Introducción

Introducción

En este módulo nos centraremos en la programación de bajo nivel con el fin de conocer las especificaciones más relevantes de una arquitectura real concreta. En nuestro caso se trata de la arquitectura x86-64 (también denominada AMD64 o Intel 64).

El lenguaje utilizado para programar a bajo nivel un computador es el lenguaje de ensamblador, pero para facilitar el desarrollo de aplicaciones y ciertas operaciones de E/S, utilizaremos un lenguaje de alto nivel, el lenguaje C; de esta manera, podremos organizar los programas según las especificaciones de un lenguaje de alto nivel, que son más flexibles y potentes, e implementar ciertas funciones con ensamblador para trabajar a bajo nivel los aspectos más relevantes de la arquitectura de la máquina.

La importancia del lenguaje de ensamblador radica en el hecho de que es el lenguaje simbólico que trabaja más cerca del procesador. Prácticamente todas las instrucciones de ensamblador tienen una correspondencia directa con las instrucciones binarias del código máquina que utiliza directamente el procesador. Esto lleva a que el lenguaje sea relativamente sencillo, pero que tenga un gran número de excepciones y reglas definidas por la misma arquitectura del procesador, y a la hora de programar, además de conocer las especificaciones del lenguaje, hay que conocer también las especificaciones de la arquitectura.

Así pues, este lenguaje permite escribir programas que pueden aprovechar todas las características de la máquina, lo que facilita la comprensión de la estructura interna del procesador. También puede aclarar algunas de las características de los lenguajes de alto nivel que quedan escondidas en su compilación.

El contenido del módulo se divide en siete apartados que tratan los siguientes temas:

• Descripción de la arquitectura x86-64 desde el punto de vista del programador, y en concreto del modo de 64 bits, en el cual se desarrollarán las prácticas de programación.

• Descripción del entorno de programación con el que se trabajará: edición, compilación y depuración de los programas en ensamblador y en C.

• Descripción de los elementos que componen un programa en ensamblador.

• Introducción a la programación en lenguaje C.

• Conceptos de programación en lenguaje de ensamblador y en lenguaje C, y cómo utilizar funciones escritas en ensamblador dentro de programas en C.

• También se incluye una referencia de las instrucciones más habituales del lenguaje de ensamblador con ejemplos de uso de cada una.

Este módulo no pretende ser un manual que explique todas las características del lenguaje de ensamblador y del lenguaje C, sino una guía que permita iniciarse en la programación a bajo nivel (hacer programas) con la ayuda de un lenguaje de alto nivel como el C.