docs: пояснил по поводу Makefile в README

Прототип еще не тестировался

01-asm-basics/README.md

@@ -2,145 +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);
-}
-```
-
-**Разберем некоторые строки подробнее**
-
-`isatty(STDIN_FILENO)` - в целом `isatty` просто проверяет, является ли дескриптор файла консолью в общем смысле этого слова. Вообще в линуксе `tty` означает teletype - консоли, которые могут использоваться для выполнения команд, восстановления системы и прочего. В некоторых дистрибутивах между ними можно даже переключаться, но так как я на wsl, мне эта роскошь не доступна
-
-`fprintf` - функция, позволяющая делать "форматированный вывод" в поток дескриптора. То есть это как `prinf`, только еще и дескрипторы принимает
-
-`EXIT_FAILURE` и `EXIT_SUCCESS` - обозначают 1 и 0 соответственно. Используются чтобы избежать неявной договоренности между пользователями линукс, что при возвращении нуля из функции - это успех, а другого - ошибка
-
-Очевидным образом если `tcsetattr` устанавливал параметры терминала, то `tcgetattr` должен их получать. В качестве второго параметра принимает указатель на структуру данных, где должен их сохранить. В нашем случае ей выступает упоминавшаяся выше глобальная переменная
-
-После получения параметров мы начинаем c ними играться в флагах. В данном случае я вырубаю `ICANON` тем самым говоря, что вводить `enter` при вводе команд не обязательно, а также рублю флаг `ECHO`, из-за чего набираемые с клавиатуры символы не отображаются
-
-`VMIN` говорит о том, что одного символа в буфере достаточно, чтобы считать, что пользователь ввел все, что хотел. Есть еще параметр `VTIME`, который говорит, что если буфер не меняется какое-то время, то пользователь закончил
-
-Остальное нам вроде бы знакомо =)
-
-<!---Тут следует следить за обновлениями кода в substitutions.py, а то неактуальный код - большая беда-->
-
-## 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
-
-UPD 12.09.24 22:00: в самый последний момент преподаватель решил в своей методички пингануть адрес в памяти, который в ms-dos отведен для хранени данных BIOS, а конкретнее ту часть, которая отведена под системные часы насколько я понимаю. В случае DOS это вполне себе реальная память, которая вполне себе реально существует более того, в досе процессор находится в режиме реальных адресов. Linux в свою очередь относится к приколам с обращением к произвольному участку памяти как к уязвимостям, поэтому не дает просто почитать или пописать в непромапаную память. Но это пол беды на самом-то деле, ведь вся память у любой программы виртуальная и уже на уровне операционной системы и процессора перегонятся в виртуальную, поэтому даже если я воспользуюсь `mmap` и промапаю соответствующий адрес в памяти, в нем будет просто лежать мусор и не более. Поэтому последнюю часть работы, где достается время из памяти BIOS я пропускаю за невозможностью ее выполнить на машине на базе Linux
-
-## Замеры времени ассемблерной команды
-
-Мне лабораторную работу зачли и без этой части, но если кто-то будет сдавать ему лабу так же как и я, такое возможно не проканает, поэтому для решения задачи замера приложен файлик time.asm (по крайней мере должен быть, если я не забыл). В нем в комментариях я постарался пояснить все этапы замера времени. Но для базового понимания придется сделать некоторые пояснения относительно организационных решений. В методичке преподаватели предпочли обратиться к чтению из промапаной области памяти BIOS, так называемой BIOS data area. Неплохой вариант, если есть прямой доступ к памяти устройства, поскольку BIOS хранит в памяти довольно много полезных данных. Однако из пользовательских программ простучать эту память не получается, потому что linux будет выдавать ошибку даже если такие программы запускать под рутом.
-
-Однако как же тогда получать время и делать другие манипуляции? Довольно просто на самом деле - системными вызовами. Системный вызов - это программное прерывание, которое просит операционную систему в режиме ядра выполнить какую-то работу: получить время, установить время, поменять разрешения на порты, сменить режимы терминала и очень многое другое вплоть до создания X-server'а. Найти системные вызовы можно прогуглив `linux syscalls table`. От себя порекомендую этот [сайт](https://syscalls.mebeim.net/?table=x86/64/x64/latest). Они вытаскивают системные вызовы из каждой версии ядра. Также возможный, пусть и требующий значительно больше знаний вариант - посмотреть стандартную библиотеку вашего компилятора C. Дело в том, что сам язык C довольно мал и весь его огромный функционал завязан на не таком уж и большом количестве зарезервированных слов и конструкций. В целом сопоставление между C и ассемблером, если компилировать без оптимизаций компилятора (`-O0`), выходит довольно однозначное. И эта же особенность заставляет постоянно переписывать те библиотеки в C, которые зависят от системы или архитектуры. **Не мудрено, что и системные вызовы тоже хранятся где-то в заголовках**. Однако я тут ничего не подскажу, так как так и не понял, где эти номера нормально записаны. Если вы знаете - пишите.

01-asm-basics/main.c

@@ -1,135 +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 = 0;
-    asm (
-    "push rax\n\t"
-    "in al, 0x40"
-    "mov %0, al"
-    "pop rax"
-    :"=r"(Tmm)
-    :
-    :"rax"
-    );
-    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");
-
-  // Данная секция закомментирована, поскльку линукс не дает обратиться к
-  // не промапанной и не аллоцированной памяти. Но даже если ее аллоцировать 
-  // mmem'ом, все равно эта память будет виртуальная, поэтому смысла делать
-  // это не имеет. Вариант просмотра содержимого условной ячейки памяти на nasm
-  // приведен в файле time.asm. Объяснить тот код, который я вижу
-  // на базовом уровне я в состоянии
-
-//  int Time;
-//  set_input_mode();
-//  while (isKeyPressed() == 0) {
-//     Здесь происходит операция получения времени суток при 
-//     помощи обращения к специально размеченой области памяти
-//     Однако можно ли такой фокус сделать в linux это еще надо узнать
-//    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
-//    asm(
-//    "mov "
-//    );
-//
-//    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);
-
-  // здесь секция для выполнения замеров времени. Поскольку доступ к звуку
-  // Я иметь не могу, если не буду использовать pulseaudio, замерим старыми дедовскими методами
-  // При помощи clock_gettime
-}
-

01-asm-basics/substitutions.c

@@ -1,63 +0,0 @@
-#include "substitutions.h"
-#include <unistd.h>
-#include <stdio.h>
-#include <stdlib.h>
-#include <termios.h>
-#include <time.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] = 0;
-  tattr.c_cc[VTIME] = 0;
-  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("hell\n");}
-  printf("ok\n");
-  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

01-asm-basics/time.asm

@@ -1,97 +0,0 @@
-; Эта директива делает функцию видимой.
-; По умолчанию в ассемблере используется _start,
-; но поскольку для вывода на экран я пользуюсь
-; С'шной функцией prinf, для корректного подключения библиотек на этапе линковки
-global main
-
-; Объявляю, что буду ссылаться на метку printf, которой нет внутри кода программы
-; extern вообще обзначает, что метка объявлена где-то еще
-extern printf
-
-; тут объявлен макрос CLOCK_REALTIME, который на этапе ассемблирования заменится на число 0
-; Использован он тут, так как является clock_id, о котором будет сказано позже. И я не уверен
-; что на всех системах это число будет одинаково. Свое я посмотрел в файлах компилятора.
-%define CLOCK_REALTIME 0
-
-; так в ассемблере задаются структуры. Существуют они лишь на уровне препроцессора
-; да и применение их весьма специфично. Но подробнее лучше погуглите
-; struct timespec { time_t tv_sec; long tv_nsec; } - это шаблон из C
-struc timespec
-  .tv_sec: resq 1
-  .tv_nsec: resq 1
-endstruc
-
-section .note.GNU-stack ; чтобы не жаловался линкер
-
-; Секция с данными, ее особенность в том, что нужно указать лишь сколько нужно зарезервировать
-section .bss
-; вообще можно было бы использовать istruc и создать эти 2 структуры в .data, но я решил,
-; что не хочу тратить время на инициализацию того, что и так будет перезаписано
-; обе эти инструкции просто нужны чтобы застолбить по 16 памяти на каждый замер времени
-; потому что time_t и long имеют размер 8 байт, а поля 2
-start:
-  resq 2
-
-finish:
-  resq 2
-
-; Секция с данными, которые заранее заполняются чем-то
-section .data
-
-  fstring db "Operations took %ul seconds and %ul nanoseconds", 10, 0 ; строки стиля C должны оканчиваться нулем
-  flen equ $-fstring ; длина строки. $ - это текущий адрес. Подробнее не буду рассказывать - мне лень
-
-section .text
-
-main: ; лично в моей системе time_t представляет из себя long int
-  mov rax, 228 ; Системный вызов получения времени
-  mov rdi, CLOCK_REALTIME
-  mov rsi, start
-  syscall
-
-  ; здесь место для кода под замер времени
-  mov rcx, 20000 ; сколько раз нужно прогнать цикл
-
-  ; цикл
-  looper:
-  mov rax, start
-  loop looper ; про это чуть позже узнаете
-
-  ; замеряем время второй раз
-  mov rax, 228
-  mov rdi, CLOCK_REALTIME
-  mov rsi, finish
-  syscall
-
-  ; считаем время для секунда и миллисекунд
-  ; секунды
-  mov rsi, [finish + timespec.tv_sec]
-  sub rsi, [start + timespec.tv_sec]
-
-  ; наносекунды
-  mov rdx, [finish + timespec.tv_nsec]
-  sub rdx, [start + timespec.tv_nsec]
-
-  ; вызываем функцию printf. Согласно соглашению о вызовах fastcall
-  ; при вызове функций для передачи аргументов используются регистры по порядку следования аргументов
-  ; rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9, а остальные пушатся в ассемблер.
-  ; Свои заморочки там с числами с плавающей точкой, но об этом не сейчас
-  mov rdi, fstring
-  mov rax, 0
-  ; Вот тут все во имя выравнивания стека. Об этом я сейчас рассказывать не буду, только если попросят в readme чиркану
-  sub rsp, 8
-  ; собственно вызов функции. На самом деле это обычный jmp, который предварительно пушит в стек адрес возврата.
-  ; в будущем будьте аккуратнее с этими приколами, потому что при встрече ключевого слова ret ассемблер всегда.
-  ; подчеркиваю ВСЕГДА прочитает 8 байт со стека и передаст туда управление. И как бы что там будет - одному богу ведомо
-  ; Так что в ваших же интересах следить за тем, чтобы в стеке лежали правильные байты
-  call printf
-  ; поскольку выравнивание больше не нужно, возвращаем стек в исходное состояние
-  add rsp, 8
-
-exit:
-  ; Тут происходит системный вызов выхода из приложения. Если его не увидит 
-  ; linux, то он решит, что программа завершилась аварийно
-  mov rax, 60
-  mov rdi, 0 ; код ошибки. если вернется 0 - считается, что ошибок не произошло
-  syscall
-

03-asm-bios/Makefile

@@ -0,0 +1,13 @@
+ASM = nasm
+ASM_FLAGS = -felf64 -g
+LINK = ld
+
+%: %.o
+	$(LINK) -o $@ $^
+
+%.o: %.asm
+	$(ASM) $(ASM_FLAGS) $^ -o $@
+
+clean:
+	rm -f *.o
+	rm -f $(subst .asm, $(empty), $(wildcard *.asm))

03-asm-bios/README.md

@@ -2,3 +2,13 @@
 
 ## Ассемблер и функции BIOS
 
+В этой работе намного проще посмотреть непосредственно решения и почитать комментарии к коду, чем читать теоретическое приложение к работе. Если вам все же что-то не понятно - кидайте в issues
+
+Впрочем зная, что основная масса народу не будет делать эту лабу так, как сделал ее я, сюда вряд ли кто-то заглянет)
+
+### Касаемо Makefile
+
+Для того чтобы не писать много команд для однотипной и монотонной сборки проекта, был написан простой Makefile. Однако работает он следующим образом: он принимает название цели сборки и ищет файл с именем цели и расширением .asm. Если не находит - не собирает цель.
+
+Важно заметить, что он не умеет линковать другие файлы в ассемблер, потому что написан был не для этого. Он просто берет голый файл на NASM (обязательно) и выдает 64-битный ELF из этого единственного файла. Если вам необходимо что-то прилинковать к ассемблеру, то увы, придется собирать проект вручную или менять этот makefile
+

03-asm-bios/task2.asm

@@ -0,0 +1,81 @@
+global _start
+
+%define STDIN   0
+%define STDOUT  1
+%define STDERR  2
+
+section .data
+  src db 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0
+  src_size equ $-src
+
+  ; резервируем 1 килобайт для буффера ввода и вывода
+  ; также в отдельной переменной сохраняем размер этого буфера
+  print_buf: times 1024 db 0
+  buf_size equ $-print_buf
+
+section .text
+
+%macro DIGIT_TO_ASCII 1 ; макрос, принимающий один регистр
+  add %1, '0'
+%endmacro
+
+%macro PUSH_M 1-* ; push many; пушит в порядке следования
+  %rep %0
+  push %1
+  %rotate 1
+  %endrep
+%endmacro
+
+%macro POP_M 1-* ; pop many. читает в порядке следования
+  %rep %0
+  pop %1
+  %rotate 1
+  %endrep
+%endmacro
+
+%macro RPOP_M 1-* ; pop many. читает в обратном порядке
+  %rotate -1
+  %rep %0
+  pop %1
+  %rotate -1
+  %endrep
+%endmacro
+
+; Передачу аргументов будем делать при помощи ABI - стандартная практика для linux
+; Аргументы передаются в следующем порядке: rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9. Все, что не влезло, пушится в стек
+; У передачи через стек тоже есть особенности, но их мы пока касаться не будем
+
+print_from_buf: ; word -> void
+
+  PUSH_M rax, rsi, rdx, rdi ; сохраним регистры, которые точно попортим
+  mov rdx, rdi ; сколько выводить, в rdi содержится единственный аргумент
+  mov rsi, print_buf ; откуда выводить. Адрес буфера
+  mov rdi, STDOUT; куда выводить. Дескриптор файла. В нашем случае стандартного вывода
+  mov rax, 1
+  syscall
+
+  RPOP_M rax, rsi, rdx, rdi ; вернем значения регистров
+  ret
+
+_start:
+  mov rcx, src_size
+  mov rsi, src
+  mov rdi, print_buf
+  
+  xor rax, rax ; обнуляем регистр
+  .transfer: ; в цикле передаем данные, попутно конвертируя их в ascii
+  lodsb
+  DIGIT_TO_ASCII rax
+  stosb 
+  loop .transfer
+
+  mov [rdi + 1], BYTE `\n` ; Чтобы система не ругалась на отсутствие переноса
+
+  mov rdi, src_size
+  call print_from_buf
+
+exit:
+  mov rax, 60
+  mov rdi, 0
+  syscall
+

03-asm-bios/task4.asm

@@ -0,0 +1,219 @@
+global _start
+
+%define STDIN   0
+%define STDOUT  1
+%define STDERR  2
+
+section .data
+
+  ; резервируем 1 килобайт для буффера ввода и вывода
+  ; также в отдельной переменной сохраняем размер этого буфера
+  print_buf: times 1024 db 0
+  buf_size equ $-print_buf
+
+  input_buf: times 1024 db 0 ; буфер, в который будут читаться символы со стандартного ввода
+  input_size equ $-input_buf
+
+  array: times 512 dq 0 ; молимся, чтобы никому не пришло в голову писать так много
+  arr_size equ $-array
+
+  ; Для poll
+  %define POLLIN 0x001 ; Есть ли что почитать с буфера ввода. Понадобится для продолжения ввода
+  input_pollfd: dd STDIN
+                dw POLLIN
+  revents:      dw 0 ; возвращаемые события
+
+section .text
+
+%macro DIGIT_TO_ASCII 1 ; макрос, принимающий один аргумент (регистр или память)
+  add %1, '0'
+%endmacro
+
+%macro ASCII_TO_DIGIT 1 ; макрос, принимающий один аргумент (регистр или память)
+  sub %1, '0'
+%endmacro
+
+%macro PUSH_M 1-* ; push many; пушит в порядке следования
+  %rep %0
+  push %1
+  %rotate 1
+  %endrep
+%endmacro
+
+%macro POP_M 1-* ; pop many. читает в порядке следования
+  %rep %0
+  pop %1
+  %rotate 1
+  %endrep
+%endmacro
+
+%macro RPOP_M 1-* ; pop many. читает в обратном порядке
+  %rotate -1
+  %rep %0
+  pop %1
+  %rotate -1
+  %endrep
+%endmacro
+
+%macro PUSHR8 1; закинуть восьмибитный регистр в стек
+  dec rsp
+  mov [rsp], %1
+%endmacro
+
+; Передачу аргументов будем делать при помощи ABI - стандартная практика для linux
+; Аргументы передаются в следующем порядке: rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9. Все, что не влезло, пушится в стек
+; У передачи через стек тоже есть особенности, но их мы пока касаться не будем
+
+clean_print_buf: ; none -> void
+  PUSH_M rax, rcx, rdi
+  mov rcx, buf_size
+  mov rdi, print_buf
+  xor rax, rax ; будем заносить нули во всю память
+  rep stosb
+  RPOP_M rax, rcx, rdi
+  ret
+
+print_from_buf: ; qword -> void; пытается вывести данные из буфера. аргумент не может быть больше 1024
+  PUSH_M rax, rsi, rdx, rdi ; сохраним регистры, которые точно попортим
+  mov rdx, rdi ; сколько выводить, в rdi содержится единственный аргумент
+  mov rsi, print_buf ; откуда выводить. Адрес буфера
+  mov rdi, STDOUT; куда выводить. Дескриптор файла. В нашем случае стандартного вывода
+  mov rax, 1
+  push rcx
+  syscall
+  pop rcx
+  RPOP_M rax, rsi, rdx, rdi ; вернем значения регистров
+  ret
+
+read_to_buf: ; none -> void. Пытается заполнить буфер из стандартного ввода
+  PUSH_M rdi, rsi, rdx
+  mov rdi, STDIN ; откуда читать (дескриптор файла)
+  mov rsi, input_buf ; куда читать
+  mov rdx, input_size ; Сколько пытаемся читать
+  mov rax, 0 ; системный вызов чтения
+  syscall
+  RPOP_M rdi, rsi, rdx ; rax содержит количество прочитанных байт, а это важно
+  ret
+
+poll_stdin:
+  PUSH_M rdi, rsi, rdx
+  mov rsi, 1 ; следим только за одним потоком
+  mov rax, 7 ; poll syscall
+  mov rdi, input_pollfd
+  mov rsi, 1 ; одна структура данных (изначально просто вызов принимает кучу таких)
+  mov rdx, 0 ; не ждать
+  syscall
+  RPOP_M rdi, rsi, rdx
+  ret
+
+print_number: ; qword (rdi) -> void
+  ; наша задача - сформировать массив символов.
+  ; Ну а раз мы не знаем точно сколько их будет, формировать его будем прямо в стеке. нам повезло, что он растет вниз
+  ; Нам очень повезло, что он растет вниз
+  ; создадим 2 локальные переменные - одну для размера массива, другую для делителя
+  push rbp
+  PUSH_M rdx, rdi, rsi ; сохранять регистры обязательно надо до того, как писать в стек символы
+  ; создаем базу для адресации. Тогда первая будет на rbp - 8 - делитель, а вторая на rbp - 16 - количество
+  mov rbp, rsp
+  ; [WARNING] тут надо будет сохранить регистры
+  push rsp ; сохраню, потому что после всей вакханалии я концов не сыщу
+  sub rsp, 16 ; выделяем место под 3 переменные
+  mov qword [rbp - 16], 10 ; пусть и жирно, но операнд обязан быть 64 разрядным для корректного деления
+  mov qword [rbp - 24], 0 ; счетчик
+  mov rax, rdi
+  push byte 0 ; при выводе он ориентируется на это как на конец строки
+  .division_loop:
+  xor rdx, rdx ; обнулим найденый остаток. (он просто еще и при делении принимает участие)
+  div qword [rbp - 16]
+  DIGIT_TO_ASCII dl
+  PUSHR8 dl ; поскольку в процессор не завезли возможность закинуть в стек 8 битный регистр, я им немного помог макросами
+  inc qword [rbp - 24] ; увеличиваем счетчик на единицу
+  test rax, rax ; делает and поразрядное с самим собой. Меня интересует, лежит ли в rax ноль
+  jnz .division_loop ; если в rax не ноль, то продолжаем цикл
+  ; выводим число
+  mov rax, 1
+  mov rdi, STDOUT
+  mov rsi, rsp
+  mov rdx, [rbp-24] ; уже не надо очищать, потому что в конце я просто восстановлю как было
+  push rcx
+  syscall
+  pop rcx
+
+  mov rsp, [rbp - 8]
+  RPOP_M rdx, rdi, rsi
+  pop rbp
+  ret
+
+_start:
+  mov rbp, rsp
+  ; Создадим 2 локальные переменные для аккумулятора размером 8 байт и для математических нужд 8 байт.
+  ; аккумулятор будет по адресу rbp - 8, а временная по rbp - 16
+  sub rsp, 16 
+  ; потом я не удержался и завел еще одну переменную - сколько мы успели написать в массив
+  sub rsp, 2 ; массив все равно размером всего 512, делать переменную больше нет смысла. rbp - 18
+
+  mov rsi, input_buf
+  mov rdi, array
+  .read_loop:
+  call read_to_buf ; системный вызов read вернет количество прочитаных байтов
+  mov rcx, rax ; сколько байтов прочиталось, столько и обработаем
+  ; обработаем информацию
+  xor rax, rax ; обнулим на всякий пожарный
+  jmp .read_byte
+
+  .separator_occured:
+  dec rcx
+  mov rax, [rbp - 8]
+  stosq
+  xor rax, rax
+  inc word [rbp - 18]
+  mov qword [rbp - 8], 0
+  test rcx, rcx
+  jz .check_buf
+  
+  .read_byte: ; цикл чтения
+  lodsb
+  ; проверим, цифра ли это. Если нет, то записываем в память то, что хранилось в локальной переменной
+  cmp al, '0'
+  jl .separator_occured
+  cmp al, '9'
+  jg .separator_occured
+
+  ASCII_TO_DIGIT al ; Если цифра, то конвертируем ее из ascii
+  ; Поскольку умножение и деление можно сделать только через регистр, придется извратиться
+  PUSH_M rax, rdx
+  mov rax, [rbp - 8]
+  mov qword [rbp - 16], 10
+  mul qword [rbp - 16]
+  mov [rbp - 8], rax
+  RPOP_M rax, rdx
+  add [rbp - 8], rax ; результат деления запишем в локальную переменную
+  loop .read_byte ; читаем буфер ввода до конца
+
+  .check_buf:
+  call poll_stdin
+  test dword [revents], POLLIN
+  jnz .read_loop
+
+  ; Теперь выведем прочитанный массив на экран
+  xor rcx, rcx
+  mov cx, [rbp - 18]
+  mov rsi, array
+  call clean_print_buf
+  .output_loop:
+  lodsq
+  mov rdi, rax
+  call print_number
+  mov byte [print_buf], ' '
+  mov rdi, 1
+  call print_from_buf ;  печатаем ровно 1 пробел
+  loop .output_loop
+  mov byte [print_buf], `\n`
+  mov rdi, 1
+  call print_from_buf
+
+exit:
+  mov rax, 60
+  mov rdi, 0
+  syscall
+