé par les langages de haut niveau.
LES PROCÉDURES

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L’ASSEMBLEUR
 Exemple de l’utilisation d’une procédure avec passage d’arguments par
pile :
LES PROCÉDURES

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L’ASSEMBLEUR
 Exemple de l’appel de la procédure précédente avec passage par pile :
LES PROCÉDURES

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