Погружение в ассемблер. Делаем первые шаги в освоении асма

Содержание статьи

• От редакции
• Готовимся к работе
• Если наборы инструкций у процессоров разные, то на каком учить ассемблер лучше всего?
• Что и как процессор делает после того, как ты запускаешь программу
• Регистры процессора: зачем они нужны, как ими пользоваться
• Готовим рабочее место
• Пишем, компилируем и запускаем программу «Hello, world!»
• Инструкции, директивы
• Метки, условные и безусловные переходы
• Комментарии, алгоритм, выбор регистров
• Взаимодействуем с пользователем: получаем данные с клавиатуры
• Полезные мелочи: смотрим машинный код, автоматизируем компиляцию
• Выводы

Ты решил освоить ассемблер, но не знаешь, с чего начать и какие инструменты для этого нужны? Сейчас расскажу и покажу — на примере программы «Hello, world!». А попутно объясню, что процессор твоего компьютера делает после того, как ты запускаешь программу.

От редакции

В 2017 году мы опубликовали первую статью из планировавшегося цикла про ассемблер x86. Материал имел огромный успех, однако, к нашему стыду, так и остался единственным. Прошло два с половиной года, и теперь за дело берется новый автор. В честь этого мы делаем прошлую статью бесплатной, а Антона Карева попросили пропустить введение и без оглядки нырять в практику.

Готовимся к работе

Я буду исходить из того, что ты уже знаком с программированием — знаешь какой-нибудь из языков высокого уровня (С, PHP, Java, JavaScript и тому подобные), тебе доводилось в них работать с шестнадцатеричными числами, плюс ты умеешь пользоваться командной строкой под Windows, Linux или macOS.

Если наборы инструкций у процессоров разные, то на каком учить ассемблер лучше всего?

Знаешь, что такое 8088? Это дедушка всех компьютерных процессоров! Причем живой дедушка. Я бы даже сказал — бессмертный и бессменный. Если с твоего процессора, будь то Ryzen, Core i9 или еще какой-то, отколупать все примочки, налепленные туда под влиянием технологического прогресса, то останется старый добрый 8088.

SGX-анклавы, MMX, 512-битные SIMD-регистры и другие новшества приходят и уходят. Но дедушка 8088 остается неизменным. Подружись сначала с ним. После этого ты легко разберешься с любой примочкой своего процессора.

Больше того, когда ты начинаешь с начала — то есть сперва выучиваешь классический набор инструкций 8088 и только потом постепенно знакомишься с современными фичами, — ты в какой-то миг начинаешь видеть нестандартные способы применения этих самых фич. Смотри, например, что я сделал с SGX-анклавами и SIMD-регистрами.

Что и как процессор делает после того, как ты запускаешь программу

После того как ты запустил софтину и ОС загрузила ее в оперативную память, процессор нацеливается на первый байт твоей программы. Вычленяет оттуда инструкцию и выполняет ее, а выполнив, переходит к следующей. И так до конца программы.

Некоторые инструкции занимают один байт памяти, другие два, три или больше. Они выглядят как-то так:

90 B0 77 B8 AA 77 C7 06 66 55 AA 77 

Вернее, даже так:

90 B0 77 B8 AA 77 C7 06 66 55 AA 77 

Хотя погоди! Только машина может понять такое. Поэтому много лет назад программисты придумали более гуманный способ общения с компьютером: создали ассемблер.

Благодаря ассемблеру ты теперь вместо того, чтобы танцевать с бубном вокруг шестнадцатеричных чисел, можешь те же самые инструкции писать в мнемонике:

nop mov al, 0x77 mov ax, 0x77AA mov word [0x5566], 0x77AA 

Согласись, такое читать куда легче. Хотя, с другой стороны, если ты видишь ассемблерный код впервые, такая мнемоника для тебя, скорее всего, тоже непонятна. Но мы сейчас это исправим.

Продолжение доступно только участникам

Материалы из последних выпусков становятся доступны по отдельности только через два месяца после публикации. Чтобы продолжить чтение, необходимо стать участником сообщества «Xakep.ru».

Присоединяйся к сообществу «Xakep.ru»!

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», увеличит личную накопительную скидку и позволит накапливать профессиональный рейтинг Xakep Score! Подробнее

Я уже участник «Xakep.ru»

Источник