Книги и самоучители по Ассемблеру

Самоучители по ассемблеру в задачах и примерах, самоучитель по Tasm 3.0

Сборка самоучителей, предназначенная как для изучения новичками "с нуля" (введение в программирование на ассемблере, система команд, работа со структурами данных, основы работы реального и защищеннного режимов, работа в DOS\консоли), так и людям знакомым с ассемблером (вычисление CRC, программирование XMM расширения и т.д. ). Включает два общих самоучителя по ассемблеру, самоучитель по Tasm 3.0. статья по введению в ассемблер для Win32, техническое описание процессоров Intel Pentium (если кому-то он еще нужен).

Владислав Пирогов - Ассемблер. Учебный курс

Книга является полным учебником по Ассемблеру для Dos и Windows. Рассматриваются вопросы программирования для компьютеров на базе микропроцессоров фирмы Intel. В книге даны начальные сведения о средствах программирования на языке ассемблера. Рассматривается структура программ на ассемблере, работа с файлами, экраном, клавиатурой. Даны примеры программирования внешних устройств компьютера при помощи функций DOS, функций BIOS и путем прямого обращения к устройству. Рассмотрены вопросы взаимодействия ассемблера и языков высокого уровня. Книга полезна как начинающим, так и профессиональным программистам

Бурдаев, Иванов, Тетерин - Ассемблер в целях защиты информации

В книге рассмотрен язык Ассемблера для процессоров семейства Intel x86, а также различные аспекты применения этого языка в области защиты информации. Содержит учебное пособие для начинающих по программированию на Ассемблере в среде DOS, описание криптографических методов и возможные способы решения задач контроля целостности и обеспечения секретности информации, защиты программ от статического и динамического исследования, борьба с вирусами. Описываются особенности программирования на Ассемблере в среде Linux и Windows. Обсуждается методика оптимизации программ на языке Ассемблер с учетом особенностей архитектур процессоров Pentium различных поколений. Книга рассчитана на широкий круг читателей, в том числе и не являющихся профессиональными программистами. Может быть полезна программистам, инженерам, студентам вузов.

Эрни Каспер - Программирование на языке ассемблера для микроконтроллеров семейства i8051

Изложены основы программирования на языке Ассемблера для популярного семейства микроконтроллеров i8051. Описаны особенности архитектуры микроконтроллеров семейства i8051. Приведены сведения о технологии разработки программ, системе и форматах команд. Книга содержит информацию о программировании некоторых типов задач, в том числе задач цифровой фильтрации сигналов, а также несколько рекомендаций о стиле программирования для начинающих программистов. Для широкого круга специалистов, занимающихся разработкой промышленной и бытовой аппаратуры, радиолюбителей, может быть полезна студентам и аспирантам.

Владимир Кулаков - Программирование на аппаратном уровне

В книге рассматриваются возможности персональных IBM-совместимых компьютеров, рекомендации по использованию которых не даются в официальной технической документации. Информация, собранная в книге, интересна прежде всего для тех, кто не удовлетворен возможностями, предоставляемыми стандартными драйверами и операционными системами. С одной стороны, это создатели «несерьезных», но сложных программ - компьютерных игр, а с другой - разработчики самого серьезного обеспечения, предназначенного для систем управления разнообразными техническими объектами.

Владислав Пирогов - Ассемблер и дизассемблирование + CD

Рассмотрены вопросы исследования кода Windows-приложений. Подробно описаны формат исполняемых модулей и структура инструкций микропроцессора Intel. Дан полный обзор инструментария по исследованию исполняемого кода: отладчики, дизассемблеры, редакторы ресурсов, НЕХ-редакторы и др. Большое внимание уделено работе с популярными программами по дизассемблированию и отладке SoftICE и IDA Pro. Приведены примеры исследования исполняемого кода и описаны основные принципы подобного исследования: идентификация программных структур, поиск данных и др. Прилагаемая копия компакт-диска содержит тексты всех листингов, описанных в книге, а также учебные программы. Для программистов

Всеволод Несвижский - Программирование аппаратных средств в Windows

Рассмотрено программирование аппаратных ресурсов в Windows посредством функций BIOS, портов ввода-вывода и программного интерфейса Win32 API. Описаны методы доступа и управления всеми основными устройствами современного персонального компьютера: мышью, клавиатурой, видеоадаптером, звуковой платой, дисковой подсистемой, процессором, шиной, портами и др. Уделено внимание общим методам программирования в Windows, а также различным трюкам и хитростям при написании программ: работе с файлами, взаимодействию в сети, самоликвидации исполняемых файлов, получению данных о USB-устройствах и др. Приведено большое количество простых и понятных примеров, написанных на языках C++ и Assembler.

Виктор Юров - Ассемблер. Практикум

Книга состоит преимущественно из практического материала, используя который можно разрабатывать сложные полнофункциональные программы для различных операционных платформ. Каждая из двенадцати глав практикума посвящена определенной прикладной теме. Исчерпывающе рассмотрены вопросы организации взаимодействия программ на ассемблере с внешним миром. Приведены варианты ассемблерной реализации многих известных и востребованных на практике алгоритмов. Изложение базовых вопросов прикладного программирования сопровождается рассмотрением ряда интересных примеров. Книга предназначена для студентов и специалистов, применяющих ассемблер для решения задач прикладного и системного программирования.

Рудаков, Финогенов - Язык ассемблера: Уроки программирования

Книга является простым и доступным для широкого круга пользователей пособием по программированию на языке ассемблера для персональных компьютеров IBM PC. Рассматриваются основы разработки программ, аппаратная организация компьютера, использование системных средств DOS и BIOS, программирование сопроцессора и защищенного режима. Отдельный раздел посвящен разработке прикладных драйверов Windows для управления нестандартной аппаратурой. Для читателей, не являющихся профессионалами-программистами, но имеющих дело с персональными компьютерами, а также студентов вузов, аспирантов и преподавателей.

Юрий Магда - Ассемблер для процессоров Intel Pentium

Издание посвящено вопросам программирования на языке ассемблера для процессоров Intel Pentium. Рассмотрен широкий круг вопросов, начиная с основ программирования на ассемблере и заканчивая применением самых современных технологий обработки данных, таких как MMX, SSE и SSE2. Материал книги раскрывает методику оптимизации программного кода для всех поколений процессоров Intel Pentium, включая Intel Pentium 4. Теоретический материал подкреплен многочисленными примерами программного кода. Для широкого круга читателей, от студентов до опытных разработчиков программного обеспечения.

Крис Касперски - Образ мышления - дизассемблер IDA Pro

Подробный справочник по функциям встроенного языка, интерфейсу и архитектуре дизассемблера IDA Pro 4.01 с уточнением особенностей младших версий. Показывает приемы эффективного использования IDA Pro для исследования зашифрованного кода, самомодифицирующегося кода и кода, защищенного антиотладочными приемами. Ориентирован на системных программистов средней и высокой квалификации в совершенстве владеющих языком ассемблера микропроцессоров серии Intel 80x86 и работающих с операционными системами фирмы Microsoft.

Кип Ирвин - Язык ассемблера для процессоров Intel

В основу этой книги положено описание архитектуры процессоров фирмы Intel, называемой IA-32, сделанное с точки зрения программиста. Основной акцент в ней сделан на создании 32-разрядных приложений для системы Windows. Ее отличает последовательный и методический и грамотный подход к изложению материала. Материал данной книги подобран в соответствии с ее первоначальным замыслом — научить студентов писать и отлаживать программы на уровне машинных кодов. Она никогда не заменит собой полноценный учебник по архитектуре компьютеров, но позволит студентам получить из первых рук бесценный опыт в написании программ и продемонстрирует, как на самом деле работает компьютер.

Василий Митницкий - Архитектура IBM PC и язык ассемблера

Рассмотрены общая структура программы на Ассемблере, команды двоичной арифметики, работа компьютера в текстовом и графическом режимах, реализация на Ассемблере различных конструкций языков высокого уровня, принципы отображения структур данных на двоичный код. На конкретных примерах разъясняются общие идеи архитектуры современных ЭВМ. Для студентов и преподавателей вузов, а также для всех желающих познакомиться с нижним уровнем программирования современных микропроцессорных систем.

Сергей Зубков - Ассемблер для Dos, Windows и Unix

В книге освещаются все аспекты современного программирования на ассемблере для DOS, Windows 95/NT и UNIX (Solaris, Linux и FreeBSD), включая создание резидентных программ и драйверов, прямое программирование периферийных устройств, управление защищенным режимом и многое другое. Детально рассматривается архитектура процессоров Intel вплоть до Pentium III. Все главы иллюстрируются подробными примерами работоспособных программ. Издание ориентировано как на профессионалов, так и на начинающих без опыта программирования.

Питер Абель - Ассемблер и программирование для IBM PC

В книге содержатся сведения о функциональной структуре компьютера, машинном языке и языке Ассемблер, рассмотрены арифметические операции, вопросы работы с клавиатурой, экраном, дисковыми накопителями, подпрограммы, оверлеи и многое другое. Приведено большое количество справочной информации. Книгу можно использовать и как учебник, и как справочник. Книга предназначена для студентов и преподавателей вузов, но также будет полезна в качестве справочного руководства и программистам, активно использующим язык Ассемблер в своей работе.

Юрий Магда - Ассемблер. Разработка и оптимизация Windows-приложений

В книге рассматривается использование языка ассемблера, описана методика разработки отдельных модулей для применения в программах на языках высокого уровня, показано, как с помощью ассемблера можно разработать полнофункциональные Windows-приложения. Особое внимание уделено оптимизации программ, написанных на языках высокого уровня, с помощью встроенного ассемблера. Для демонстрации методов и подходов выбраны наиболее популярные средства разработки - Visual C++ .NET и Delphi 7. В книгу включены примеры программного кода приложений, иллюстрирующие различные аспекты применения ассемблера. В приложении есть исходные тексты программ. Для профессиональных разработчиков программного обеспечения в Windows.

Александр Крупник - Изучаем ассемблер

Книга посвящена основам программирования на Ассемблере в системах Windows и DOS. Знание Ассемблера необходимо профессиональному программисту для понимания работы операционной системы и компилятора и разработке качественных программ. Это любимый язык хакеров; его знание позволяет менять по своему усмотрению программы, имея только исполнимый файл без исходных текстов. В основу изложения положены короткие примеры на ассемблере MASM. вводящие читателя в круг основных идей языка, знание которых позволяет не только писать простые программы, но и самостоятельно двигаться дальше. Книга рассчитана на школьников средних и старших классов, а также на всех, интересующихся программированием вообще и ассемблером в частности.

Учебники по Assembler

Рассматривается не только разработка обычных приложений для операционных систем Windows, но и разработка драйверов на ассемблере. При написании книги уделялось большое внимание именно практической составляющей, т.е. изложение материала идет только по делу и только то, что необходимо знать любому системному и низко-уровневому программисту. Последний раздел книги посвящен принципам работы многопроцессорных систем, а также работе с расширенным программируемым контроллером прерываний (APIC). Издание предназначено для системных и низкоуровневых программистов, а также для студентов и преподавателей технических специальностей высших и средне-специальных учебных заведений. Исходники присутсвуют.

PDF(OCR-слой) + файлы к книге

Книга посвящена вопросам и методам дизассемблирования, знание которых позволит эффективно защитить свои программы и создать более оптимизированные программные коды.
Объяснены способы идентификации конструкций языков высокого уровня таких, как С/C++ и Pascal, показаны различные подходы к реконструкции алгоритмов.
Приводится обзор популярных хакерских инструментов для Windows, UNIX и Linux отладчиков, дизассемблеров, шестнадцатеричных редакторов, API- и RPC-шпионов, эмуляторов.
Рассматривается исследование дампов памяти, защитных механизмов, вредоносного программного кода вирусов и эксплоитов. Уделено внимание противодействию антиотладочным приемам.
К книге прилагается компакт-диск с полноцветными иллюстрациями и кодами рассматриваемых примеров. Для программистов и продвинутых пользователей.
Файлы с данного компакт-диска находятся в одном архиве с книгой.

DJVU + фaйлы к книге

Начинаем программировать на языке ассемблера

Оригинал: Get started in assembly language. Part 1
Автор: Mike Saunders
Дата публикации: 30 октября 2015 г.
Перевод: А.Панин
Дата перевода: 10 ноября 2015 г.

Для чего это нужно?

• Для понимания принципов работы компиляторов.
• Для понимания инструкций центрального процессора.
• Для оптимизации вашего кода в плане производительности.

Большинство людей считает, что язык ассемблера мало чем отличается от черной магии и является частью темного и страшного мира, в который рискует войти лишь 0.01% лучших разработчиков программного обеспечения. Но на самом деле это красивый и очень доступный язык программирования. Вам стоит изучить его основы хотя бы для того, чтобы лучше понимать механизм генерации кода компиляторами, принцип работы центральных процессоров, а также лучше представлять принцип работы компьютеров. Язык ассемблера по своей сути является текстовым представлением инструкций, которые исполняет центральный процессор, с некоторыми дополнительными возможностями, упрощающими процесс программирования.

На сегодняшний день никто в здравом уме не станет разрабатывать мощное приложение для настольного компьютера на языке ассемблера. Ведь код такого приложения будет слишком запутанным, процесс отладки приложения будет значительно усложнен, кроме того придется приложить колоссальные усилия, чтобы портировать это приложение для работы с другими архитектурами центральных процессоров. Но при этом язык ассемблера все же используется для различных целей: многие драйверы из состава ядра Linux содержат фрагменты кода на языке ассемблера, который используется как из-за того, что является лучшим языком программирования для непосредственного взаимодействия с аппаратным обеспечением, так и из соображения повышения скорости работы драйверов. Также в определенных случаях код, написанный вручную на языке ассемблера, может работать быстрее кода, сгенерированного компилятором.

В статьях данной серии мы будем подробно исследовать мир языка ассемблера. В данной статье мы рассмотрим лишь базовые приемы программирования, в статье из следующего номера журнала разберемся с более сложными вопросами, после чего закончим рассмотрение языка ассемблера написанием простой загружающейся операционной системы - она не сможет выполнять какой-либо полезной работы, но будет основываться на вашем коде и работать непосредственно с аппаратным обеспечением без необходимости загрузки каких-либо сторонних ОС. Звучит неплохо, не правда ли? Давайте начнем

Многие руководства по программированию на языке ассемблера начинаются с длинных, запутанных и утомительных разделов, в которых осуществляется бесконечное рассмотрение вопросов бинарной арифметики и теории проектирования центральных процессоров, причем эти разделы не содержат какого-либо реального кода. Я считаю, что подобные материалы сводят на нет интерес читателя, поэтому мы начнем непосредственно с рассмотрения кода реальной программы. После этого мы рассмотрим каждую из строк кода этой программы для того, чтобы вы поняли принцип работы ассемблера на основе практического примера.

Некоторые текстовые редакторы, такие, как Vim, осуществляют подсветку синтаксиса языка ассемблера (попробуйте использовать команду set syn=nasm )

Скопируйте следующий код в в текстовое поле любого текстового редактора и сохраните его в файле с именем myfirst.asm в вашей домашней директории:

(Примечание: для отступов в коде вы можете использовать как как символы пробелов, так и символы табуляции - это не имеет значения.) Данная программа просто выводит строку "Assembly rules!" на экран и завершает работу.

Инструмент, который мы будем использовать для преобразования данного кода языка ассемблера в исполняемый бинарный файл носит довольно забавное название "ассемблер". Существует много различных ассемблеров, но моим любимым ассемблером является NASM; он находится в репозитории пакетов программного обеспечения практически любого дистрибутива, поэтому вы можете установить его с помощью менеджера пакетов программного обеспечения с графическим интерфейсом, команды yum install nasm. apt-get install nasm или любой другой команды, актуальной для вашего дистрибутива.

Теперь откройте окно эмулятора терминала и введите следующие команды:

Первая команда предназначена для генерации с помощью NASM (исполняемого) файла объектного кода с именем myfirst.o формата ELF (формат исполняемых файлов, используемый в Linux). Вы можете спросить: "Для чего генерируется файл объектного кода, ведь логичнее сгенерировать файл с инструкциями центрального процессора, которые он должен исполнять?" Ну, вы могли бы использовать исполняемый файл с инструкциями центрального процессора в операционных системах 80-х годов, но современные операционные системы предъявляют больше требований к исполняемым файлам. Бинарные файлы формата ELF включают информацию для отладки, они позволяют разделить код и данные благодаря наличию отдельных секций, что позволяет предотвратить переписывание данных в этих секциях.

Позднее в процессе рассмотрения методики написания кода для работы непосредственно с аппаратным обеспечением (для нашей минималистичной операционной системы) в рамках данной серии статей мы уделим внимание и таким бинарным файлам с инструкциями центрального процессора.

На данный момент в нашем распоряжении имеется файл myfirst.o с исполняемым кодом нашей программы. При этом процесс сборки программы еще не завершен; с помощью линковщика ld мы должны связать код из этого файла со специальным системным кодом запуска программ (т.е. шаблонным кодом, который исполняется при запуске каждой программы) для генерации исполняемого файла с именем myfirst. (Параметр elf_i386 описывает тип бинарного формата - в данном случае это означает, что вы можете использовать 32-битный ассемблерный код даже если вы используете 64-битный дистрибутив.)

Если процесс сборки программы пройдет успешно, вы сможете выполнить вашу программу с помощью следующей команды:

В результате вы должны увидеть вывод: "Assembly rules!". Это означает, что вы добились своего - создали полноценную независимую программу для Linux, код которой написан полностью на языке ассемблера. Разумеется, данная программа не выполняет каких-либо полезных действий, но при этом она является отличным примером, демонстрирующим структуру программы на языке ассемблера и позволяющим проследить процесс преобразования исходного кода в бинарный файл.

Благодаря данным системным вызовам вы можете сообщить ядру ОС о необходимости выполнения различных задач, связанных с обработкой файлов и текстовым вводом/выводом.

Перед тем, как мы перейдем к углубленному изучению кода, было бы неплохо узнать размер бинарного файла нашей программы. После выполнения команды ls -l myfirst вы увидите, что размер бинарного файла равен примерно 670 байтам. Теперь оценим размер эквивалентной программы на языке C:

Если вы сохраните этот код в файле с именем test.c. скомпилируете его ( gcc -o test test.c ) и рассмотрите параметры результирующего бинарного файла с именем test. вы обнаружите, что этот файл имеет гораздо больший размер - 8.4k. Вы можете удалить из этого файла отладочную информацию ( strip -s test ), но и после этого его размер сократится незначительно, лишь до 6 k. Это объясняется тем, что компилятор GCC добавляет большой объем упомянутого выше кода для запуска и завершения работы приложения, а также связывает приложение с библиотекой языка программирования C большого размера. Благодаря данному примеру несложно сделать вывод о том, что язык ассемблера является лучшим языком программирования для разработки приложений, предназначенных для эксплуатации в условиях жесткого ограничения объема носителя данных.

Следует упомянуть о том, что многие разработчики, использующие язык ассемблера, получают отличные зарплаты за разработку кода для ограниченных в плане ресурсов встраиваемых устройств и именно поэтому язык ассемблера является единственным реальным вариантом для разработки игр для старых 8-битных консолей и домашних компьютеров.

Разработка нового кода является увлекательным занятием, но еще более интересным занятием может оказаться исследования чужой работы. Благодаря инструменту под названием objdump (из пакета Binutils) вы можете "дизассемблировать" исполняемый файл, а именно, преобразовать инструкции центрального процессора в их текстовые эквиваленты. Попытайтесь использовать данный инструмент по отношению к бинарному файлу myfirst, над которым мы работали в данном руководстве, следующим образом:

Вы увидите список инструкций из секции кода бинарного файла. Например, первая инструкция, с помощью которой мы поместили информацию о расположении нашей строки в регистр ecx, выглядит следующим образом:

В процессе ассемблирования NASM заменил метку строки "message" на числовое значение, соответствующее расположению этой строки в секции данных бинарного файла. Таким образом, результаты дизассемблирования бинарных файлов менее полезны, чем их оригинальный код, ведь в них отсутствуют такие вещи, как комментарии и строки, но они все же могут оказаться полезными для ознакомления с реализациями критичных к времени исполнения функций или взлома систем защиты приложений. Например, в 80-х и 90-х годах многие разработчики использовали инструменты для дизассемблирования программ с целью идентификации и нейтрализации систем защиты от копирования игр.

Вы также можете дизассемблировать программы, разработанные с использованием других языков программирования, но полученные при этом результаты дизассемблирования могут быть значительно усложнены. Например, вы можете выполнить приведенную выше команду objdump по отношению к бинарному файлу /bin/ls и самостоятельно оценить тысячи строк из секции кода, сгенерированные компилятором на основе оригинального исходного кода утилиты на языке C.

Это результат дизассемблирования нашей программы, в котором представлены шестнадцатеричные коды и инструкции.

А теперь давайте обсудим назначение каждой из строк кода нашей программы. Начнем с этих двух строк:

Это не инструкции центрального процессора, а директивы ассемблера NASM ; первая директива сообщает о том, что приведенный ниже код должен быть расположен в секции кода "text" финального исполняемого файла. Немного неочевидным является тот факт, что секция с названием "text" содержит не обычные текстовые данные (такие, как наша строка "Assembly rules!" ), а исполняемый код, т.е. инструкции центрального процессора. Далее расположена директива global _start. сообщающая линковщику ld о том, с какой точки должно начаться исполнение кода из нашего файла. Эта директива может оказаться особенно полезной в том случае, если мы захотим начинать исполнение кода не с самого начала секции кода, а из какой-либо заданной точки. Параметр global позволяет читать данную директиву не только ассемблеру, но и другим инструментам, поэтому она обрабатывается линковщиком ld.

Как было сказано выше, исполнение кода должно начинаться с позиции _start. Ввиду этого мы явно указываем соответствующую позицию в нашем коде:

Отдельные слова с символами двоеточия в конце называются метками и предназначены для указания позиций в коде, к которым мы можем перейти (подробнее об этом в следующей статье серии). Таким образом, исполнение программы начинается с этой строки! Кроме того, мы наконец достигли первой реальной инструкции центрального процессора:

Язык ассемблера является по своей сути набором мнемоник для инструкций центрального процессора (или машинного кода). В данном случае mov является одной из таких инструкций - она также может быть записана в понятном центральному процессору бинарном формате, как 10001011. Но работа с бинарными данными может превратиться в кошмар для нас, обычных людей, поэтому мы будем использовать эти более читаемые варианты. Ассемблер просто преобразует текстовые инструкции в их бинарные эквиваленты - хотя он и может выполнять дополнительную работу, о которой мы поговорим в следующих статьях серии.

А это демонстрация того, что нас ждет: код для взаимодействия с аппаратным обеспечением, исполняющийся в эмуляторе ПК! Мы также покажем вам, как загрузить его на реальной машине.

В любом случае, для того, чтобы понять назначение данной строки кода, нам также необходимо понять концепцию регистров. Центральные процессоры не выполняют каких-либо особенно сложных операций - они просто перемещают данные в памяти, используют их для осуществления вычислений и выполняют другие операции в зависимости от результатов. Центральный процессор не имеет малейшего представления о том, что такое монитор, мышь или принтер. Он просто перемещает данные и осуществляет несколько типов вычислений.

В данный момент главным хранилищем для используемых центральным процессором данных являются ваши банки оперативной памяти. Но ввиду того, что оперативная память находится за пределами центрального процессора, на осуществление доступа к ней тратится много времени. Для ускорения и упрощения описанного процесса центральный процессор содержит свою собственную небольшую группу ячеек памяти, называемую регистрами. Инструкции центрального процессора могут использовать эти регистры напрямую, причем в рассматриваемой строке кода мы используем регистр с именем ecx.

Это 32-х битный регистр (следовательно, он может хранить числа из диапазона от 0 до 4,294,967,295). При рассмотрении следующих строк кода вы увидите, что мы также работаем с регистрами edx. ebx и eax - это регистры общего назначения, которые могут использоваться для выполнения любых задач, в отличие от специализированных регистров, с которыми мы познакомимся в следующем месяце. А это небольшое пояснение для тех, кому не терпится узнать о происхождении имен регистров: регистр ecx носил имя c во время выпуска 8-ми битных процессоров, после чего был переименован в сх для хранения 16-и битных значений и в ecx для хранения 32-х битных значений. Таким образом, несмотря на то, что имена регистров в настоящее время выглядят немного странно, во времена выпуска старых центральных процессоров разработчики использовали регистры общего назначения с отличными именами a. b. c и d.

Одним из вопросов, которые мы будем рассматривать в следующем месяце, является вопрос использования стека, поэтому мы подготовим вас к его рассмотрению прямо сейчас. Стек является областью памяти, в которой могут храниться временные значения тогда, когда необходимо освободить регистры для других целей. Но наиболее важной возможностью стека является способ хранения данных в нем: вы будете "помещать" ("push") значения в стек и "извлекать" ("pop") их из него. В стеке используется принцип LIFO (last in, first out - первый вошел, последний вышел), следовательно, последнее добавленное в стек значение будет первым извлечено из него.

Представьте, что у вас есть, к примеру, пустая упаковка от чипсов Pringles и вы помещаете в нее вещи в следующей последовательности: двухслойный крекер, фишка с персонажем "Альф" и диск от приставки GameCube. Если вы начнете извлекать эти вещи, вы извлечете диск от приставки GameCube первым, затем фишку с персонажем "Альф" и так далее. При работе с языком ассембера стек используется следующим образом:

После исполнения этих шести инструкций регистр eax будет содержать значение 10, регистр ebx - значение 5 и регистр ecx - значение 2. Таким образом, использование стека является отличным способом временного освобождения регистров; если, к примеру, в регистрах eax и ebx имеются важные значения, но вам необходимо выполнить текущую работу перед их обработкой, вы можете поместить эти значения в стек, выполнить текущую работу и извлечь их из стека, вернувшись к предыдущему состоянию регистров.

Кроме того, стек используется при вызове подпрограмм для хранения адреса возврата к основному коду. По этой причине необходимо проявлять особую осторожность при работе со стеком - если вы перепишете хранящиеся в нем данные, вы не сможете вернуться к предыдущей позиции в основном коде приложения, отправившись в одну сторону навстречу аварийному завершению работы приложения!

Вернемся к коду: инструкция mov перемещает (на самом деле, копирует) число из одного места в другое, справа налево. Таким образом, в данном случае мы говорим: "следует поместить message в регистр ecx ". Но что такое "message"? Это не другой регистр, это указатель на расположение данных. Ближе концу кода в секции данных "data" вы можете обнаружить метку message. после которой следует параметр db. указывающий на то, что вместо метки message в коде должно быть размещено несколько байт. Это очень удобно, так как нам не придется выяснять точное расположение строки "Assembly rules!" в секции данных - мы можем просто сослаться на нее с помощью метки message. (Число 10 после нашей строки является всего лишь символом перехода на новую строку, аналогичным символу \n. добавляемому к строкам при работе с языком программирования C).

Таким образом, мы поместили данные о расположении строки в регистр ecx. Но то, что мы сделаем дальше является особенно интересным. Как упоминалось ранее, центральный процессор не имеет какой-либо реальной концепции аппаратных устройств - для вывода чего-либо на экран вам придется отправить данные видеокарте или переместить данные в оперативную память видеокарты. Но мы не имеем какой-либо информации о расположении этой оперативной памяти видеокарты, кроме того, все используют различные видеокарты, параметры сервера оконной системы X, оконные менеджеры и.т.д. Исходя из этого, непосредственный вывод чего-либо на экран с помощью небольшой по объему программы в нашем случае практически невозможен.

Поэтому мы попросим ядро ОС сделать это для нас. Ядро Linux предоставляет в распоряжение низкоуровневых приложений большое количество системных вызовов, с помощью которых приложения могут инициировать выполнение различных операций на уровне ядра. Один из этих системных вызовов предназначен для вывода текстовой строки. После использования этого системного вызова ядро ОС выполняет всю необходимую работу - и, разумеется, оно предоставляет даже более глубокий уровень абстракции, на котором строка может быть выведена с помощью обычного текстового терминала, эмулятора терминала оконной системы X или даже записана в открытый ранее файл.

Однако, перед тем, как сообщить ядру ОС о необходимости вывода текстовой строки, нам придется передать ему дополнительную информацию, помимо информации о расположении строки, уже находящейся в регистре ecx. Также нам придется сообщить ему о том, сколько символов нужно вывести для того, чтобы вывод строки не продолжался после ее окончания. Именно для этого используется строка из секции данных ближе к концу кода приложения:

В данной строке используется другая метка length. но вместо параметра db для связывания этой метки с какими-либо данными, мы используем параметр equ для того, чтобы сообщить, что данная метка является эквивалентом чего-либо (это немного похоже на директиву препроцессора #define в языке программирования C). Символ доллара соответствует текущей позиции в коде, поэтому в данном случае мы говорим: "метка length должна быть эквивалентна текущей позиции в коде за вычетом расположения строки с меткой "message"".

Вернемся к секции кода приложения, в которой мы размещаем данное значение в регистре edx.

Все идет отлично: два регистра заполнены информацией о расположении строки и количестве символов строки для вывода. Но перед тем, как мы сообщим ядру ОС о необходимости выполнения его части работы, нам придется предоставить ему еще немного информации. Во-первых, мы должны сообщить ядру ОС о том, какой "дескриптор файла" следует использовать - другими словами, куда должен быть направлен вывод. Данная тема выходит за границы руководства по использованию языка ассемблера, поэтому скажем лишь, что нам нужно использовать стандартный поток вывода stdout. что означает: выводить строку на экран. Стандартный поток вывода использует фиксированный дескриптор 1, который мы помещаем в регистр ebx.

Теперь мы крайне близки к осуществлению системного вызова, но остался еще один регистр, который должен быть заполнен. Ядро ОС может выполнять большое количество различных операций, таких, как монтирование файловых систем, чтение данных из файлов, удаление файлов и других. Соответствующие механизмы активируются с помощью упомянутых системных вызовов и перед тем, как мы передадим управление ядру ОС, нам придется сообщить ему, какой из системных вызовов следует использовать. На странице http://asm.sourceforge.net/syscall.html вы можете ознакомиться с информацией о некоторых системных вызовах, доступных программам - в нашем случае необходим системный вызов sys_write ("запись данных в дескриптор файла") с номером 4. Поэтому мы разместим его номер в регистре eax.

И это все! Мы выполнили все необходимые приготовления для осуществления системного вызова, поэтому сейчас мы просто передадим управление ядру ОС следующим образом:

Инструкция int расшифровывается как "interrrupt" ("прерывание") и буквально прерывает поток исполнения данной программы, переходя в пространство ядра ОС. (В данном случае используется шестнадцатеричное значение 0x80 - пока вам не следует беспокоиться о нем.) Ядро ОС осуществит вывод строки, на которую указывает значение в регистре ecx. после чего вернет управление нашей программе.

Для завершения исполнения программы следует осуществить системный вызов sys_exit. который имеет номер 1. Поэтому мы размещаем данный номер в регистре eax. снова прерываем исполнение нашей программы, после чего ядро ОС аккуратно завершает исполнение нашей программы и мы возвращаемся к приветствию командной оболочки. Можно сказать, что вы выполнили поставленную задачу: реализовали завершенную (хотя и очень простую) программу на языке ассемблера, код которой разработан вручную без использования каких-либо объемных библиотек.

Мы рассмотрели достаточно много аспектов использования языка ассемблера в данном руководстве и, как упоминалось ранее, вместо этого мы могли бы сфокусироваться лишь на теоретической информации. Но я все же надеюсь, что реальный пример программы оказался полезным для вас, а в следующем номере журнала мы потратим больше времени на рассмотрение некоторых концепций, которые были затронуты в данном руководстве. Кроме того, мы усовершенствуем нашу программу, добавив в нее логику и подпрограммы - версии операторов if и goto языка ассемблера.

В процессе ознакомления с кодом данной программы вы можете попытаться самостоятельно модифицировать его для выполнения следующих операций:

• Вывода отличной, более длинной строки.
• Вывода двух строк, одна после другой.
• Возврата измененного кода завершения работы приложения командной оболочке (для этого придется воспользоваться поисковой системой Google!).

Если вы столкнулись с трудностями и нуждаетесь в помощи, заходите на наш форум по адресу http://forums.linuxvoice.com - автор руководства будет рядом и с удовольствием направит вас по правильному пути. Удачного программирования!

Эта статья еще не оценивалась

Вы сможете оценить статью и оставить комментарий, если войдете или зарегистрируетесь .
Только зарегистрированные пользователи могут оценивать и комментировать статьи.