Compare commits
11 Commits
labs/03
...
c42d755e80
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| c42d755e80 | |||
| 6c9d810c6e | |||
| a5a36086b0 | |||
| acc1ada69c | |||
| ca7fbed016 | |||
| 3412167a09 | |||
| 4c423c7acc | |||
| a338ac968e | |||
| 386c7be1a7 | |||
| 34d0c33e87 | |||
| 65d5c3f5c3 |
@ -2,3 +2,121 @@
|
|||||||
|
|
||||||
## Введение в низкоуровневое программирование. Встроенный отладчик. Встроенный Ассемблер
|
## 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
|
||||||
|
|
||||||
|
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
|
||||||
|
|||||||
135
01-asm-basics/main.c
Normal file
135
01-asm-basics/main.c
Normal file
@ -0,0 +1,135 @@
|
|||||||
|
#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
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
63
01-asm-basics/substitutions.c
Normal file
63
01-asm-basics/substitutions.c
Normal file
@ -0,0 +1,63 @@
|
|||||||
|
#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();
|
||||||
|
}
|
||||||
9
01-asm-basics/substitutions.h
Normal file
9
01-asm-basics/substitutions.h
Normal file
@ -0,0 +1,9 @@
|
|||||||
|
#ifndef SUBSTITUTIONS_H
|
||||||
|
#define SUBSTITUTIONS_H
|
||||||
|
|
||||||
|
void reset_input_mode();
|
||||||
|
void set_input_mode();
|
||||||
|
void delay(unsigned int ms);
|
||||||
|
char isKeyPressed();
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
67
01-asm-basics/time.asm
Normal file
67
01-asm-basics/time.asm
Normal file
@ -0,0 +1,67 @@
|
|||||||
|
global main
|
||||||
|
|
||||||
|
extern printf
|
||||||
|
|
||||||
|
%define CLOCK_REALTIME 0
|
||||||
|
|
||||||
|
; struct timespec { time_t tv_sec; long tv_nsec; }
|
||||||
|
struc timespec
|
||||||
|
.tv_sec: resq 1
|
||||||
|
.tv_nsec: resq 1
|
||||||
|
endstruc
|
||||||
|
|
||||||
|
section .note.GNU-stack ; чтобы не жаловался линкер
|
||||||
|
|
||||||
|
section .bss
|
||||||
|
|
||||||
|
start: ; uses timespec model
|
||||||
|
times 2 resq 1
|
||||||
|
|
||||||
|
finish:
|
||||||
|
times 2 resq 1
|
||||||
|
|
||||||
|
section .data
|
||||||
|
|
||||||
|
fstring db "Operations took %ul seconds and %ul milliseconds", 10, 0
|
||||||
|
flen equ $-fstring
|
||||||
|
|
||||||
|
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
|
||||||
|
|
||||||
|
; insert your code here
|
||||||
|
mov rcx, 20000
|
||||||
|
|
||||||
|
looper:
|
||||||
|
mov rax, start
|
||||||
|
loop looper
|
||||||
|
|
||||||
|
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]
|
||||||
|
|
||||||
|
; миллисекунды
|
||||||
|
mov rdx, [finish + timespec.tv_nsec]
|
||||||
|
sub rdx, [start + timespec.tv_nsec]
|
||||||
|
|
||||||
|
mov rdi, fstring
|
||||||
|
mov rax, 0
|
||||||
|
sub rsp, 8
|
||||||
|
call printf
|
||||||
|
add rsp, 8
|
||||||
|
|
||||||
|
exit:
|
||||||
|
mov rax, 60
|
||||||
|
mov rdi, 0
|
||||||
|
syscall
|
||||||
|
|
||||||
@ -1,13 +0,0 @@
|
|||||||
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))
|
|
||||||
@ -2,13 +2,3 @@
|
|||||||
|
|
||||||
## Ассемблер и функции BIOS
|
## 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
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@ -1,81 +0,0 @@
|
|||||||
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
|
|
||||||
|
|
||||||
@ -1,219 +0,0 @@
|
|||||||
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
|
|
||||||
|
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user