Изучение программирования на ассемблере FASM руководство для начинающих на FasmWorld

Программирование на ассемблере предлагает уникальную перспективу для разработчиков, позволяя писать код, который управляет железом компьютера. FASM (Flat Assembler) является одним из наиболее популярных ассемблеров, и его использование становится все более распространенным среди программистов. FasmWorld является великолепным ресурсом для новичков, охватывающим все аспекты изучения программирования на FASM.

Одной из особенностей ассемблера FASM является его минималистичный синтаксис, что делает его отличным выбором для начинающих. Он предлагает широкий набор инструкций и операций, которые позволяют работать с данными и памятью компьютера. Например, инструкция MOV позволяет копировать данные из одного места в другое, а инструкция ADD выполняет сложение чисел.

В FASM работа с памятью представляется в виде адресов и операций, выполняемых над этими адресами. Каждое место в памяти имеет свой уникальный адрес. Например, адрес 216 может быть использован для обращения к конкретной ячейке памяти. Адреса могут быть представлены как числами, так и именами, что облегчает понимание кода и его разработку.

Одна из важных концепций в ассемблере FASM — это регистры, которые используются для обработки данных. Регистр-адресат 11 в FASM используется для указания места, куда будут сохранены данные. Ниже представлена таблица всех регистров и их применение при программировании на FASM:

Номер регистра	Название	Применение
0	ax	16-битная часть регистра
1	bx	16-битная часть регистра
2	cx	16-битная часть регистра
3	dx	16-битная часть регистра
4	bp	16-битная часть регистра
5	si	16-битная часть регистра
6	di	16-битная часть регистра
7	ip	16-битный счетчик команд
8	sp	16-битный указатель стека
9	flags	16-битная системная служба
10-15	ds, es, fs, gs, ss, cs	16-битные сегментные регистры

Одним из способов использования регистров является их модификация с использованием определенных операций. Например, инструкция INC увеличивает значение регистра на единицу, а инструкция DEC уменьшает его. Регистры также могут использоваться для выполнения операций с памятью, таких как чтение и запись.

В ассемблере FASM также существуют операции сравнения, которые позволяют сравнивать значения на предмет равенства, больше или меньше. Например, инструкция CMP сравнивает два значения и устанавливает соответствующий флаг. Это особенно полезно при настройке условных операций, где определенные инструкции выполняются только в зависимости от результата сравнения.

В результате, программирование на ассемблере FASM — это искусство создания эффективного и быстрого кода. Изучение ассемблера поможет вам лучше понять внутреннее устройство компьютера, а также даст возможность создавать мощные и оптимизированные программы.

Изучение ассемблера FASM: основы, инструкции, синтаксис

Изучение программирования на ассемблере FASM может быть сложным заданием для начинающих. В этом курсе вы познакомитесь с основами языка, инструкциями и синтаксисом, чтобы стать уверенным программистом.

Ассемблер FASM основан на аналогичном языке программирования TASM, однако с некоторыми отличиями. Сам курс начинается с определением макроинструкций и битовых операций.

Синтаксис FASM очень похож на ассемблер TASM и совместим со многими операционными системами, включая Windows. Кроме того, FASM поддерживает множество инструкций, таких как одинарные и двойные инструкции, операции с памятью и работу с mmx.

В курсе вы научитесь использовать макроинструкции, определять адресата операции и сжатые инструкции. Также будет рассмотрено использование секций памяти и сегментного пространства, а также работа с блоками данных.

При изучении FASM важно понять различия между знаковыми и беззнаковыми числами, а также освоить арифметические действия. Правильное использование операндов и адресатов операций также является важным аспектом программирования на ассемблере FASM.

Курс будет продолжаться с изучением инструкций и повторений, а также использованием инструментов FASM для работы с памятью и регистрами. Вы также узнаете о синтаксисе FASM и его загрузке в память.

Необходимо отметить, что изучение ассемблера FASM может потребовать минимум 216 макроинструкций и около 234 повторений, чтобы стать опытным программистом. Однако, начиная с базовых понятий и постепенно продвигаясь вперед, вы сможете овладеть этим мощным инструментом программирования.

Работа с регистрами и памятью на ассемблере FASM

Ассемблер FASM предоставляет мощные средства для работы с регистрами и памятью компьютера. В данном разделе мы рассмотрим основные операции, связанные с этими элементами, а также примеры их использования.

Регистры и их использование

Регистры являются маленькими хранилищами данных, которые используются для хранения символов, чисел и других значений в процессе работы программы. В ассемблере FASM доступны общего назначения 16-битные регистры (AX, BX, CX, DX) и 8-битные регистры (AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL).

Перед использованием регистров их нужно инициализировать и задать значения. Для этого можно использовать команду MOV, например:

MOV AX, 10 ; регистр AX теперь содержит значение 10
MOV BL, 5  ; регистр BL теперь содержит значение 5

Работа с памятью

Доступ к памяти в ассемблере FASM осуществляется посредством использования адресации памяти. В ассемблере FASM используется синтаксис, описанный как [элемент-адресат], где элемент-адресат может быть регистром или смещением (константой).

Например, чтобы прочитать или записать данные в определенное место памяти, можно использовать следующую конструкцию:

MOV [BX], AX ; записать содержимое регистра AX в память по адресу, содержащемуся в регистре BX
MOV AX, [SI] ; прочитать данные из памяти по адресу, содержащемуся в регистре SI, и сохранить их в регистр AX

Флаги процессора

Флаги процессора используются для отслеживания и контроля выполнения операций. В ассемблере FASM доступны различные флаги, например, флаги нуля, знака, переноса и т.д. Флаги могут быть изменены в результате выполнения операций, например, арифметических или логических.

Для проверки флагов можно использовать специальный набор условных переходов, например, JE (переход, если флаги равны), JNE (переход, если флаги не равны) и т.д.

Пример работы с регистрами, памятью и флагами

Рассмотрим пример программы на ассемблере FASM, которая конвертирует 16-битное беззнаковое число в его знаковое представление:

section .data
number db 215 ; исходное беззнаковое число 215
section .text
mov ax, [number] ; загрузить число в регистр AX
xor ah, ah ; очистить старший байт регистра AX
cmp al, 127 ; проверить, является ли число положительным
jle convert ; если число меньше или равно 127, перейти к преобразованию
neg ax ; сменить знак числа
convert:
add ax, 128 ; добавить 128 к числу для получения знакового представления
display:

Структура программы на ассемблере FASM

Структура программы на ассемблере FASM определяет последовательность инструкций, которые будет выполнять компьютер. Программа на FASM представляет собой текстовый файл с расширением .asm или .inc.

В начале программы на FASM, перед основным кодом, следует указать директивы компилятора. Некоторые из них:

• format PE, обозначающая, что программа будет исполняться в среде Windows
• include ‘%fasminc%\macro’ иключая, для использования макроинструкций

После директив компилятора может следовать секция данных, где объявляются переменные и константы, которые будут использоваться в программе. Для объявления переменных используется директива ‘db’, а для объявления констант — ‘equ’.

Затем идет код программы, состоящий из блоков кода, инструкций и выражений. Код программы на FASM начинается со специальной метки ‘_start’, которая указывает на начало выполнения программы.

Функции и подпрограммы в программе на FASM могут быть описаны как макроинструкции, последовательности инструкций или вызов других модулей, описанных в отдельных файлах.

В программе на FASM могут использоваться различные типы данных, такие как 16-битные и 32-битные целочисленные значения, вещественные числа с плавающей запятой, символьные строки и адресные операции.

FASM поддерживает различные типы инструкций, включая арифметические и логические операции, операции с памятью, сравнения, переходы и др. Множество инструкций могут быть использованы в составе условных или циклических операторов.

Программа на FASM должна быть правильно структурирована и синтаксически правильна, чтобы быть успешно скомпилированной и выполненной. Знание синтаксиса FASM и базовых операций ассемблера позволит программисту создавать эффективный и надежный код.

Имейте в виду, что FASM может быть использован не только для создания программ под Windows, но и для других операционных систем, таких как Linux (используя формат elf), а также для различного рода встраиваемых систем.

Операции с данными и арифметика в FASM

В ассемблере FASM операции с данными и арифметика выполняются с помощью инструкций, которые работают с 16-битными или 32-битными операндами. В зависимости от режима, который установлен в секцию кода, используются различные инструкции и структуры данных.

Для представления чисел в FASM используются 16-битные и 32-битные форматы. В 16-битной форме числа записываются двумя байтами, а в 32-битной форме — четырьмя байтами. Знаковый бит в числе указывается в самом старшем бите. Если бит равен 0, то число положительное, если же бит равен 1, то число отрицательное.

Определенные символы в FASM заменяются на соответствующие символы в ASCII-кодировке, а кавычки заменяются на символ 22. Ненулевая константа в 32-битной форме записывается в четвертом байте, а в 16-битной форме — во втором байте.

Операции с данными в FASM могут выполняться с операндами двумя способами: на месте (когда результат записывается в операнд-источник) и с использованием дополнительного регистра (когда результат записывается в операнд-адресат).

Флаги в FASM обычно используются для прогнозирования результатов операций. Флаги включают в себя знаковый флаг, нулевой флаг, переполнения и другие флаги, которые могут быть установлены в результате выполнения определенных операций.

Операции с данными и арифметика в FASM могут быть упрощены с помощью макросов, которые определяются с помощью оператора macro. Макросы позволяют объединять несколько инструкций в одну, что упрощает написание ассемблерного кода и делает его более читаемым.

Используйте инструкции FASM для операций с данными и арифметики, чтобы упростить разработку программ на ассемблере FASM.

Условные операторы и переходы в программировании на FASM

В FASM условные операторы реализуются через использование различных инструкций и мнемоник. Например, инструкция cmp используется для сравнения значения в регистре с заданным значением. Инструкция jz позволяет выполнить переход к метке, если предыдущая операция сравнения привела к равенству значений.

Ещё одна мощная возможность FASM — использование таблицы переходов (jump table) для выполнения различных действий в зависимости от значений переменной. В таблице переходов каждой команде соответствует адрес метки, на которую будет выполнен переход. Для этого можно использовать инструкцию jmp.

FASM также поддерживает различные условные операторы, например инструкцию jnz, которая выполняет переход к метке, если предыдущая операция не привела к равенству значений. Кроме того, существуют инструкции для проверки флагов процессора, такие как jb (выполнять переход, если при сложении двух чисел возник перенос), ja (выполнять переход, если при сложении двух чисел не возник перенос), и т.д.

В FASM также поддерживается расширенный синтаксис условных операторов, предоставляющий различные возможности по определению условий путем использования выражений и создания своих меток и макросов.

При программировании на ассемблере FASM следует учитывать, что команды выполняются по-другому, чем в других ассемблерах, таких как TASM или NASM. Из-за этого могут возникать некоторые сложности при переходе от других ассемблеров к FASM. Однако, благодаря обширному комьюнити и общедоступной документации, эти сложности можно быстро преодолеть.

В данной статье мы рассмотрели основные принципы использования условных операторов и переходов в программировании на FASM. Теперь вы можете создавать сложные алгоритмы, выполняющие различные действия в зависимости от условий.

Пример использования макроса putstr:

format db ‘Hello, World!’, 0

putstr format

Ввод с клавиатуры осуществляется с использованием директивы stdin. Данная директива указывает на стандартный поток ввода. Для простого ввода строки с клавиатуры используется макрос getstr. Он принимает два аргумента – адрес буфера и максимальную длину строки, и считывает символы с клавиатуры в этот буфер.

Пример использования макроса getstr:

buffer rb 255

getstr buffer, 255

format db ‘Number: %d’, 0

mov eax, 123

push eax

push format

call [printf]

add esp, 8

Пример ввода числа:

format db ‘%d’, 0

lea eax, [buffer]

push eax

push format

call [scanf]

add esp, 8

Создание и использование процедур и функций в FASM

Программирование на ассемблере FASM включает в себя создание и использование процедур и функций для организации кода и повторного использования кодовых блоков. В этом разделе мы рассмотрим основные концепции и инструкции, связанные с созданием процедур и функций в FASM.

Использование директивы «common»

Для создания процедур и функций в FASM используется директива «common». Она разделяет код на разделы и определяет использование регистров и памяти. Например:

common имя_процедуры размер_раздела [/разделители]

Разделители позволяют вам разделить код на несколько разделов, каждый из которых будет содержать определенные инструкции и данные.

Создание процедур и функций

Процедуры и функции в FASM создаются с использованием директивы «proc» или «func». Ниже приведены примеры использования этих директив:

proc имя_процедуры [/определение_параметров]

func имя_функции тип_возвращаемого_значения [/определение_параметров]

Вы можете определить параметры, передаваемые в процедуру или функцию, используя операторы скобок. Например:

proc имя_процедуры (параметр1, параметр2)

Использование процедур и функций

Для использования созданных процедур или функций в других частях программы используется оператор «call». Например:

call имя_процедуры

Вы можете передавать аргументы в процедуру или функцию, используя оператор скобок. Например:

call имя_процедуры (аргумент1, аргумент2)

64-битный и 32-битный режимы

FASM поддерживает как 64-битный, так и 32-битный режимы программирования. Вы можете использовать 64-битный режим, если используете компилятор FASM64 или установленный 64-битный препроцессор.

Работа с данными и константами

В FASM вы можете определить символьные константы, задав их значения с помощью директивы «equ». Например:

constant_name equ значение_константы

Вы также можете использовать операторы арифметической адресации для работы с адресованными данными. Например:

mov eax, [ebx+edx*2]

in eax, dx

out dx, al

Для работы со строками в FASM используется инструкция «movsb» для копирования строки из одного места в другое, а также инструкция «rep» для повторения операции. Например:

movsb

rep movsb

Вы также можете распечатать символьную строку с помощью директивы «db» и оператора «list». Например:

db ‘Привет, мир!’,0

list ‘Привет, мир!’,0

Инструменты, такие как макроинструкции и макросы, могут быть использованы для создания специальных операторов и сжатия кода для удобства программирования.

В этом разделе мы рассмотрели основные понятия и инструкции, связанные с созданием и использованием процедур и функций в FASM. Используя эти инструменты, вы можете организовать код и повысить эффективность своих программ.

Работа с макросами и директивами в ассемблере FASM

Один из наиболее распространенных макросов в FASM — это макрос "segment", который принимает на входе имя сегмента и создает его в коде программы. Например, макрос "segment data" создает сегмент с именем "data". Этот макрос можно использовать для разделения программы на различные блоки или сегменты с целью более удобного управления кодом.

Директива "include" — это макрос, который добавляет содержимое файла в программу. Вот пример использования директивы "include": "include ‘filename.inc’". Эта директива позволяет включить код из другого файла и использовать его в данной программе.

Директива ".data" используется для определения данных, которые будут использоваться в программе. Например, вы можете использовать директиву ".data" для определения строки с именем пользователя: ".data username db ‘John Doe’, 0". Эта директива создаст блок данных с именем пользователя, содержащий строку "John Doe".

Макрос "repeat" используется для создания повторений определенного блока кода. Например, вы можете использовать макрос "repeat 5" для повторения следующего блока кода 5 раз. Это полезно, когда требуется выполнить одну и ту же операцию несколько раз.

В FASM также доступны множество других макросов и директив, таких как "invoke", "virtual", "align" и другие. Они позволяют облегчить процесс программирования и использовать специфические функции и настройки платформы.

Имейте в виду, что использование макросов и директив в ассемблере FASM может создать некоторую сложность, особенно при работе с большими проектами. Поэтому имейте их в виду при разработке, но не злоупотребляйте ими. Хорошая архитектура программы и ясный код поважнее.

Отладка программ на ассемблере FASM

Одним из основных способов отладки является использование отладчика, который позволяет устанавливать точки останова в программе. При достижении точки останова отладчик приостанавливает выполнение программы, что позволяет просмотреть значения регистров и памяти, а также выполнить дополнительные действия.

Операция отладки на ассемблере FASM в большей степени похожа на отладку в низкоуровневых языках программирования, чем на отладку в высокоуровневых языках (например, C++). При отладке на ассемблере необходимо знать специфику устройства процессора и программы.

Для отладки на ассемблере FASM можно использовать командную строку, вызывая ассемблер с определенными настройками. Например, можно скомпилировать программу с использованием опции «-g», чтобы включить отладочные информационные символы в исполняемый файл.

Еще одним инструментом, который может использоваться для отладки на ассемблере FASM, является отладчик nasm. Он предоставляет возможность построения динамических графиков выполнения программы, отображение стека вызовов, а также множественные окна для просмотра содержимого памяти и регистров процессора.

При отладке программ на ассемблере FASM предоставляется возможность просмотра памяти по адресу, изменения значений в памяти и регистрах процессора. Также можно подготовить файл для отладки, который будет содержать информацию о исходной программе и использовать его для отображения текущей строки кода.

Для работы с числами в ассемблере FASM можно использовать разные системы счисления. Например, шестнадцатеричные числа начинаются с префикса «0x», двоичные – с префикса «0b», а восьмеричные – с префикса «0». К тому же, ассемблер FASM автоматически конвертирует двоичные числа в десятичные и наоборот.

При отладке программ на ассемблере FASM также можно использовать арифметические и логические операторы, такие как сложение, вычитание, умножение, деление, сдвиг, логическое И и т. д. Они позволяют выполнять разные действия над числами и регистрами процессора. Каждая операция может иметь разное количество аргументов и выполняется в зависимости от текущего состояния регистров.

Также для отладки программ на ассемблере FASM можно использовать команду «reperepz», которая повторяет выполнение блока кода заданное количество раз. Это может быть полезно, когда необходимо провести обработку данных в цикле или проверить верность работы какого-либо фрагмента кода.

Для обращения к элементам массива в ассемблере FASM можно использовать индексацию, указывая номер элемента в квадратных скобках после имени массива. Например, для доступа к первому элементу массива можно использовать следующий синтаксис: «mov eax, [array + 0]». Такая конструкция позволяет обращаться к элементам массива по их адресам в памяти.

Еще одной важной темой при отладке программ на ассемблере FASM является выравнивание данных. Если данные не выровнены по определенным правилам, это может привести к некорректной работе программы или даже к ее аварийному завершению. Поэтому необходимо учитывать особенности выравнивания данных в различных архитектурах процессора.

В процессе отладки программы на ассемблере FASM также могут возникать ошибки и проблемы, такие как неправильные значения регистров, некорректные данные в памяти и другие. В таком случае можно использовать методы поиска и исправления ошибок, например, внимательное чтение кода, проверка значений переменных и использование отладочных инструментов.

Расширение возможностей FASM с помощью библиотек и API

Возможности FASM могут быть расширены с помощью внешних библиотек, которые предоставляют дополнительные функции и процедуры. Библиотеки могут быть написаны на других языках программирования, таких как C или C++, и могут предоставлять функции для работы с файлами, сетью, графикой и другими задачами. Для использования библиотеки в коде на ассемблере нужно подключить соответствующий файл с определениями функций и процедур.

API (Application Programming Interface) представляет собой интерфейс, который предоставляет программисту доступ к функциональности определенной программы или операционной системы. Например, функции API могут предоставлять доступ к операционной системе для работы с файлами, сетью или драйверами устройств.

В FASM для работы с библиотеками и API используются специальные инструкции, такие как invoke или include. Инструкция invoke позволяет вызывать процедуры из библиотеки или API, передавая им необходимые параметры. Инструкция include позволяет включить определения функций или процедур из библиотеки или API в код программы.

В FASM также есть возможность определить свои собственные макросы, которые позволяют создавать собственные инструкции, выражения и операторы. Макросы могут быть использованы для сокращения кода, а также для добавления дополнительной функциональности.

Особое внимание следует обратить на использование стека в ассемблере. Стек — это область памяти, которая используется для хранения временных данных и адресов возврата. Инструкции FASM для работы со стеком включают операции push и pop, которые добавляют и извлекают значения со стека соответственно.

Большинство инструкций и операндов FASM поддерживают различные типы данных, включая целые числа (8-битные, 16-битные и 32-битные), беззнаковые числа, символы, строки и плавающую точку с различной точностью. Для преобразования данных между различными типами используются специальные инструкции, такие как convert или type.

Важно отметить, что код на ассемблере FASM должен быть написан таким образом, чтобы его можно было выполнять как-нибудь системой во время исполнения пакета PE. Для этого код должен содержать entry-точку, которая указывает начало выполнения программы. Также код должен быть адресованной командой, которая определяет, какую часть памяти исполняемый файл должен занимать.

Определения функций и процедур в FASM могут быть помечены такими атрибутами, как discardable или export. Атрибут discardable указывает, что функция или процедура могут быть удалены в случае, если они не используются ни одной другой частью кода. Атрибут export указывает, что функция или процедура доступна для использования из других модулей.

Функции и процедуры в FASM могут принимать параметры и возвращать результаты через стек или регистры процессора. В зависимости от типа параметров и результатов, используются различные регистры и конструкции синтаксиса, такие как eax, ebx, ecx и др.

FASM поддерживает как 32-битный, так и 64-битный код, а также может быть использован для создания программ для различных операционных систем, таких как Windows, Linux или macOS.

Взаимодействие с файлом-адресатом в коде ассемблера FASM зависит от выбранной операционной системы и формата исполняемого файла. Для работы с файлами в FASM используются специальные инструкции, такие как open, read, write или close. Количество необходимых инструкций и их синтаксис зависит от требований операционной системы и формата исполняемого файла.

Таким образом, добавление возможностей и функциональности FASM с помощью библиотек и API позволяет программистам на ассемблере разрабатывать более сложные и производительные программы с учетом специфических требований и задач.

Видео:

№8 Введение в ассемблер FASM Hello world Часть 1 Курсы программирования для детей Курсы обучения

№8 Введение в ассемблер FASM Hello world Часть 1 Курсы программирования для детей Курсы обучения de Обучение программированию с нуля 98 vistas hace 7 años 10 minutos y 57 segundos