asm_linux.pdf

Programowaniewj¦zykuasemblerwsystemieLinux

DominikSzałkowski

ZakładInformatykiUMCS

dominik.szalkowski@umcs.lublin.pl

http://hektor.umcs.lublin.pl/˜dominisz

17lutego2006

D.Szałkowski,Programowaniewj¦zykuasemblerwsystemieLinux 2

Spistre±ci

1Wst¦p 3

1.1Wymagania............................................ 3

1.2Dokument............................................. 3

2Narz¦dzia 3

2.1NASM–NetwideAssembler................................... 3

2.2LD–GNUlinker......................................... 4

2.3ALD–AssemblyLanguageDebugger ............................. 4

2.4ALD–przykładowasesja.................................... 5

2.5MAKE............................................... 8

2.6STRACE............................................. 8

2.7MC–MidnightCommander................................... 9

2.8Edytorytekstu.......................................... 9

3Pierwszyprogram 9

3.1Kod¹ródłowy........................................... 9

3.2Kompilacjaiuruchomienie....................................10

4Zapisprogramu 10

4.1Szablonprogramu........................................10

5Procedury 11

5.1Procedurywró»nychplikach..................................11

5.2Procedurywtymsamympliku.................................13

6Funkcjesystemowe 13

6.1Cotos¡funkcjesystemowe?...................................13

6.2Wywoływaniefunkcjisystemowych...............................13

6.3Przykładowyprogram......................................13

7Odno±niki

D.Szałkowski,Programowaniewj¦zykuasemblerwsystemieLinux 3

1Wst¦p

Dokumentzawierapodstawoweinformacjenatematprogramowaniawasemblerzew±rodowiskuLinux.

Przeznaczonyjestdlastudentówinformatykiucz¦szczaj¡cychnapracowni¦“Programowaniewj¦zyku

asembler”.

1.1Wymagania

Programyb¦d¡pisanewsystemieLinux.Wymaganes¡nast¦puj¡ce,podstawoweumiej¦tno±ci:

• logowaniesi¦dosystemu,ko«czeniepracy

• znajomo±¢systemuplikówLinuksaiwykonywaniepodstawowychoperacjinaplikach:kopiowanie

plików,zmiananazwypliku,usuwanieplików,tworzeniekatalogu,usuwaniekatalogu,uruchamianie

programówkorzystaj¡czpowłokilubdowolnegomenad»eraplików

• obsługadowolnegoedytoratekstu

• obsługapocztyelektronicznej

1.2Dokument

Najnowsz¡wersj¦tegodokumentu,przykładoweprogramyorazinnepomocemo»naznale¹¢nastronie

http://hektor.umcs.lublin.pl/~dominisz/

Naadres dominik.szalkowski@umcs.lublin.pl prosz¦przysyła¢uwaginatemattegodokumentu(zna-

lezionebł¦dy,nie±cisło±ci,braki).

2Narz¦dzia

Abynapisa¢programwasemblerzemusimyskorzysta¢zkilkunarz¦dzi.Pierwszymznichjestedytor

tekstu,wktórympiszemykod¹ródłowyprogramu(patrzpunkt2.7,2.8).Nast¦pniekompilujemygo

zapomoc¡kompilatora(punkt2.1)ił¡czymyzapomocalinkera(pkt.2.2).Wceluznalezieniabł¦dów

korzystamyzdebugera(pkt.2.3,2.4).

2.1NASM–NetwideAssembler

B¦dziemykorzysta¢kompilatoraNASM,któryjestdost¦pnydlawielusystemówoperacyjnychoraz

doł¡czonystandardowodowi¦kszo±cidystrybucjisystemuLinux.

Uruchomienieprogramunast¦pujepowydaniupolecenia(znak > oznaczaznakzach¦typowłoki):

>nasm[-ooutfile][-fformat]filename

gdzie:

filename –nazwapliku¹ródłowego,zawieraj¡cegokodwasemblerze,standardowou»ywamyrozszerzenia

.asm

outfile –nazwawynikowegoplikuobiektowego,opcjanieobowi¡zkowa,je±linazwaniezostaniepodana

topowstanieplikotakiejsamejnazwiejakplik¹ródłowyiorozszerzeniu .o .

format –formatplikuobiektowegojakimazosta¢utworzony,asemblertenpotraﬁtworzy¢plikidla

ró»nychsystemówoperacyjnych,nasinteresujelinuksowyformat elf (skrótodExecutableandLinkable

Format).

Pomocdoprogramumo»emywywoła¢poleceniem mannasm lub infonasm .

Stronadomowa: http://nasm.sourceforge.net/ .

Przykład:kompilacjapliku mojprogram.asm nast¡pipowydaniupolecenia

>nasm-felfmoj_program.asm

Powstanieplik mojprogram.o ,którymo»emypoł¡czy¢zbibliotekamizapomoc¡linkera.

D.Szałkowski,Programowaniewj¦zykuasemblerwsystemieLinux 4

2.2LD–GNUlinker

Pozakompilacj¡,programmusimypoł¡czy¢jeszczezodpowiednimibibliotekami.Słu»ydotegoprogram

zwanylinkerem.DowszystkichdystrybucjiLinuksadoł¡czonyjestlinkerLD.

Uruchomienieprogramu:

>ld[opcje]objfile

ainteresuj¡cenasopcjeto:

-ooutput –nazwawykonywalnegoplikuwynikowego,jesttoopcjanieobowi¡zkowa,je±liniepodana

zostanie»adnanazwatoutworzonyzostanieplikonazwie a.out

-s –niedodawajinformacjiosymbolach,je±liniechcemydebugowa¢potemprogramutomo»emyu»y¢tej

opcji,spowodujeona,»edoplikuwynikowegoniedodan¡zostaneinformacj¦osymbolachwyst¦puj¡cych

wprogramie(nazwyetykiet,zmiennych,itp.)powoduj¡czmniejszeniejegorozmiaru,je±likompilujemy

ostateczn¡,działaj¡c¡wersj¦programumo»emyu»y¢tejopcji(mo»natak»eu»y¢potemprogramu strip ,

pomoc manstrip ).

Pomocdoprogramu: manld lub infold

Stronadomowa: http://www.gnu.org/software/binutils/binutils.html

Przykład:poł¡czenieskompilowanegopliku mojprogram.o zbibliotekaminast¡pipowydaniupolecenia

>ld-omoj_programmoj_program.o

Powstanieplikwykonywalnyonazwie mojprogram .

2.3ALD–AssemblyLanguageDebugger

Programtenumo»liwia±ledzeniewykonywaniaprogramu,ogl¡daniezawarto±cirejestrów,pami¦ci,stosu,

itp.

Uruchomienieprogramu: aldnazwaprogramu

Pomocdoprogramu: manald

Stronadomowa: http://dunx1.irt.drexel.edu/~psa22/ald.html

Abyuzyska¢pomocdoprogramunale»ypojegouruchomieniuwpisa¢polecenie help .Pojawisi¦wów-

czaslistapolece«,którychmo»emyu»ywa¢.Dokładniejsz¡pomocmo»emyuzyska¢wpisuj¡cpopoleceniu

help nazw¦polecenianp. helpexamine .

Komendydebugera(wpisujemyipotwierdzamyklawiszemEnter):

help -wy±wietlakomendyprogramu

fileheader -wy±wietlainformacjeonagłówkupliku

filesecinfo -wy±wietlainformacjeosekcjachwpliku(kodu,zmiennych,itp.)

filesymbols -wy±wietlainformacjeosymbolachwprogramie(nazwyzmiennych,etykiet,procedur,

itp.)wrazzichadresem(adresywykorzystujemypotemprzywy±wietlaniuzawarto±cipami¦cipolece-

niem examine ).Uwaga:wnowszejwersjizostałozast¡pionepoleceniem: filesyminfo .

zw¦iwarto±¢ustawiwarto±¢podanegorejestrunapodan¡warto±¢

run -uruchamiaprogramodpocz¡tku,je±liniemaustawionychbreakpointówtoprogramwykonujesi¦

cały,wprzeciwnymwypadkuzatrzymujesi¦nanapotkanychbreakpointach

step -wykonujejedn¡instrukcj¦programu,wy±wietlazawarto±¢rejestrówpojejwykonaniuorazpoka-

zujenast¦pn¡instrukcj¦dowykonania,wchodzidoprocedur

next -jw.aleniewchodzidoprocedur

disassemble -wykonujedeasemblacjezawarto±cipami¦ci

disassemble-section.text -deasemblacjasekcjikodu

enteraddressvalue -zmianawarto±cikomórkipami¦ci,je±liniepodamywarto±ci value program

b¦dziesi¦naspytałokolejnewarto±ci,naci±ni¦cieenteraspowodujeprzestaniewczytywania

load -umo»liwiawczytaniedopami¦cinowegoprogramu

break -ustawiapułapk¦,mo»emypoda¢alboadrespami¦cialbonazw¦symbolunp.procedury

delete -usuwapułapk¦

lbreak -wy±wietlawszystkiepułapki

D.Szałkowski,Programowaniewj¦zykuasemblerwsystemieLinux 5

2.4ALD–przykładowasesja

DziałaniedebugeraALDwypróbujemynanast¦puj¡cymprogramie.

;;programwpisujedotablicywarto±ci0x01020304

;;rozwi¡zanieniejestoptymalne

;;chodziozaprezentowaniedziałaniadebugera

;;plik:krotki.asm

;;segmentdanych

segment.data

napis_1db’przedzerami’

tablicatimes100db0

napis_2db’zazerami’

;;segmentkodu

segment.text

global_start

;;odtejetykietyzaczniesi¦wykonywanieprogramu

_start:

movecx,25 ;25obrotówp¦tli

moval,1 ;tak¡warto±¢b¦dziemywpisywa¢

movbx,0x0403 ;tote»b¦dziemywpisywa¢

movesi,tablica ;adrestablicy

.petla:

mov[esi],al ;wpisujemyal=1

mov[esi+1],byte2 ;wpisujemywarto±¢2

mov[esi+2],bx ;wpisujemy0x0304

addesi,4 ;nast¦pnyelementtablicy

dececx ;zmniejszamylicznikp¦tli

jnz.petla

;;wyj±ciezprogramu

moveax,1 ;funkcjasys_exit

movebx,0 ;kodpowrotu

int0x80 ;wywołaniefunkcji

Programkompilujemyiuruchamiamydebuger.

>nasm-felfkrotki.asm

>ld-okrotkikrotki.o

>aldkrotki

Pouruchomieniudebugerapojawi¡si¦podstawoweinformacjenatematprogramu krotki .

Uwaga:przyka»dymuruchomieniuprogramuadresysegmentów,zmiennych,podprogramów,itp.mog¡

by¢inne.

krotki:ELFIntel80386(32bit),LSB,Executable,Version1(current)

Loadingdebuggingsymbols...(17symbolsloaded)

Dokładniejszeinformacjeotrzymamypowydaniupolecenia fileheader

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: