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Fundamentos da Programação em Baixo Nível

0 – Introdução à linguagem Assembly (NASM)

• Texto
• Vídeo #0: Sobre o curso
• Vídeo #1: O que é Assembly

Conteúdo:

• O que é Assembly
• Linguagem dependente da arquitetura
• Linguagem de montagem
• Classificações da linguagem
• Comparação com outras linguagens
• Por que aprender Assembly?
• Principais sintaxes
• O Netwide Assembler (NASM)
• Instruções essenciais
• Montagem e execução de programas em Assembly NASM

1 – Arquitetura de computadores

• Texto
• Vídeo #2: Arquiteturas

Conteúdo:

• Modelo de von Neumann
• Arquiteturas x86
• Componentes de uma CPU x86_64
• Principais registradores e seus propósitos (64 bits)
• Primeiro exemplo em Assembly x86_64

2 – Linguagens, montagem e compilação

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• Do código-fonte ao binário
• Programação em código de máquina
• Linguagens de baixo e alto nível
• Sistemas de tradução de linguagens
• Um programa em Assembly
• Uma versão equivalente em C
• Desmontagem comparativa

3 – O formato binário ELF

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• O que é o formato ELF
• Formato do arquivo
• Seções especiais
• Tipos de segmentos
• Definindo seções ELF em NASM para Linux 64 bits

4 – Mapeamento de memória

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• Como programas são executados
• Explorando os espaços de endereços de processos
• Mapeamento de memória de um programa em C
• Mapeamento de memória de um programa em Assembly

5 – Pilha de hardware e pilha de memória

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• Objetivos
• O conceito de pilha (stack)
• Pilha de memória
• Pilha de hardware
• Registradores e a pilha de memória
• Convenções de chamadas de funções (System V AMD64 ABI)
• Convenções de chamadas de sistema

6 – Vetor de argumentos de linha de comando

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• O quadro inicial da pilha do processo
• Inspecionando argumentos e variáveis exportadas
• Acesso aos argumentos em baixo nível
• Listando todos os dados de argumentos

7 – Vetor de ambiente

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• Revisão: o quadro inicial da pilha do processo
• Localizando o vetor de ambiente
• Extraindo valores de variáveis exportadas
• Implementação com funções da linguagem C

8 – Conversão de strings numéricas para inteiros

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• Todos os dados externos são recebidos como caracteres
• Conversão para inteiros sem sinal em alto nível
• Conversão para inteiros sem sinal em baixo nível
• Conversão para inteiros com sinal

9 – Conversão de representações de ponto flutuante

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• Tipos de ponto flutuante em C
• Representações em expressões constantes
• Codificação binária do tipo double (64 bits)
• Codificação binária do tipo float (32 bits)
• Unidades de ponto flutuante em x86_64
• Conversão de strings para float

10 – Conversão de números para caracteres

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11 – Conversão de bases de numeração

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12 – Bibliotecas, macros e sub-rotinas

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13 – Fluxos de dados

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• Tabela de descritores de arquivos
• Uso dos fluxos de dados padrão no shell
• Uso dos fluxos de dados padrão em programas
• Criação e manipulação de fluxos de dados
• Armazenamento temporário (bufferização)

14 – Criação e manipulação de arquivos

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15 – Implementação de funções para uso em C

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16 – Utilizando funções da GLibc

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17 – Desafio de encerramento

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