docs: в README 1 лабы добавлена секция про ассемблеру

Для повторения bioskey было написано несколько новых функций, переводящих теорминал в неканонический режим и читающие нажатия на клавиши. Также все наработки были вынесены в отдельный файл, чтобы не засорять основной файл

01-asm-basics/README.md

@@ -2,3 +2,119 @@
 
 ## 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

@@ -0,0 +1,114 @@
+#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

@@ -0,0 +1,61 @@
+#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

@@ -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