docs: написал некоторые свои мысли на этот счет

01-asm-basics/README.md

@@ -2,119 +2,3 @@
 
 ## Введение в низкоуровневое программирование. Встроенный отладчик. Встроенный Ассемблер
 
-## Переписываем шаблон
-
-Поскольку весь шаблонный текст написан под MS-DOS, мы очевидным образом не можем его использовать для решения задачи под linux. 
-
-Замены требуют следующие функции:
-
-- getch
-- delay
-- inp
-- bioskey
-
-### getch
-
-Наиболее простая замена будет для `getch()`, поскольку единственное ее назначение - ожидать нажатия клавиши. В этом контексте у линукса есть полноценная замена в виде `system("pause")`
-
-### delay
-
-Здесь уже несколько посложнее, потому что DOS'овский `delay` использует задержку в миллисекундах, а линуксовый `sleep` - в секундах. Поэтому используем функцию `usleep`. Она принимает время задержки в микросекундах, поэтому для получения миллисекунда нужно просто умножить на 1000. То есть код:
-
-```C
-void delay(unsigned ms)
-{
-    usleep(ms * 1000);
-}
-```
-
-### bioskey
-
-Из всех пока что самая сложная замена. Если вызвать `bioskey(1)`, то она вытаст 1 если какая либо клавиша была нажата и 0 если не была. при этом проверка происходит в моменте и не блокирует выполнение программы.
-
-Для иммитации этого на линуксе нам потребуется неканонический режим ввода в терминал, а также сделать так, чтобы все печатаемое не выводилось в курсор. Этого можно добиться 2 способами: 
-
-1. Покурить гигагалактический томик по ассемблеру и узнать про системный вызов ioctl, после чего руками разметить область оперативной памяти, провести все системные вызовы, потом при помощи poll проверять наличие символов в буфере, обрабатывать ошибки и интегрировать функции через прототипы в наш код на C
-2. Сдаться и выбрать путь языка C
-
-Я уже сказал, что я из слабых, поэтому писать кусок на ассемблере как-то не горю желанием (хотя может когда-нибудь в будущем по просьбам напишу)
-
-#### Зависимости
-
-Язык программирования C имеет определенный уровень абстракции от конкретных системных вызовов и предоставляет нам несколько вещей:
-
-- `<termios.h>` - структура данных, хранящая информацию о текущем состоянии терминала, а также удобные методы `tcgetattr` и `tcsetattr`
-- `<unistd.h>` - Библиотека, используемая для унификации дескрипторов, битов и прочих унификаций
-- `<stdlib.h>` - много чего, но нам для безопасности потребуется `atexit`, чтобы если что-то пошло не так, у нас не наебнулся терминал
-
-Опционально берется `<stdio.h>` для целей адекватного вывода ошибок. Не обязательно, но предпочтительно
-
-#### Реализация
-
-Для начала нам необходимо сохранить свой текущий терминал, чтобы без проблем его восстановить в будущем, для этого заводим в памяти переменную (придется сделать ее глобальной, потому что на инкапсуляцию и защиту нет времени, нервов и желания)
-
-```C
-struct termios saved_attributes;
-```
-
-Далее сразу напишем функцию для восстановления
-
-```C
-void reset_input_mode()
-{
-  tcsetattr (STDIN_FILENO, TCSANOW, &saved_attributes);
-}
-```
-
-Здесь `STDIN_FILENO` - это дескриптор потока стандартного ввода (ввод с консоли по простяге). Вообще это число, но в `<unistd.h>` он вынесен в макрос для хоть какой-то унификации, `TCSANOW` - тоже число. В контексте функции `tcsetattr` оно заставляет изменениям в формате терминала вступить в силу немедленно, вне зависимости от того, есть ли еще в буфере текст на вывод. Другими вариантами могут стать:
-
-- `TCSANOW` - применить изменения сразу при сигнале и продолжать предыдущий вывод с того же места, где он кончился
-- `TCSADRAIN` - заставит сначала очистить текущий буфер вывода до дна, а только потом сменит режим. То есть сначала все, что было на момент запроса в буфере, будет выведено, а только потом сменится режим терминала
-- `TCSAFLUSH` - то же, что и `TCSADRAIN`, только еще и сносит весь буффер ввода
-
-```C
-void set_input_mode()
-{
-  struct termios tattr;
-  char *name;
-
-  // Убеждаемся, что STDIN - это терминал
-  if (!isatty (STDIN_FILENO))
-    {
-      fprintf (stderr, "Not a terminal.\n");
-      exit (EXIT_FAILURE);
-    }
-
-  // Сохраняем параметры текущего терминала 
-  //для последующего восстановления
-  tcgetattr (STDIN_FILENO, &saved_attributes);
-  atexit (reset_input_mode);
-
-  // Устанавливаем все режимы, которые
-  // нас в общем-то интересуют
-  tcgetattr (STDIN_FILENO, &tattr);
-  tattr.c_lflag &= ~(ICANON|ECHO); /* Clear ICANON and ECHO. */
-  tattr.c_cc[VMIN] = 0;
-  tattr.c_cc[VTIME] = 0;
-  tcsetattr (STDIN_FILENO, TCSAFLUSH, &tattr);
-}
-```
-
-## Исправление ассемблерных вставок
-
-Должен сказать, что я не большой поклонник "inline assembly". На мой субъективный взгляд намного лучше, читаемее и стабильнее добавлять ассемблер на этапе линковки. Это дает несколько приятных бонусов:
-
-1. Код можно поддерживать на любимом ассемблере
-2. Код ассемблера можно компилить отдельно
-3. Код программы на C становится ощутимо чище (*лично на мой взгляд ассемблерные вставки плохо смотрятся в коде*), а также все макросы ассемблера не касаются кода на C
-4. Меньше потенциальных ошибок из-за того, что вы что-то не так поняли и откомпилировалось все неправильно
-
-Помимо прочего очень важный момент: я использую gcc для компиляции, а в отличие от clang, он довольно ленивый и наши строки для ассемблера в нетронутом виде отправятся прямо в текст программы, которая затем будет скормлена ассемблеру. Отсюда следует несколько нюансов:
-
-- Стандартный ассемблер, используемый `gcc` - `as` и по умолчанию он использует синтаксис AT&T. Однако я не очень люблю этот синтаксис, предпочитаю работать с синтаксисом intel. Выхода тут 2:
-    - Дать компилятору флаг -masm=intel, после чего уже собственный ассемблер переключится на intel синтаксис
-    - В начале каждой ассемблерной вставки ставить ".intel_syntax noprefix", а после вставки но перед параметрами ставить ".att_syntax prefix". Это может периодически плохо работать
-- При написании ассемблера необходимо соблюдать все переносы строк и при этом указывать это явно (поэтому в конце строк у меня и появляются `\n\t` - это поддержание табуляции и переноса строки
-- Компилятору надо понимать, что будет происходить с переменными и регистрами во время ассемблерной вставки, поэтому и это тоже придется указать отдельно
-
-Собственно видно, что есть ньансы, которые и заставляют меня сделать выбор в пользу обычного ассемблера и линковки, но раз лаба хочет, чтобы использовался именно inline, то будем использовать inline

01-asm-basics/main.c

@@ -1,114 +0,0 @@
-#include <stdio.h>
-#include <sys/io.h>
-#include <stdlib.h>
-#include <unistd.h>
-
-#include "substitutions.h"
-
-#define PortCan0 0x40
-
-void beep(unsigned iTone, unsigned iDlit);
-
-void delay(unsigned int ms)
-{
-  usleep(ms * 1000);
-}
-
-int main(void) {
-
-  long int lCnt = 0;
-  int iA = 0x1234;
-
-  char *pT = (char *)0x46C;
-  printf("\nПечатаем 10 раз значение байта с известным адресом\n");
-  for (int i = 0; i < 10; i++)
-  {
-    printf(" \n  %d ", *pT);
-  }
-  printf("\n Для продолжения нажмите любую клавишу \n");
-  system("pause"); // Ждем нажатия клавиши
-
-  printf("\n Читаем содержимое порта с адресом 40 с помощью функции Си \n");
-  printf("\n Для выхода из цикла - нажмите любую клавишу \n");
-
-  // Линуксу не сильно нравится, что ты насилуешь порты ввода и вывода процессора, поэтому нужно выдать ему на это дело разрешение
-
-  ioperm(PortCan0, 1, 3); // Что означает тройка напишу позже
-  set_input_mode();
-  while (isKeyPressed() == 0) {
-    printf("\n Порт40 = %d", inb(PortCan0));
-    delay(500);
-  }
-  reset_input_mode();
-
-  system("pause");
-  printf("\n Читаем содержимое порта с адресом 40 ассемблером \n");
-
-  set_input_mode();
-  while (isKeyPressed() == 0) {
-    asm { 
-     push ax    
-     in al,0x40
-    }
-    unsigned char Tmm = _AL;
-    asm pop ax
-    delay(500);
-    printf("\n Порт40 = %d", Tmm);
-  }
-  reset_input_mode();
-  system("pause");
-  printf("\n Для продолжения - нажмите любую клавишу \n");
-  system("pause");
-
-  long *pTime = (long *)0x46C;
-  set_input_mode();
-  while (isKeyPressed() == 0) {
-    printf("\n %ld", *pTime);
-    delay(1000);
-  }
-  reset_input_mode();
-  system("pause");
-
-  int Time;
-  set_input_mode();
-  while (isKeyPressed() == 0) {
-    asm push ds
-    asm push si
-    asm mov ax, 40h
-    asm mov ds, ax
-    asm mov si, 0x6C
-    asm mov ax, [ds : si]
-    asm mov Time, ax
-    asm pop si
-    asm pop ds
-
-    printf("\n %d", Time);
-    delay(300);
-  }
-  reset_input_mode();
-
-  beep(400, 200);
-  for (lCnt = 0; lCnt < 1000000; lCnt++) {
-  a1:
-    asm { 
-      mov ax,iA
-      mov ax,iA
-      mov ax,iA
-      mov ax,iA
-      mov ax,iA
-      mov ax,iA
-      mov ax,iA
-      mov ax,iA
-      mov ax,iA
-    a2:
-      mov ax,iA
-      }
-  }
-  beep(400, 200);
-}
-
-//void beep(unsigned iTone, unsigned iDlit) {
-//  sound(iTone);
-//  delay(iDlit);
-//  nosound();
-//}

01-asm-basics/substitutions.c

@@ -1,61 +0,0 @@
-#include "substitutions.h"
-#include <unistd.h>
-#include <stdio.h>
-#include <stdlib.h>
-#include <termios.h>
-
-/* Use this variable to remember original terminal attributes. */
-
-struct termios saved_attributes;
-
-void reset_input_mode()
-{
-  tcsetattr (STDIN_FILENO, TCSANOW, &saved_attributes);
-}
-
-void set_input_mode()
-{
-  struct termios tattr;
-  char *name;
-
-  /* Make sure stdin is a terminal. */
-  if (!isatty (STDIN_FILENO))
-    {
-      fprintf (stderr, "Not a terminal.\n");
-      exit (EXIT_FAILURE);
-    }
-
-  /* Save the terminal attributes so we can restore them later. */
-  tcgetattr (STDIN_FILENO, &saved_attributes);
-  atexit (reset_input_mode);
-
-  /* Set the funny terminal modes. */
-  tcgetattr (STDIN_FILENO, &tattr);
-  tattr.c_lflag &= ~(ICANON|ECHO); /* Clear ICANON and ECHO. */
-  tattr.c_cc[VMIN] = 1;
-  tcsetattr (STDIN_FILENO, TCSAFLUSH, &tattr);
-}
-
-void delay(unsigned int ms)
-{
-  usleep(ms * 1000);
-}
-
-char isKeyPressed()
-{
-  char key_handler = 0;
-  read(STDIN_FILENO, &key_handler, 1);
-  if (key_handler > 0)
-  {
-    return 1;
-  }
-  return 0;
-}
-
-//int main()
-//{
-//  set_input_mode();
-//  while (isKeyPressed() == 0) {}
-//  printf("ok");
-//  reset_input_mode();
-//}

01-asm-basics/substitutions.h

@@ -1,9 +0,0 @@
-#ifndef SUBSTITUTIONS_H
-#define SUBSTITUTIONS_H
-
-void reset_input_mode();
-void set_input_mode();
-void delay(unsigned int ms);
-char isKeyPressed();
-
-#endif

08-debugging/Makefile

@@ -0,0 +1,17 @@
+
+all: test testee
+
+test: test.o
+	gcc $^ -o $@ -g
+
+test.o: test.c
+	gcc -c $^ -g
+
+testee: testee.o
+	ld $^ -o $@
+
+testee.o: testee.asm
+	nasm -felf64 $^ -o $@ -g
+
+clean:
+	rm *.o test *.gch testee

08-debugging/README.md

@@ -2,3 +2,13 @@
 
 ## Отладчик
 
+Всю основу написания отладчиков на Linux держит на своих плечах один единственный систенмый вызов - ptrace ("process trace"). Он позволяет выполнять все то, что мы привыкли делать в дебаггере - шаг с обходом, шаг с заходом, просмотр регистров, мучения оперативы и прочие радости отладки. Как тут помочь не знаю, потому что подробный гайд займет целую статью. Предложение простое - почитать великую статью по написанию (первые 2 части покроют весь материал этой лабы): https://blog.tartanllama.xyz/writing-a-linux-debugger-setup/
+
+В основном пробелмы будут сопряжены только с чтением того, что вообще может делать ptrace, а может он почти все, что нас инетерсует, тольк вот интерфейс у него мягко скажем не по solid. 
+
+Внутри своего кода я ввел специальный макрос `DONT_CARE`, который призван сигнализировать о том, что при определенном флаге некоторые поля будут игнорироваться.
+
+В остальном удачи и учтите, что программа останавливается как-то по своей логике, а не по логике обычного человека. Она остановится не в момент ptrace (PTRACE_TRACEME, ...), а в момент execv. Почему так? да фиг его знает если честно. Скорее всего просто в этот момент программа посылает сигнал о том, что образ потока был переписан. Других идей у меня нет.
+
+Собственно именно поэтому continue прожималось мной 2 раза, а не один, как хотелось бы верить по логике
+

08-debugging/test.c

@@ -0,0 +1,67 @@
+#include<stdio.h>
+#include<stdlib.h>
+#include<unistd.h>
+#include<sys/types.h>
+#include<sys/ptrace.h>
+#include<sys/user.h>
+#include<sys/wait.h>
+
+#define DONT_CARE 0
+
+int stats;
+struct user_regs_struct regs;
+
+void continue_execution(pid_t pid)
+{
+  ptrace(PTRACE_CONT, pid, DONT_CARE, DONT_CARE);
+  waitpid(pid, &stats, 0);
+  return;
+}
+
+void print_rax(pid_t pid)
+{
+  ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, DONT_CARE, &regs);
+  printf("rax = %llu\n", regs.rax);
+  return;
+}
+
+void step(pid_t pid)
+{
+  ptrace(PTRACE_SINGLESTEP, pid, DONT_CARE, DONT_CARE);
+  waitpid(pid, &stats, 0);
+  return;
+}
+
+int main()
+{
+  printf("procces is run ");
+  pid_t pid;
+  pid = fork();
+  if (pid==0)
+  {
+    printf(" -- child\n");
+    ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0);
+    execl("./testee", "testee", NULL);
+    printf("____AFTER_TRACE_CHILD____\n");
+  }
+  else if(pid > 0)
+  {
+    char buff;
+    printf(" -- parrent\n");
+    continue_execution(pid); // to start app
+    continue_execution(pid);
+    if (stats & SIGTRAP)
+    {
+      printf("--BREAKPOINT--\n");
+      while (stats != 0)
+      {
+        read(0, &buff, 1);
+        print_rax(pid);
+        step(pid);
+      }
+    }
+
+  printf("____PROCESS_WAS_TERMINATED____\n");
+  }
+  return 0;
+}

08-debugging/testee.asm

@@ -0,0 +1,26 @@
+global _start
+
+section .data
+  msg: db "I'm alive", `\n`, 0
+  msg_len equ $-msg
+
+section .text
+_start:
+  xor rax, rax,
+  add rax, 1
+  ;int3
+  add rax, 12
+  ;int3
+  mov rax, 33
+  ;int3
+
+  mov rax, 1
+  mov rdi, 1
+  mov rsi, msg
+  mov rdx, msg_len
+  syscall
+  int3
+
+  mov rax, 60
+  mov rdi, 0
+  syscall