как установить nasm на windows 10

SASM – IDE для ассемблера

Здравствуйте, уважаемые хабравчане!

Данным постом хочу представить сообществу проект, который время от времени писался мной последний год: SASM (SimpleASM) — IDE для разработки программ на языке ассемблера x86 и x86-64.

как установить nasm на windows 10. Смотреть фото как установить nasm на windows 10. Смотреть картинку как установить nasm на windows 10. Картинка про как установить nasm на windows 10. Фото как установить nasm на windows 10

SASM — простая кроссплатформенная (доступна на Windows и Linux) среда разработки для языков ассемблера NASM, MASM, GAS, FASM с подсветкой синтаксиса и отладчиком. Программа работает «из коробки» и хорошо подойдет для начинающих изучение языка ассемблера. Основана на Qt. Распространяется по свободной лицензии GNU GPL v3.0.

Исходники лежат в репозитории на GitHub.
Бинарники можно скачать на сайте программы.

Под катом Вы найдете немножко истории и более подробное описание возможностей.

Откуда все пошло

На 1 курсе в моём университете проходил учебный курс «Архитектура и язык ассемблера», в котором мы изучали ассемблер NASM и сдавали задачи на нем в ejudge контестах. Привыкший к использованию IDE при программировании до этого, я был не очень рад компилить все в командной строке. Удобных на мой взгляд IDE для NASM не было. Универсальные решения типа Geany мне не очень нравились (хотя на вкус и цвет товарища нет — кто-то пользовался всем этим и был доволен). Да и хотелось уже сделать что-нибудь большое и заодно выучить C++.
Итак, было решено написать свою IDE для NASM, в первую очередь для себя и может быть однокурсников.

Опыта написания GUI у меня до этого не было. После недолгих раздумий было решено использовать Qt — хороший бесплатный фреймворк, заодно и кроссплатформенный. Сначала был написан просто текстовый редактор с простой подсветкой, логом построения и окнами ввода/вывода. Гордо называемая «IDE» программа умела собирать текст, который был в текстовом редакторе и запускать построенную программу.
Затем я, немного подучив регулярные выражения, сделал красивую подсветку. Прикрутил отладчик (GDB). Добавил вкладки и всякие простые фичи в текстовом редакторе типа поиска и комментирования куска кода. Постепенно допиливал программу до более-менее нормального вида, исправлял ошибки.

Весной этого года SASM был включен в вышеописанный учебный курс, и первокурсники уже пользовались им. Недавно добавил в программу поддержку и других ассемблеров, кроме NASM — MASM, FASM и GAS.

Возможности

как установить nasm на windows 10. Смотреть фото как установить nasm на windows 10. Смотреть картинку как установить nasm на windows 10. Картинка про как установить nasm на windows 10. Фото как установить nasm на windows 10

Во-первых, это просто редактор кода с подсветкой, вкладками и возможностями построения и выполнения программы. Возможен запуск в отдельном окне.
В логе указывается информация о времени работы программы. Есть 2 формы для ввода и вывода. Как я уже говорил, программа изначально предназначалась для сдачи контестов. Две последние возможности очень удобны для этого. Если все-таки понадобиться сохранить exe’шник, это можно сделать в меню «Файл».

Отладчик

как установить nasm на windows 10. Смотреть фото как установить nasm на windows 10. Смотреть картинку как установить nasm на windows 10. Картинка про как установить nasm на windows 10. Фото как установить nasm на windows 10

Один из самых сложных компонентов в программе — это отладчик. Возможностей у него не так много, но некий минимальный основной набор есть: он показывает текущую строку, делает шаг с заходом, без захода, продолжает выполнение/приостанавливает программу, можно ставить брейкпоинты, смотреть регистры и память. Также для тех кому базовых возможностей все же не хватает снизу окна реализована командная строка для ввода произвольных команд для GDB.

Да, отладчик реализован на базе GDB. Сделать его было не очень просто из-за ограничений ассемблера. В частности, NASM не умеет генерировать нормальную отладочную информацию и приходится определять текущее местонахождение в программе, ставя в соответствие листинг, генерируемый ассемблером и текущий адрес в счетчике команд EIP.

Библиотека макросов для NASM

В SASM включена библиотека макросов для ввода/вывода «io.inc», используемая в курсе «Архитектура и язык ассемблера» и немного переписанная для отладки и поддержки 64-битного режима. Она очень удобна на начальных этапах обучения — позволяет выводить данные, не задумываясь о соглашениях и правилах вызова функций.

Например, чтобы вывести число содержащееся в регистре EAX, достаточно написать

Команды, содержащиеся в «io.inc» можно найти в справке.

Опции

как установить nasm на windows 10. Смотреть фото как установить nasm на windows 10. Смотреть картинку как установить nasm на windows 10. Картинка про как установить nasm на windows 10. Фото как установить nasm на windows 10

В настройках программы можно полностью настроить текстовый редактор — задать цветовую схему, выбрать шрифт, задать начальный текст.
Там же задается язык (доступны русский и английский).

как установить nasm на windows 10. Смотреть фото как установить nasm на windows 10. Смотреть картинку как установить nasm на windows 10. Картинка про как установить nasm на windows 10. Фото как установить nasm на windows 10

Также в параметрах доступен выбор ассемблера (NASM, MASM, GAS или FASM) и разрядности (x86 или x64). Эти опции влияют на выбор программ — ассемблера и компоновщика, и опций для них. Также под новый ассемблер подстраивается подсветка и начальный текст. Пути и опции сборки можно задать и вручную.

Дополнительно

Программа содержит справку и примеры программ для каждого ассемблера — программы Hello World в папке Projects и начальные шаблоны, чтобы можно было сразу приступить к написанию кода.

На Windows все нужные для сборки программ компоненты уже включены в SASM. Программа работает «из коробки» — можно начинать программировать сразу же после запуска.
На Linux следует установить gcc, gdb и необходимый ассемблер.

Заключение

Больше информации о программе и исходники можно посмотреть по ссылкам выше. Качество кода в начале может быть не очень — только осваивал C++ и ООП, сразу на всякий случай прошу прощения.

Проект Open Source — так что, если вдруг кто-то хочет присоединиться и что-то поменять — Welcome!
Также буду рад отзывам, предложениям и сообщениям об ошибках. И конечно разумной критике, куда без нее.

Источник

MASM для x64 (ml64.exe)

Visual Studio включает 32-разрядную и 64-разрядную версию Microsoft Assembler (MASM) для целевого кода x64. Именованный ml64.exe — это ассемблер, который принимает язык ассемблера x64. программы командной строки MASM устанавливаются при выборе рабочей нагрузки C++ во время установки Visual Studio. Средства MASM недоступны для загрузки отдельно. инструкции по загрузке и установке копии Visual Studio см. в разделе install Visual Studio. если вы не хотите устанавливать полнофункциональную интегрированную среду разработки Visual Studio, но вам нужны только программы командной строки, скачайте средства сборки для Visual Studio.

Чтобы использовать MASM для построения кода для платформ x64 в командной строке, необходимо использовать командную строку разработчика для целевых платформ x64, которые задают требуемый путь и другие переменные среды. Сведения о запуске командной строки разработчика см. в разделе Сборка кода C/C++ в командной строке.

сведения о ml64.exe параметров командной строки см. в разделе справочник по ML и ML64 Command-Line.

Встроенный ассемблер или использование ключевого слова ASM не поддерживается для целевых объектов x64 и ARM. Чтобы перенести код x86, использующий встроенный ассемблер для x64 или ARM, можно преобразовать код в C++, использовать встроенные функции компилятора или создать файлы исходного кода на языке ассемблера. Компилятор Microsoft C++ поддерживает встроенные функции, позволяющие использовать специальные инструкции, например привилегированные, битовые сканирования и тестирования, взаимоблокировки и т. д., в качестве максимально близкого к кросс-платформенному способу. Сведения о доступных встроенных функциях см. в разделе встроенные функции компилятора.

добавление файла ассемблерного языка в проект Visual Studio C++

система проектов Visual Studio поддерживает файлы на языке ассемблера, созданные с помощью MASM в проектах C++. Вы можете создавать файлы исходного кода на языке ассемблера x64 и создавать их в объектных файлах с помощью MASM, который поддерживает 64-разрядную версию. Затем эти файлы объектов можно связать с кодом C++, созданным для целевых платформ x64. Это один из способов преодоления отсутствия встроенного ассемблера x64.

добавление файла ассемблерного языка в существующий проект Visual Studio C++

Выберите проект в обозревателе решений. в строке меню выберите Project, настройки сборки.

в строке меню выберите Project, добавить новый элемент.

Создайте код на языке ассемблера в добавленном ASM-файле. При сборке решения вызывается ассемблер MASM Assembler для сборки ASM-файла в объектный файл, который затем связывается с проектом. Чтобы упростить доступ к символам, объявите функции ассемблера как extern «C» в исходном коде C++ вместо использования соглашений об оформлении имен c++ в исходных файлах на языке ассемблера.

Директивы, относящиеся к ml64

В исходном коде на языке ассемблера, предназначенном для x64, можно использовать следующие директивы ml64:

Источник

Программирование на Ассемблере для начинающих с примерами программ

Есть высо­ко­уров­не­вые язы­ки — это те, где вы гово­ри­те if — else, print, echo, function и так далее. «Высо­кий уро­вень» озна­ча­ет, что вы гово­ри­те с ком­пью­те­ром более-менее чело­ве­че­ским язы­ком. Дру­гой чело­век может не понять, что имен­но у вас напи­са­но в коде, но он хотя бы смо­жет про­чи­тать сло­ва.

Но сам ком­пью­тер не пони­ма­ет чело­ве­че­ский язык. Ком­пью­тер — это реги­стры памя­ти, про­стые логи­че­ские опе­ра­ции, еди­ни­цы и нули. Поэто­му преж­де чем ваша про­грам­ма будет испол­не­на про­цес­со­ром, ей нужен пере­вод­чик — про­грам­ма, кото­рая пре­вра­тит высо­ко­уров­не­вый язык про­грам­ми­ро­ва­ния в низ­ко­уров­не­вый машин­ный код.

Ассем­блер — это соби­ра­тель­ное назва­ние язы­ков низ­ко­го уров­ня: код всё ещё пишет чело­век, но он уже гораз­до бли­же к прин­ци­пам рабо­ты ком­пью­те­ра, чем к прин­ци­пам мыш­ле­ния чело­ве­ка.

Вари­ан­тов Ассем­бле­ра доволь­но мно­го. Но так как все они рабо­та­ют по оди­на­ко­во­му прин­ци­пу и исполь­зу­ют (в основ­ном) оди­на­ко­вый син­так­сис, мы будем все подоб­ные язы­ки назы­вать общим сло­вом «Ассем­блер».

Как мыслит процессор

Что­бы понять, как рабо­та­ет Ассем­блер и поче­му он рабо­та­ет имен­но так, нам нуж­но немно­го разо­брать­ся с внут­рен­ним устрой­ством про­цес­со­ра.

Кро­ме того, что про­цес­сор уме­ет выпол­нять мате­ма­ти­че­ские опе­ра­ции, ему нуж­но где-то хра­нить про­ме­жу­точ­ные дан­ные и слу­жеб­ную инфор­ма­цию. Для это­го в самом про­цес­со­ре есть спе­ци­аль­ные ячей­ки памя­ти — их назы­ва­ют реги­стра­ми.

Реги­стры быва­ют раз­но­го вида и назна­че­ния: одни слу­жат, что­бы хра­нить инфор­ма­цию; дру­гие сооб­ща­ют о состо­я­нии про­цес­со­ра; тре­тьи исполь­зу­ют­ся как нави­га­то­ры, что­бы про­цес­сор знал, куда идти даль­ше, и так далее. Подроб­нее — в рас­хло­пе ↓

Какими бывают регистры

Обще­го назна­че­ния. Это 8 реги­стров, каж­дый из кото­рых может хра­нить все­го 4 бай­та инфор­ма­ции. Такой регистр мож­но раз­де­лить на 2 или 4 части и рабо­тать с ними как с отдель­ны­ми ячей­ка­ми.

Ука­за­тель команд. В этом реги­стре хра­нит­ся толь­ко адрес сле­ду­ю­щей коман­ды, кото­рую дол­жен выпол­нить про­цес­сор. Вруч­ную его изме­нить нель­зя, но мож­но на него повли­ять раз­лич­ны­ми коман­да­ми пере­хо­дов и про­це­дур.

Регистр фла­гов. Флаг — какое-то свой­ство про­цес­со­ра. Напри­мер, если уста­нов­лен флаг пере­пол­не­ния, зна­чит про­цес­сор полу­чил в ито­ге такое чис­ло, кото­рое не поме­ща­ет­ся в нуж­ную ячей­ку памя­ти. Он туда кла­дёт то, что поме­ща­ет­ся, и ста­вит в этот флаг циф­ру 1. Она — сиг­нал про­грам­ми­сту, что что-то пошло не так.

Фла­гов в про­цес­со­ре мно­го, какие-то мож­но менять вруч­ную, и они будут вли­ять на вычис­ле­ния, а какие-то мож­но про­сто смот­реть и делать выво­ды. Фла­ги — как сиг­наль­ные лам­пы на пане­ли при­бо­ров в само­лё­те. Они что-то озна­ча­ют, но толь­ко само­лёт и пилот зна­ют, что имен­но.

Сег­мент­ные реги­стры. Нуж­ны были для того, что­бы рабо­тать с опе­ра­тив­ной памя­тью и полу­чать доступ к любой ячей­ке. Сей­час такие реги­стры име­ют по 32 бита, и это­го доста­точ­но, что­бы полу­чить 4 гига­бай­та опе­ра­тив­ки. Для про­грам­мы на Ассем­бле­ре это­го обыч­но хва­та­ет.

Так вот: всё, с чем рабо­та­ет Ассем­блер, — это коман­ды про­цес­со­ра, пере­мен­ные и реги­стры.

Здесь нет при­выч­ных типов дан­ных — у нас есть толь­ко бай­ты памя­ти, в кото­рых мож­но хра­нить что угод­но. Даже если вы поме­сти­те в ячей­ку какой-то сим­вол, а потом захо­ти­те рабо­тать с ним как с чис­лом — у вас полу­чит­ся. А вме­сто при­выч­ных цик­лов мож­но про­сто прыг­нуть в нуж­ное место кода.

MASM, TASM, FASM, NASM под Windows и Linux

Часть I Часть II Часть III В данной статье я хочу рассмотреть вопросы, которые могут возникнуть у человека, приступившего к изучению ассемблера, связанные с установкой различных трансляторов и трансляцией программ под Windows и Linux, а также указать ссылки на ресурсы и книги, посвященные изучению данной темы.

(
link /subsystem:console prog11.obj
)

Как сказано в Википедии

MASM — один из немногих инструментов разработки Microsoft, для которых не было отдельных 16- и 32-битных версий.

Также ассемблер версии 6. можно взять на сайте Кипа Ирвина kipirvine.com/asm, автора книги «Язык ассемблера для процессоров Intel».

Кстати, вот ссылка на личный сайт Владислава Пирогова, автора книги “Ассемблер для Windows”.

MASM с сайта Microsoft

Открываем этот файл архиватором (например 7zip). Внутри видим файл setup.exe, извлекаем его, открываем архиватором. Внутри видим два файла vc_masm.msi,vc_masm1.cab. Извлекаем файл vc_masm1.cab, открываем архиватором. Внутри видим файл FL_ml_exe_____X86.3643236F_FC70_11D3_A536_0090278A1BB8. Переименовываем его в файл fl_ml.exe, далее, произведём ассемблирование файла prog11.asm, используя ассемблер fl_ml.exe.

MASM в Visual Studio

Также MASM можно найти в папке с Visual Studio (у меня VS 10) вот здесь: C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\bin\ml.exe.

Для того, чтобы запустить на 32- или 64-разрядной системе и создавать программы, работающие как под 32-, так и под 64-разрядной Windows, подходит MASM32 (ml.exe, fl_ml.exe). Для того, чтобы работать на 32- и 64-разрядных системах и создавать программы, работающие под 64-разрядной Windows, но неработающие под 32-разрядной нужен ассемблер ml64.exe. Лежит в папке C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\bin\amd64 и вот здесь — C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\bin\x86_amd64.

Программный пакет компании Borland, предназначенный для разработки программ на языке ассемблера для архитектуры x86. В настоящее время Borland прекратила распространение своего ассемблера.
Скачать можно, например, здесь. Инсталлятора нет, просто извлекаем программу. Вот исходник из книги Питера Абеля (рис. 3.2) «Язык Ассемблера для IBM PC и программирования».

stacksg segment para stack ‘stack’ db 12 dup (‘stackseg’) stacksg ends codesg segment para ‘code’ begin proc far assume ss:stacksg,cs:codesg,ds:nothing push ds sub ax,ax push ax mov ax, 0123h add ax, 0025h mov bx,ax add bx,ax mov cx,bx sub cx,ax sub ax,ax nop ret begin endp codesg ends end begin Выполним ассемблирование (трансляцию) файла abel32.asm.

Корректность работы программы можно проверить, произведя линковку (tlink.exe) объектного файла и запустив полученный файл в отладчике.

Как было сказано выше, MASM можно использовать для работы с 16-битными программами. Выполним ассемблирование (трансляцию) программы abel32.asm с помощью ассемблера MASM:

здесь не используется. Линковка производится файлом
link16.exe

В статье Криса Касперски «Сравнение ассемблерных трансляторов» написано, что «FASM — неординарный и весьма самобытный, но увы, игрушечный ассемблер. Пригоден для мелких задач типа „hello, world“, вирусов, демок и прочих произведений хакерского творчества.»
Скачаем FASM с официального сайта. Инсталлятора нет, просто извлекаем программу. Откроем fasm editor — C:\fasm\fasmw.exe. В папке C:\fasm\EXAMPLES\HELLO есть файл HELLO.asm.

как установить nasm на windows 10. Смотреть фото как установить nasm на windows 10. Смотреть картинку как установить nasm на windows 10. Картинка про как установить nasm на windows 10. Фото как установить nasm на windows 10

Вот ссылки на ресурсы, посвященные FASM:

Для того, использовать FASM в Linux (у меня Ubuntu), скачаем соответствующий дистрибутив (fasm-1.71.60.tgz), распакуем его, в папке у нас будет бинарный файл fasm, копируем этот файл в /usr/local/bin для того, чтобы можно было запускать его из консоли, как любую другую команду.Выполним ассемблирование программы hello.asm из папки fasm/examples/elfexe/hello.asm.

Корректность работы программы можно проверить в отладчике.

Nasm успешно конкурирует со стандартным в Linux- и многих других UNIX-системах ассемблером Gas.
Nasm в Linux можно установить его с помощью менеджера пакетов или из командной строки: в дистрибутиве Debian (Ubuntu)

командой
apt-get install nasm
, в дистрибутивах
Fedora
,
CentOS
,
RedHat
командой
yum install nasm
.

Создадим программу, которая 5 раз выводит сообщение “Hello”. Пример взят из книги Андрея Викторовича Столярова “Программирование на языке ассемблера NASM для ОС UNIX”. Учебник, а также библиотека “stud_io.inc” есть на личном сайте автора.

NASM для Windows можно установить, скачав соответствующий дистрибутив с соответствующего сайта.

Ссылки на ресурсы, посвященные Nasm:

→ Сайт А.В. Столярова → Сайт, на котором лежит электронный учебник (в архиве) → То же самое

Стандартный ассемблер практически во всех разновидностях UNIX, в том числе Linux и BSD. Свободная версия этого ассемблера называется GAS (GNU assembler). Позволяет транслировать программы с помощью компилятора GCC.
Из учебников удалось найти только книгу на английском «Programming from the ground up». На русском удалось найти только одну главу из книги С. Зубкова «Assembler для DOS, Windows и UNIX».

Возьмем пример программы, которая ничего не делает, с сайта. Создадим программу gas.s

Следующие две части, в целом, посвящены обработке строки в цикле.
P.P.S.
Little Man Computer — учебная модель компьютера с ограниченым набором ассемблерных инструкций рассматривается в этой статье.

Команды Ассемблера

Каж­дая коман­да Ассем­бле­ра — это коман­да для про­цес­со­ра. Не опе­ра­ци­он­ной систе­ме, не фай­ло­вой систе­ме, а имен­но про­цес­со­ру — то есть в самый низ­кий уро­вень, до кото­ро­го может дотя­нуть­ся про­грам­мист.

Любая коман­да на этом язы­ке выгля­дит так:

Мет­ка — это имя для фраг­мен­та кода. Напри­мер, вы хоти­те отдель­но поме­тить место, где начи­на­ет­ся рабо­та с жёст­ким дис­ком, что­бы было лег­че читать код. Ещё мет­ка нуж­на, что­бы в дру­гом участ­ке про­грам­мы мож­но было напи­сать её имя и сра­зу пере­прыг­нуть к нуж­но­му кус­ку кода.

Коман­да — слу­жеб­ное сло­во для про­цес­со­ра, кото­рое он дол­жен выпол­нить. Спе­ци­аль­ные ком­пи­ля­то­ры пере­во­дят такие коман­ды в машин­ный код. Это сде­ла­но для того, что­бы не запо­ми­нать сами машин­ные коман­ды, а исполь­зо­вать вме­сто них какие-то бук­вен­ные обо­зна­че­ния, кото­рые про­ще запом­нить. В этом, соб­ствен­но, и выра­жа­ет­ся чело­веч­ность Ассем­бле­ра: коман­ды в нём хотя бы отда­лён­но напо­ми­на­ют чело­ве­че­ские сло­ва.

Опе­ран­ды отве­ча­ют за то, что имен­но будут делать коман­ды: какие ячей­ки брать для вычис­ле­ний, куда поме­щать резуль­тат и что сде­лать с ним допол­ни­тель­но. Опе­ран­дом могут быть назва­ния реги­стров, ячей­ки памя­ти или слу­жеб­ные части команд.

Ком­мен­та­рий — это про­сто пояс­не­ние к коду. Его мож­но писать на любом язы­ке, и на выпол­не­ние про­грам­мы он не вли­я­ет. При­ме­ры команд:

mov eax, ebx ; Пере­сы­ла­ем зна­че­ние реги­стра EBX в регистр EAX

mov x, 0 ; Запи­сы­ва­ем в пере­мен­ную x зна­че­ние 0

add eax, х ; Скла­ды­ва­ем зна­че­ние реги­стра ЕАХ и пере­мен­ной х, резуль­тат отпра­вит­ся в регистр ЕАХ

Здесь нет меток, пер­вы­ми идут коман­ды (mov или add), а за ними — опе­ран­ды и ком­мен­та­рии.

Этапы создания программы с использованием TASM.

Создание программы, которая будет работать в операционной системе MS-DOS включает в себя следующие шаги:

Пример: возвести число в куб

Если нам пона­до­бит­ся вычис­лить х³, где х зани­ма­ет ров­но один байт, то на Ассем­бле­ре это будет выгля­деть так.

Пер­вый вари­ант

mov al, x ; Пере­сы­ла­ем x в регистр AL

imul al ; Умно­жа­ем регистр AL на себя, AX = x * x

movsx bx, x ; Пере­сы­ла­ем x в регистр BX со зна­ко­вым рас­ши­ре­ни­ем

imul bx ; Умно­жа­ем AX на BX. Резуль­тат раз­ме­стит­ся в DX:AX

Вто­рой вари­ант

mov al, x ; Пере­сы­ла­ем x в регистр AL

imul al ; Умно­жа­ем регистр AL на себя, AX = x * x

cwde ; Рас­ши­ря­ем AX до EAX

movsx ebx, x ; Пере­сы­ла­ем x в регистр EBX со зна­ко­вым рас­ши­ре­ни­ем

imul ebx ; Умно­жа­ем EAX на EBX. Посколь­ку x – 1-байтовая пере­мен­ная, резуль­тат бла­го­по­луч­но поме­ща­ет­ся в EAX

На любом высо­ко­уров­не­вом язы­ке воз­ве­сти чис­ло в куб мож­но одной стро­кой. Напри­мер:

x = Math.pow(x,3); x := exp(ln(x) * 3); на худой конец x = x*x*x.

Хит­рость в том, что когда каж­дая из этих строк будет све­де­на к машин­но­му коду, это­го кода может быть и 5 команд, и 10, и 50, и даже 100. Чего сто­ит вызов объ­ек­та Math и его мето­да pow: толь­ко на эту слу­жеб­ную опе­ра­цию (ещё до само­го воз­ве­де­ния в куб) может уйти несколь­ко сотен и даже тысяч машин­ных команд.

А на Ассем­бле­ре это гаран­ти­ро­ван­но пять команд. Ну, или как реа­ли­зу­е­те.

Почему это круто

Ассем­блер поз­во­ля­ет рабо­тать с про­цес­со­ром и памя­тью напря­мую — и делать это очень быст­ро. Дело в том, что в Ассем­бле­ре почти не тра­тит­ся зря про­цес­сор­ное вре­мя. Если про­цес­сор рабо­та­ет на часто­те 3 гига­гер­ца — а это при­мер­но 3 мил­ли­ар­да про­цес­сор­ных команд в секун­ду, — то очень хоро­ший код на Ассем­бле­ре будет выпол­нять при­мер­но 2,5 мил­ли­ар­да команд в секун­ду. Для срав­не­ния, JavaScript или Python выпол­нят в тыся­чу раз мень­ше команд за то же вре­мя.

Ещё про­грам­мы на Ассем­бле­ре зани­ма­ют очень мало места в памя­ти. Имен­но поэто­му на этом язы­ке пишут драй­ве­ры, кото­рые встра­и­ва­ют пря­мо в устрой­ства, или управ­ля­ю­щие про­грам­мы, кото­рые зани­ма­ют несколь­ко кило­байт. Напри­мер, про­грам­ма, кото­рая нахо­дит­ся в бре­ло­ке сиг­на­ли­за­ции и управ­ля­ет без­опас­но­стью всей маши­ны, зани­ма­ет все­го пару десят­ков кило­байт. А всё пото­му, что она напи­са­на для кон­крет­но­го про­цес­со­ра и исполь­зу­ет его воз­мож­но­сти на сто про­цен­тов.

Спра­вед­ли­во­сти ради отме­тим, что совре­мен­ные ком­пи­ля­то­ры С++ дают машин­ный код, близ­кий по быст­ро­дей­ствию к Ассем­бле­ру, но всё рав­но немно­го усту­па­ют ему.

Вызываем printf из программы на flat assembler (FASM)

flat assembler, в отличие от MASM, практически не делает ничего, что программист не написал явно в исходном коде. В ОС Windows исполняемые файлы и библиотеки имеют формат Portable Executable (PE). Если вы создаете при помощи FASM программу, которая будет выполняться в ОС Windows, то вы должны сами описать в файле исходного кода некоторые части исполняемого файла Portable Executable (чего в MASM вам делать не пришлось бы). Например, вы должны сами описать секции данных, кода, импорта, экспорта, ресурсов и пр. Для программы HelloWorld нужны три секции: кода, данных и импорта. С секциями кода и данных всё очевидно. В секцию импорта помещается информация о функциях, которые наша программа вызывает из различных библиотек. Нам нужно поместить в секцию импорта данные о функциях стандартной библиотеки языка C (msvcrt.dll), которые мы используем в программе. В программе, показанной ниже, я использую две функции: printf и exit. Но каков формат данных в секции импорта? К счастью, мы можем об этом не думать — в заголовочном файле /INCLUDE/MACRO/IMPORT32.INC находятся макросы library и import, которые генерируют данные для секции импорта; программисту нужно лишь указать этим макросам имя файла библиотеки и названия функций. Об этих макросах читайте раздел 3.1.2 документа flat assembler Programmer’s Manual. Пример описания секции импорта без использования макросов library и import находится в файле /EXAMPLES/PEDEMO/PEDEMO.ASM. Достигнуть некоторого просветления в понимании формата Portable Executable мне помогли следующие ресурсы:

Ниже приведен код программы HelloWorld на FASM:

Пояснения к программе HelloWorld на FASM

format PE console определяет формат двоичного файла, который должен сгенерировать компилятор; формат — Portable Executable, подсистема — console.

entry main устанавливает точку входа в программу — функцию main.

use32 заставляет компилятор генерировать 32-разрядный машинный код.

section ‘.text’ code readable executable описывает секцию кода. ‘.text’ — это имя секции (имена секций, насколько я понимаю, не несут никакой функциональной нагрузки и могут быть любыми, но не длиннее 8 символов). code readable executable — атрибуты (флаги), которые характеризуют секцию как секцию кода, содержимое которой можно читать и исполнять.

section ‘.data’ data readable writeable секция данных, для которой разрешены чтение и запись.

section ‘.idata’ data import readable секция импорта, в которой описывается, какие функции из каких библиотек использует наша программа. О том, как устроена секция импорта в файле PE хорошо написано в книге П. В. Румянцева «Работа с файлами в win32 API» в разделе Импорт функций и механизм импорта. Раздел импорта состоит, грубо говоря, из двух массивов. Массив структур IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR (определения структур см. в заголовочном файле WinNT.h) содержит информацию об используемых нашей программой библиотеках. Количество элементов в массиве равно количеству библиотек. В каждом элементе этого массива содержится имя библиотеки, из которой импортируются функции, и указатель FirstThunk, который указывает на массив структур IMAGE_THUNK_DATA. Каждый элемент массива структур IMAGE_THUNK_DATA содержит информацию об одной импортируемой функции — это либо ее порядковый номер (ordinal), либо указатель на структуру IMAGE_IMPORT_BY_NAME, которая содержит имя функции.

printf: jmp [imp_printf] Команда вида jmp [metka] выполняет прыжок по адресу, который берется из участка памяти, на который указывает метка metka. Не путайте эту команду с командой jmp metka, которая выполняет прыжок по адресу, на который указывает метка metka. В приведенной выше команде imp_printf — это метка, которая указывает на структуру IMAGE_THUNK_DATA. При загрузке исполняемого файла в память загрузчик помещает в место в памяти, на которое указывает imp_printf адрес функции printf в библиотеке msvcrt.dll. Так что команда printf: jmp [imp_printf] прыгает на функцию printf.

Ну и наконец, я хотел бы показать, как выглядит наша программа без макросов library и import:

; FASM version of HelloWorld program using printf() function format PE console entry main use32 ; ========== CODE SECTION ========== section ‘.text’ code readable executable main: push message call [printf] add esp, 4 push 0 call [exit] ; ========== DATA SECTION ========== section ‘.data’ data readable writeable message db «Hello, World!», 0 ; ========== IMPORT SECTION ========== section ‘.idata’ data import readable ; — array of IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR structures — dd 0, 0, 0, RVA msvcrt_name, RVA msvcrt_table dd 0, 0, 0, 0, 0 ; — ; — array of IMAGE_THUNK_DATA structures — msvcrt_table: printf dd RVA _printf exit dd RVA _exit dd 0 ; — msvcrt_name db ‘MSVCRT.DLL’, 0 ; IMAGE_IMPORT_BY_NAME structure _printf: dw 0 db ‘printf’, 0 ; IMAGE_IMPORT_BY_NAME structure _exit: dw 0 db ‘exit’, 0

Почему это сложно

Для того, что­бы писать про­грам­мы на Ассем­бле­ре, нуж­но очень любить крем­ний:

Теперь добавь­те к это­му отсут­ствие боль­шин­ства при­выч­ных биб­лио­тек для рабо­ты с чем угод­но, слож­ность чте­ния тек­ста про­грам­мы, мед­лен­ную ско­рость раз­ра­бот­ки — и вы полу­чи­те пол­ное пред­став­ле­ние о про­грам­ми­ро­ва­нии на Ассем­бле­ре.

Для чего всё это

Ассем­блер неза­ме­ним в таких вещах:

На самом деле на Ассем­бле­ре мож­но даже запи­лить свой сайт с фору­мом, если у про­грам­ми­ста хва­та­ет ква­ли­фи­ка­ции. Но чаще все­го Ассем­блер исполь­зу­ют там, где даже ско­ро­сти и воз­мож­но­стей C++ недо­ста­точ­но.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *