В посте “Hello nasm assembler” я привел пример программы на ассемблере nasm для Mac OS, но совершенно не рассказал как она работает. Повторю её ещё раз код программы:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
; /usr/local/bin/nasm -f macho64 64.asm ld -macosx_version_min 10.7.0 -lSystem -o 64 64.o ./64 global start section .text start: mov rax, 0x2000004 ; write mov rdi, 1 ; stdout mov rsi, msg mov rdx, msg.len syscall mov rax, 0x2000001 ; exit mov rdi, 0 syscall section .data msg: db «Hello, world!», 10 .len: equ $ — msg
Комментарии к коду программы:
- В языке nasm ; обозначает комментарии. Строчка 1.
- В строчке 3 global start для линкера указывается с какого места начинать выполнение программы
- Директива section задает секции для объектных файлов
- .text (строка 5) — для кода, стандартный в Linux
- start: в 7 строчке метка, она отмечает место в коде на которое можно переходить
- mov и syscall x86 операторы
- mov помещает данные в регистры
- syscall осуществляет системный вызов и передает управление ядру операционной системы
- rax — аккумулятор
- rdi — указатель на получатель для строк
- rsi — указатель на источник для строк
- rdx — указатель Ввода/Вывода
- с помощью меток строки 21, 22 можно объявлять переменные, причем . значит что переменная локальная и относится к ближайшей сверху метке. Точке может быть несколько.
- db «Hello, world!», 10 инициализирует данные в выходном файле, объектном section 3.2.1
- equ $ — msg присваивает метке константное значение. В данном случае из отступа начала данной метки вычитается отступ msg и мы получаем длину msg в байтах section 3.2.4
Записки Java программиста
Блог о разработке web админок, CRM-ок и прочего.
Hello World на Ассемблере | Nasm и Windows 11 с Wsl
Источник: yamakarov.ru
Расширенный ассемблер: NASM
Данное руководство описывает NASM, расширенный ассемблер, предназначенный для написания программ процессоров серии Intel x86, способный в то же время работать на разных платформах.
Глава 1. Введение
Глава 2. Запуск NASM
Глава 3. Язык NASM
Глава 4. Препроцессор NASM
Глава 5. Директивы ассемблера
Глава 6. Выходные форматы
Глава 7. Написание 16-битного кода (DOS, Windows 3/3.1)
Глава 8. Написание 32-битного кода (Unix, Win32, DJGPP)
Глава 9. Смешивание16- и 32-битного кода
Глава 10. Разрешение проблем
Указатель
| Закладки на сайте Проследить за страницей |
Created 1996-2023 by Maxim Chirkov Добавить, Поддержать, Вебмастеру |
FASM. Установка FASM. Структура программы на ассемблере. Урок 1
Источник: www.opennet.ru
Введение в NASM (низкоуровневое программирование для Windows) [Игорь Орещенков] (fb2) читать онлайн
«Абстрактных, ненужных знаний нет. В жизни может случиться, что только знание того, какой чешский король разбил монголов, спасет твою голову».
В. Короткевич «Черный замок Ольшанский».
Несмотря на победное и безостановочное шествие технологических инноваций, постоянное увеличение плотности транзисторов на кристалле и ошеломляющие прорывы в области нанотехнологий, процессоры по-прежнему не способны общаться с человеком на естественном языке. И вряд ли станут способны на это в обозримом будущем. Скорее всего, они, как и в прошлом веке, будут понимать лишь ограниченный набор машинных команд, а значит, сохранится потребность в специалистах, которые способны выразить идею лаконичным машинным языком.
Сегодня мы можем наблюдать проникновение микропроцессорной техники практически во все отрасли деятельности человека. Организации осознали выгоду электронного документооборота, вкладывают все большие средства в развитие собственных вычислительных систем и интегрируются в глобальную сеть.
Сетевое оборудование должно обладать достаточным «интеллектом», чтобы управлять трафиком и обеспечивать эффективное функционирование сети. Мобильные телефоны благодаря наличию в них мощных вычислительных устройств превратились в тамагочи для взрослых.
Да что там говорить — самая последняя кофеварка норовит обзавестись собственным микропроцессором и подключиться не только к электрической, но и к вычислительной сети. Современные микропроцессоры обеспечивают огромную производительность и предоставляют в распоряжение разработчиков постоянно расширяющиеся наборы команд. С одной стороны, это открывает потрясающие перспективы, с другой — накладывает ответственность на специалистов, управляющих их работой. Ведь чтобы реализовать весь потенциал микропроцессора, программист должен применить эффективный алгоритм и воспользоваться при этом самыми подходящими из имеющихся инструкций.
Да, компиляторы с языков высокого уровня обеспечивают такую необходимую сегодня скорость разработки конечного продукта. В большинстве случаев, с которыми сталкивается рядовой программист, ему нет необходимости искать эффективный путь решения задачи — микропроцессор сам «вытянет» это решение, за считанные секунды перебрав миллионы вариантов.
Но кому-то придется разрабатывать эти компиляторы, включать в них поддержку инструкций новых процессоров, оптимизировать перевод лексем языка высокого уровня в машинный код. Кто-то должен оптимизировать критические участки кода, чтобы дать возможность остальным позабыть о подобных проблемах и стремиться к «более высоким вершинам».
В конце концов, кто-то должен написать первый SDK для нового микропроцессорного устройства, будь то мобильный телефон или кофеварка. Конечно, потребность в таких специалистах намного меньше, чем в программистах «1С» и Visual Basic. Но она будет всегда, пока будут микропроцессоры современного типа.
И эти же специалисты пойдут в первых рядах, когда (если) будут изобретены принципиально новые вычислительные устройства. И для тех же прикладных программистов никогда не будет лишним знать, во что превращается высокоуровневый код при его исполнении процессором, и где могут возникнуть «узкие места».
Естественно, сразу разобраться с принципами программирования на низком уровне не удастся. Нужно «учиться, учиться и еще раз учиться», а потом приобретать опыт, наступать на грабли, работать над ошибками. И начинать лучше всего в привычной среде, каковой для большинства IT-специалистов является персональный IBM-совместимый компьютер. Кроме того, желательно при разработке программного обеспечения ориентироваться сразу на современную операционную систему, а не на DOS, как это зачастую делается в учебниках.
Возможно ли это — низкоуровневое программирование под Windows? На этот вопрос можно с полной уверенностью заявить: да, и процесс этот можно обставить с достаточным комфортом. Речь в этой статье пойдет как раз о выборе инструментария, организации рабочего места и базовых правилах программирования на ассемблере для 32-разрядных операционных систем семейства Windows.
Что же нужно смельчаку, рискнувшему погрузиться в мир низкоуровневого программирования? Если он является убежденным аскетом, то абсолютно ничего, кроме операционной системы и горы технической документации. В самом деле, набрать программу в шестнадцатеричном коде можно даже при помощи текстового редактора.
И это не просто бравада автора — на сайте [1] заинтригованный читатель может ознакомиться с лучшими образцами «программистского дзэна». Однако такой подход является скорее искусством и требует огромных затрат времени и сил, обладая при этом очень низким коэффициентом полезного действия. Можно ли сделать низкоуровневое программирование продуктивным?
Чтобы разработчик мог не только отвести душу, но и конкурировать на рынке программного обеспечения? Ответить однозначно на эти вопросы сложно. Скорее всего, читатель сам получит ответ, если дочитает эту статью, а потом опробует предложенные рекомендации на практике.
Итак, для продуктивного низкоуровневого программирования прежде всего необходим ассемблер — компилятор мнемонических инструкций в машинный код. Действительно, листинг программы на ассемблере при наличии в нем комментариев и осмысленных меток после некоторой практики читается практически так же легко, как и программа, записанная на языке высокого уровня. Какой же компилятор предпочесть? Чтобы остановить свой выбор на конкретном экземпляре, необходимо рассмотреть хотя бы несколько возможных. На первом месте, естественно, стоит Macro Assembler от Microsoft (MASM).
Большинство приверженцев низкоуровневого программирования для Windows используют его в своих проектах и не имеют претензий. Следует отметить, что Macro Assembler как самостоятельный продукт перестал существовать с версии 6.13, зато появились энтузиасты, которые стали формировать пакеты, отбирая необходимые утилиты из SDK, DDK и Visual Studio.
Так появился MASM32 [2] — пакет, содержащий все необходимое для низкоуровневого программирования: собственно ассемблер, компоновщик, библиотекарь и даже пакет документации с большим количеством примеров. К числу положительных черт MASM можно отнести его популярность.
Огромное количество макроинструкций и отвлеченных понятий, которые не являются необходимыми для записи алгоритма в понятной для процессора форме, вызывает уважение с одной стороны и вносит путаницу с другой. Кажется, что этот язык можно было бы сделать более лаконичным, однако можно и оправдать наличие некоторых атавизмов требованиями обратной совместимости.
Второе место традиционно занимает Turbo Assembler от Borland/ Inprise. В чистом виде в настоящее время этот продукт не существует, однако он входит в состав сред разработчика C++ Builder и Delphi. Это чисто коммерческий продукт — программированием на TASM занимаются энтузиасты, сохранившие верность продукции Borland. По возможностям он сродни MASM.
Четко разделить места между остальными компиляторами очень сложно. Поэтому просто рассмотрим еще две оригинальные разработки.
Flat Assembler (FASM) [3] — очень интересный проект, который уже несколько лет ведет Tomasz Grysztar. В отличие от большинства представителей семейства ассемблеров, FASM являет собой в одном лице компилятор и компоновщик. То есть из исходного текста после обработки сразу появляется исполняемый файл или динамическая библиотека.
Автор этого продукта постоянно следит за деятельностью фирм — производителей процессоров, поэтому FASM поддерживает инструкции самых последних моделей процессоров Intel и AMD. Кроме того, в FASM реализован лаконичный, но очень мощный макроязык. Существует мнение, что FASM наиболее приспособлен к реализации идей объектноориентированного программирования на ассемблере. На FASM можно программировать как под Windows, так и под Linux. Flat Assembler занимает особое место среди ассемблеров, и поэтому мало подходит для знакомства с традиционной схемой низкоуровневого программирования, при которой исходный текст на ассемблере сначала транслируется в объектный код, а уже файлы с объектным кодом и библиотеки компонуются и записываются в файл, готовый к выполнению.
Netwide Assembler (NASM) [4] был разработан для того, чтобы дать программистам бесплатный инструмент написания программ для Windows. NASM в целом поддерживает синтаксис MASM, причем встречающиеся отличия воспринимаются легко и естественно. NASM оснащен небольшим, но достаточно функциональным набором макроинструкций.
По сравнению с FASM NASM консервативен, в нем не находят отражения инструкции новых процессоров, однако благодаря своей традиционности именно он и послужит основой для дальнейшего повествования в этой статье. Пакет NASM включает достаточно подробную инструкцию по установке и использованию.
К сожалению, как и большая часть действительно достойной технической документации, она доступна лишь на английском языке. Поэтому, чтобы серьезно заниматься низкоуровневым программированием, потребуется освоить хотя бы базовые элементы английского и найти англо-русский словарь. Если в двух словах, то для установки NASM нужно просто распаковать содержимое дистрибутивного архива в какую-нибудь папку на диске и для удобства прописать путь к этой папке в переменной окружения PATH. Для определенности и по аналогии с традиционной схемой размещения инструментальных программных систем можно рекомендовать построить следующую структуру каталогов (рис. 1), которая встречается в некоторых распространяемых подборках инструментов разработчика NASM для Windows [5]:
Рис. 1. Рекомендуемая иерархическая структура среды разработки NASM
В соответствии с этой схемой в каталоге BIN хранятся все исполняемые файлы среды разработчика (сам компилятор, компоновщик, библиотекарь, отладчик и др.), и путь именно к этому каталогу следует прописать в переменной PATH , чтобы инструменты были доступны при любом текущем каталоге. Каталог DOC предназначен для хранения документации. В каталог INC удобно записать подключаемые модули с описаниями констант Win32 API. После этого, чтобы скомпилировать программу на ассемблере, достаточно набрать в командной строке следующее:
nasmw -p C:W32NASMINC win32n.inc -f win32 hello.asm
При выполнении этой команды NASM скомпилирует файл hello.asm , предварительно ознакомившись с описаниями констант и типов данных Win32 API, которые хранятся в файле win32n.inc . Результатом компиляции станет объектный файл hello.obj в формате Microsoft Win32 Object File. Более подробную информацию о параметрах командной строки компилятора NASMW.EXE можно получить из сопроводительной документации или запустив его с ключом -h . NASM позволяет создавать объектные файлы как формата Microsoft Win32 Object File, так и Microsoft OMF Object File. В исходных файлах первого типа нельзя использовать директивы import и export , и связь с функциями динамических библиотек может быть осуществлена только с использованием библиотек импорта. Зато предопределены идентификаторы для описания секций .text , .data , .bss . Исходный текст в этом случае может иметь следующую структуру:
Источник: coollib.net