Código de máquina
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Todo computador possui alguns conjuntos de instruções para seu processador que será capaz de executar. Estas instruções, chamadas código de máquina, são representadas por muitas sequências de bits, normalmente ilimitadas pelo número de bits do registrador principal da CPU. Esse código é chamado de código binário. São formados por 0 e 1.[1]
As instruções correspondem a sequências muito simples de operações, como transferir um dado em memória para a CPU ou somar dois valores e são normalmente interpretadas por microcódigo.
Um programa em código de máquina consiste de uma sequência de números que significam uma sequência de instruções a serem executadas. É normal a representação da linguagem de máquina por meio de números (opcodes) constantes e variáveis em sistema binário ou sistema hexadecimal. Alguns computadores também têm seu opcodes representados no sistema octal.
Microprocessadores têm, normalmente, seus códigos de operação como múltiplos de 2, 8 e 16, pois usam arquiteturas com registradores de 8, 16, 32, 64 ou 128 bits em 2006. Porém, existem máquinas com registradores de tamanho diferente.
Os programas de computador raramente são criados em linguagem de máquina, mas devem ser traduzidos (por compiladores) para serem executados diretamente pelo computador. Existe a opção, em voga atualmente, de não executá-los diretamente, mas sim por meio de um interpretador, esse sim rodando diretamente em código de máquina e previamente compilado.
Visualização de programas em linguagem de máquina
Estes números não podem ser vistos num editor de texto, ou, caso se tente ver parecem apenas um texto sem significado devido à existência de caracteres de controle. Abaixo pode-se ver o que é mostrado ao se abrir um código de máquina de um PC com um editor de texto:
MZÀ�$Pÿv�èŠÿ]Ë3ÀP¸�F� ë�ƒF��¸�< uè2Àëä�Àt�Bª Àu�C†à2Àùã�¬I,"t��"<\u�€<"u�¬I�öÃé�îY�Ê.Ž�t�‰�”�C�Û�Û‹ô‹ì+ërâ‹å‰.–�Œ�˜�ã�‰v¸�vüÿv� ÿv��èÅ�ƒÄ�ÿvþÿvü�èüêYY‹V�‹F�ë�Rÿvþÿvü�èWíƒÄ�‹å]ËU‹ìƒìHVW‹~�‹F�‰Fþ�Àu ´�Í!´3Àé•Š�˜‹ØŠ‡Ïn
Pode-se editar o código de máquina usando editores hexadecimais, como por exemplo o "debug" que roda sobre o DOS do Windows. Com estes programas pode-se ver o código não em binário, mas em hexadecimal, como mostrado abaixo nesta captura da tela do DOS com o debug aberto editando o programa "v.exe": (tecla-se ? para comandos e d para dump)
C:\Utility>debug v.exe -d 0 100 0E3D:0000 CD 20 FF 9F 00 9A F0 FE-1D F0 4F 03 F0 07 8A 03 . ........O..... 0E3D:0010 F0 07 17 03 F0 07 DF 07-01 01 01 00 02 FF FF FF ................ 0E3D:0020 FF FF FF FF FF FF FF FF-FF FF FF FF BD 0D 4C 01 ..............L. 0E3D:0030 D0 0C 14 00 18 00 3D 0E-FF FF FF FF 00 00 00 00 ......=......... 0E3D:0040 05 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 0E3D:0050 CD 21 CB 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 20 20 20 .!........... 0E3D:0060 20 20 20 20 20 20 20 20-00 00 00 00 00 20 20 20 ..... 0E3D:0070 20 20 20 20 20 20 20 20-00 00 00 00 00 00 00 00 ........ 0E3D:0080 00 0D 76 2E 65 78 65 0D-44 4F 57 53 5C 73 79 73 ..v.exe.DOWS\sys 0E3D:0090 74 65 6D 33 32 5C 64 6F-73 78 0D 0D 64 61 20 72 tem32\dosx..da r 0E3D:00A0 65 64 65 20 28 63 61 72-72 65 67 61 72 20 61 6E ede (carregar an 0E3D:00B0 74 65 73 20 64 6F 20 64-6F 73 78 2E 65 78 65 29 tes do dosx.exe)
No exemplo acima é mostrado à esquerda o endereço da memória (segmento:offset), ao centro o código em hexadecimal e à direita como seria o texto em ASCII. Mais eficiente do que tudo isso seria conseguir um programa dedicado para manipulação de código de máquina.
Programação em código de máquina
Para se programar em código de máquina, deve-se obter os códigos de instruções do processador utilizado, contendo opcodes, operandos e formatos de cada instrução.
Por esse motivo, foi criada uma linguagem de programação chamada linguagem de montagem (Assembly Language), composta de códigos mnemônicos que, do ponto de vista técnico, é tão próxima do processador quanto o código de máquina, mas é humanamente mais fácil de se compreender uma vez que seus códigos são geralmente acrônimos do inglês. Por exemplo ´mov´ de mover, ´rep´ de repetição e assim por diante.
