assembly – aula 2

ASSEMBLY – aula 2ASSEMBLY – aula 2

Hugo CalazansHugo Calazans

André RicardoAndré Ricardo

RoteiroRoteiro

1- Intel x AT&T1- Intel x AT&T

2- Pilha e command line arguments2- Pilha e command line arguments

3- Procedimentos3- Procedimentos

4- Simulando alguns comandos C4- Simulando alguns comandos C

5- Assembly inline5- Assembly inline

6- Criando um projeto C/C++ no eclipse6- Criando um projeto C/C++ no eclipse

7- Exemplos de código c/c++7- Exemplos de código c/c++

8- Exemplos de código Assembly inline8- Exemplos de código Assembly inline

9- Linux Man Pages9- Linux Man Pages

10- Referências10- Referências

Intel x AT&TIntel x AT&T

Diferenças:Diferenças:1- Ordenação entre source e 1- Ordenação entre source e

destinationdestination

2- Nome dos registradores2- Nome dos registradores

3- Operandos imediatos (immediate)3- Operandos imediatos (immediate)

4- Tamanho dos operandos4- Tamanho dos operandos

5- Operandos na memória5- Operandos na memória

Intel x AT&TIntel x AT&T

Intel CodeIntel Code AT&T CodeAT&T Codemov eax,1mov eax,1

mov ebx,0ffhmov ebx,0ffh

int 80hint 80h

mov ebx, eaxmov ebx, eax

mov eax,[ecx]mov eax,[ecx]

mov eax,[ebx+3]mov eax,[ebx+3]

mov eax,[ebx+20h]mov eax,[ebx+20h]

add eax,[ebx+ecx*2h]add eax,[ebx+ecx*2h]

lea eax,[ebx+ecx]lea eax,[ebx+ecx]

sub eax,[ebx+ecx*4h-20h]sub eax,[ebx+ecx*4h-20h]

movl $1,%eaxmovl $1,%eax

movl $0xff,%ebxmovl $0xff,%ebx

int $0x80int $0x80

movl %eax, %ebxmovl %eax, %ebx

movl (%ecx),%eaxmovl (%ecx),%eax

movl 3(%ebx),%eaxmovl 3(%ebx),%eax

movl 0x20(%ebx),%eaxmovl 0x20(%ebx),%eax

addl (%ebx,%ecx,0x2),%eaxaddl (%ebx,%ecx,0x2),%eax

leal (%ebx,%ecx),%eaxleal (%ebx,%ecx),%eax

subl -0x20(%ebx,%ecx,0x4),subl -0x20(%ebx,%ecx,0x4),%eax%eax

Intel x AT&TIntel x AT&T- Exemplo: Fatorial- Exemplo: Fatorial CC

int fatorial (int numero) {int fatorial (int numero) {

int y = 1;int y = 1;

if (numero <= 1)if (numero <= 1)

return 1;return 1;

y = numero * fatorial (numero - 1);y = numero * fatorial (numero - 1);

return y;return y;

}}

Intel x AT&TIntel x AT&T- Exemplo: Fatorial- Exemplo: Fatorial IntelIntel

.globl main.globl mainmain:main:

mov eax, 5mov eax, 5mov ebx, 1mov ebx, 1

L1: L1: cmp eax, 0cmp eax, 0 //compara 0 com o valor em //compara 0 com o valor em eaxeax

je L2je L2 //pula p/ L2 se 0==eax (je – pula se //pula p/ L2 se 0==eax (je – pula se igual)igual)

imul ebx, eaximul ebx, eax // ebx = ebx*eax// ebx = ebx*eax

dec eaxdec eax //decrementa eax//decrementa eax

jmp L1jmp L1 // pulo incondicional para L1// pulo incondicional para L1

L2: ret L2: ret

Intel x AT&TIntel x AT&T- Exemplo: Fatorial- Exemplo: Fatorial AT&TAT&T

.globl main.globl mainmain:main:

movl $5, %eaxmovl $5, %eaxmovl $1, %ebxmovl $1, %ebx

L1: L1: cmpl $0, %eaxcmpl $0, %eax //compara 0 com o valor em //compara 0 com o valor em eaxeax

je L2je L2 //pula p/ L2 se 0==eax (je – pula se //pula p/ L2 se 0==eax (je – pula se igual)igual)

imull %eax, %ebximull %eax, %ebx // ebx = ebx*eax// ebx = ebx*eax

decl %eaxdecl %eax //decrementa eax//decrementa eax

jmp L1jmp L1 // pulo incondicional para L1// pulo incondicional para L1

L2: ret L2: ret

Intel x AT&TIntel x AT&T- Exemplo: Ponto de - Exemplo: Ponto de entradaentrada NASMNASM

section .data

section .text global _start

_start: push epbmov ebp,esppush ebxpush esipush edi

; código do seu programa

pop edipop esipop ebxmov esp,ebppop ebp

Intel x AT&TIntel x AT&T- Exemplo: Ponto de - Exemplo: Ponto de entradaentrada AT&T

.data

.globl main

main: pushl %epbmovl %ebp,%esppushl %ebxpushl %esipushl %edi

; código do seu programa

popl %edipopl %esipopl %ebxmovl %esp,

%ebppopl %ebp

Pilha e Argumentos de Pilha e Argumentos de linha de comandolinha de comando Exemplo:Exemplo:

– ./programa infra software 677./programa infra software 677

PILHAPILHA

44

““programprograma”a”

““infra”infra”

““softwaresoftware””

““677”677”

Pilha e Argumentos de Pilha e Argumentos de linha de comandolinha de comando Exemplo:Exemplo:

– ./programa infra software 677./programa infra software 677

INTELINTEL AT&TAT&T O que é?O que é?

pop eaxpop eax

pop ebxpop ebx

pop ecxpop ecx

pop edxpop edx

pop eaxpop eax

pop %eaxpop %eax

pop %ebxpop %ebx

pop %ecxpop %ecx

pop %edxpop %edx

pop %eaxpop %eax

# de args# de args

““programprograma”a”

““infra”infra”

““softwaresoftware””

““677”677”

Procedimentos?Procedimentos?

Diferentemente do TASM, NASM não Diferentemente do TASM, NASM não possui o conceito de procedimentopossui o conceito de procedimento– Tudo é Label!Tudo é Label!

Nada de keywords "proc" ou "endp"Nada de keywords "proc" ou "endp"– basta colocar uma labelbasta colocar uma label

Boa práticaBoa prática– comentários delimitando o bloco de comentários delimitando o bloco de

códigocódigo

Procedimentos?Procedimentos?No DOS, sim!No DOS, sim!

DOS

proc fileWrite:mov ah, 40hmov bx, [filehandle]mov cl, [stuffLen]mov dx, offset

stuffToWriteint 21hret

endp fileWrite

Procedimentos?Procedimentos?No Linux, não. Labels!No Linux, não. Labels!

INTEL

fileWrite:mov eax,4mov ebx, [filedesc]mov ecx,

stuffToWritemov edx, [stuffLen]int 80hret

; endp fileWrite

AT&T

fileWrite:movl $4, %eaxmovl ($filedesc),

%ebxmovl $stuffToWrite,

%ecxmovl ($stuffLen),

%edxint $0x80ret

; endp fileWrite

Gerando Código Gerando Código AssemblyAssembly Como gerar código assembly de um Como gerar código assembly de um

programa escrito em C?programa escrito em C?– gcc -S nomeDoPrograma.cgcc -S nomeDoPrograma.c

Será gerado um arquivo assembly com Será gerado um arquivo assembly com o nome “nomeDoPrograma.s”o nome “nomeDoPrograma.s”

Estratégia muito boa para se aprender Estratégia muito boa para se aprender assemblyassembly– Construir programas em C e compilar com Construir programas em C e compilar com

o parâmetro “-S” para gerar o código “.s”o parâmetro “-S” para gerar o código “.s”

Simulando comandos CSimulando comandos C- If-then-else- If-then-else

C

if (EAX == 'w') {writeFile();

} else {doSomethingElse();

}

NASM

cmp eax, 'w'jne skipWrite ; Se não,

skip

call writeFilejmp outOfThisMess

skipWrite:call doSomethingElse

outOfThisMess:... ; resto do

programa

Simulando comandos CSimulando comandos C- If-then-else- If-then-else

C

if (EAX == 'w') {writeFile();

} else {doSomethingElse();

}

AT&T

cmpl 'w‘, %eaxjne skipWrite ; Se não,

skip

call writeFilejmp outOfThisMess

skipWrite:call doSomethingElse

outOfThisMess:... ; resto do

programa

Simulando comandos CSimulando comandos C- while- while

C

int i = 0;

while(i< 100){i = i + 1;

}

NASM

mov eax, 0whileLoop: mov ebx, 100

cmp eax, ebxjge WhileTerminadoinc eaxjmp WhileLoop

WhileTerminado:;resto do código

Simulando comandos CSimulando comandos C- while- while

C

int i = 0;

while(i< 100){i = i + 1;

}

AT&T

movl $0, %eaxwhileLoop: movl $100,

%ebxcmpl %ebx, %eax

jge WhileTerminadoincl %eaxjmp WhileLoop

WhileTerminado:;resto do código

Assembly InlineAssembly Inline- funções inline em C- funções inline em C

O que é inline function?O que é inline function?– Uma forma de instruir o compilador Uma forma de instruir o compilador

a inserir o código de uma a inserir o código de uma determinada função dentro do determinada função dentro do código de quem a chamacódigo de quem a chama


BenefíciosBenefícios– Redução do overhead existente para Redução do overhead existente para

a chamada de uma funçãoa chamada de uma função– Possível simplificações em tempo de Possível simplificações em tempo de

compilação, de forma que não compilação, de forma que não necessariamente todo o código da necessariamente todo o código da função inline precise ser incluídofunção inline precise ser incluído


DesvantagensDesvantagens– Possível aumento do tamanho do Possível aumento do tamanho do

códigocódigo Como usar?Como usar?

– Colocando a palavra chave “inline” Colocando a palavra chave “inline” na declaração da funçãona declaração da função

Assembly InlineAssembly Inline

Rotinas assembly escritas como Rotinas assembly escritas como funções inlinefunções inline

CaracterísticasCaracterísticas– ConvenientesConvenientes– VelozesVelozes– Amplamente utilizadas na Amplamente utilizadas na

programações de sistemasprogramações de sistemas


Como declarar?Como declarar?– asm("assembly code"); asm("assembly code");

ImportânciaImportância– Atua como interface entre funções Atua como interface entre funções

assembly e os programas C que as assembly e os programas C que as contêmcontêm

– Atuação sobre operandos e produção Atuação sobre operandos e produção de resultados visíveis para variáveis de resultados visíveis para variáveis C C


Exemplo 1:Exemplo 1:– Move o conteúdo de ecx para eax:Move o conteúdo de ecx para eax:

__asm__("movl %ecx, %eax"); __asm__("movl %ecx, %eax");

Exemplo 2:Exemplo 2:– Move o conteúdo de ecx para o endereço da memória Move o conteúdo de ecx para o endereço da memória

apontado por eax:apontado por eax:

asm("movb %ecx, (%eax)");asm("movb %ecx, (%eax)");

}}

– Observe nos dois exemplos acima a possibilidade de se utilizar Observe nos dois exemplos acima a possibilidade de se utilizar __asm__(“código”) ou asm(“código”)__asm__(“código”) ou asm(“código”)


No caso de mais de uma instrução:No caso de mais de uma instrução:– Escreve-se uma por linhaEscreve-se uma por linha– Entre aspasEntre aspas– Com o sufixo “\n\t” ao final da Com o sufixo “\n\t” ao final da

instruçãoinstrução– Isso se deve ao fato de que GCC Isso se deve ao fato de que GCC

envia cada instrução como uma envia cada instrução como uma String ao GNU AssemblerString ao GNU Assembler


Exemplo 3:Exemplo 3:

#include <stdio.h>#include <stdio.h>int main()int main()

{{__asm__ (__asm__ ( "movl %eax, %ebx\n\t“"movl %eax, %ebx\n\t“

"movl $56, %esi\n\t“"movl $56, %esi\n\t“"movl %ecx, $label(%edx,%ebx,"movl %ecx, $label(%edx,%ebx,

$4)\n\t" $4)\n\t" "movb %ah, (%ebx)");"movb %ah, (%ebx)");}}


Exemplo 4Exemplo 4::

#include <stdio.h>#include <stdio.h>int main()int main()

{{__asm__("__asm__("

movlmovl $1,%eax$1,%eax // SYS_exit// SYS_exitxor %ebx,%ebxxor %ebx,%ebx

intint $0x80 $0x80");");

}}

Criando um projeto Criando um projeto C/C++ no eclipseC/C++ no eclipse

Exemplo Código C/C++Exemplo Código C/C++

Executando a Executando a aplicaçãoaplicação

Hello World usando Hello World usando InterrupçõesInterrupções

Chamando funções Chamando funções externasexternas

Chamando funções externas Chamando funções externas (múltiplos parametros)(múltiplos parametros)

Obtendo o tempo de Obtendo o tempo de sistemasistema

Criando e Modificando Criando e Modificando ArquivosArquivos

Linux Man PagesLinux Man Pages

O que são?O que são?– documentação extensiva presente na documentação extensiva presente na

maior parte dos SOs da família UNIXmaior parte dos SOs da família UNIX ComandoComando

– man <page_name>man <page_name> Ótima referência para system callsÓtima referência para system calls

– Section 2Section 2 Executadas a partir do serviço de interr Executadas a partir do serviço de interr

80h80h

Linux Man PagesLinux Man Pages- Organização típica- Organização típica

1. General Commands1. General Commands

2. System Calls2. System Calls

3. Subroutines3. Subroutines

4. Special Files4. Special Files

5. File Formats5. File Formats

6. Games and screensavers6. Games and screensavers

7. Macros and Conventions7. Macros and Conventions

8. Maintenence Commands8. Maintenence Commands

Linux Man PagesLinux Man Pages

A partir do terminal do unix:A partir do terminal do unix:– Exemplo: digite “man 2 write”Exemplo: digite “man 2 write”

Online:Online:– http://www.linuxmanpages.com/http://www.linuxmanpages.com/– http://man.he.net/http://man.he.net/– http://www.die.net/doc/linux/man/http://www.die.net/doc/linux/man/

Assembly – Assembly – ReferênciasReferências

http://www/~htcrs/if677/assembly/http://www/~htcrs/if677/assembly/referencias.txtreferencias.txt

assembly – aula 2

Documents

eax ebx

x movl

xintel x att

ebx ecxsub eax

intel x att2

ret intel x att

eax je

elsecif eax