In this note I will describe the process of setting up the IDE, writing the first Hello World in x86_64 assembler for the Ubuntu Linux operating system.
Let’s start with installing the SASM IDE, nasm assembler:
Далее запустим SASM и напишем Hello World:
section .text
main:
mov rbp, rsp ; for correct debugging
mov rax, 1 ; write(
mov rdi, 1 ; STDOUT_FILENO,
mov rsi, msg ; "Hello, world!\n",
mov rdx, msglen ; sizeof("Hello, world!\n")
syscall ; );
mov rax, 60 ; exit(
mov rdi, 0 ; EXIT_SUCCESS
syscall ; );
section .rodata
msg: db "Hello, world!"
msglen: equ $-msg
The Hello World code is taken from James Fisher's blog, adapted for assembly and debugging in SASM. The SASM documentation states that the entry point must be a function named main, otherwise debugging and compilation of the code will be incorrect.
What did we do in this code? We made a syscall call - an appeal to the Linux operating system kernel with the correct arguments in the registers, a pointer to a string in the data section.
Under the magnifying glass
Let's look at the code in more detail:
global – директива ассемблера позволяющая задавать глобальные символы со строковыми именами. Хорошая аналогия – интерфейсы заголовочных файлов языков C/C++. В данном случае мы задаем символ main для функции входа.
section – директива ассемблера позволяющая задавать секции (сегменты) кода. Директивы section или segment равнозначны. В секции .text помещается код программы.
Обьявляем начало функции main. В ассемблере функции называются подпрограммами (subroutine)
Первая машинная команда mov – помещает значение из аргумента 1 в аргумент 2. В данном случае мы переносим значение регистра rbp в rsp. Из комментария можно понять что эту строку добавил SASM для упрощения отладки. Видимо это личные дела между SASM и дебаггером gdb.
Далее посмотрим на код до сегмента данных .rodata, два вызова syscall, первый выводит строку Hello World, второй обеспечивает выход из приложения с корректным кодом 0.
Представим себе что регистры это переменные с именами rax, rdi, rsi, rdx, r10, r8, r9. По аналогии с высокоуровневыми языками, перевернем вертикальное представление ассемблера в горизонтальное, тогда вызов syscall будет выглядеть так:
Тогда вызов печати текста:
Вызов exit с корректным кодом 0:
Рассмотрим аргументы подробнее, в заголовочном файле asm/unistd_64.h находим номер функции __NR_write – 1, далее в документации смотрим аргументы для write:
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
Первый аргумент – файловый дескриптор, второй – буфер с данными, третий – счетчик байт для записи в дескриптор. Ищем номер файлового дескриптора для стандартного вывода, в мануале по stdout находим код 1. Далее дело за малым, передать указатель на буфер строки Hello World из секции данных .rodata – msg, счетчик байт – msglen, передать в регистры rax, rdi, rsi, rdx корректные аргументы и вызвать syscall.
Обозначение константных строк и длины описывается в мануале nasm:
msglen equ $-message
Достаточно просто да?
Источники
https://github.com/Dman95/SASM
https://www.nasm.us/xdoc/2.15.05/html/nasmdoc0.html
http://acm.mipt.ru/twiki/bin/view/Asm/HelloNasm
https://jameshfisher.com/2018/03/10/linux-assembly-hello-world/
http://www.ece.uah.edu/~milenka/cpe323-10S/labs/lab3.pdf
https://c9x.me/x86/html/file_module_x86_id_176.html
https://www.recurse.com/blog/7-understanding-c-by-learning-assembly
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%B4%D1%83%D1%80%D1%8B
https://www.tutorialspoint.com/assembly_programming/assembly_basic_syntax.html
https://nekosecurity.com/x86-64-assembly/part-3-nasm-anatomy-syscall-passing-argument
https://man7.org/linux/man-pages/man2/syscall.2.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Write_(system_call)
Исходный код
https://gitlab.com/demensdeum/assembly-playground
