WikiSort.ru - Программирование

NASM
Тип	компилятор
Автор	Simon Tatham, Julian Hall
Разработчики	H. Peter Anvin, Jim Kukunas, Cyrill Gorcunov, Frank B. Kotler
Написана на	Си[1]
Операционная система	Linux, Mac OS, Windows, DOS, KolibriOS
Аппаратная платформа	x86, x86_64
Последняя версия	2.13.03 (8 февраля 2018)[2]
Лицензия	LGPL, с версии 2.07 — упрощённая лицензия BSD
Сайт	nasm.us

NASM (Netwide Assembler) — свободный (LGPL и лицензия BSD) ассемблер для архитектуры Intel x86. Используется для написания 16-, 32- и 64-разрядных программ.

История

NASM был создан Саймоном Тэтхемом совместно с Юлианом Холлом и в настоящее время развивается небольшой командой разработчиков на SourceForge.net. Первоначально он был выпущен согласно его собственной лицензии, но позже эта лицензия была заменена на GNU LGPL после множества проблем, вызванных выбором лицензии. Начиная с версии 2.07 лицензия заменена на «упрощённую BSD» (BSD из 2 пунктов).

NASM может работать на платформах, отличных от x86, таких как SPARC и PowerPC, однако код он генерирует только для x86 и x86-64^[3].

NASM успешно конкурирует со стандартным в Linux- и многих других UNIX-системах ассемблером gas.^[4][5][6] Считается, что качество документации у NASM выше, чем у gas.^[6] Кроме того, ассемблер gas по умолчанию^[7] использует AT&T-синтаксис, ориентированный на процессоры не от Intel, в то время как NASM использует вариант традиционного для x86-ассемблеров Intel-синтаксиса; Intel-синтаксис используется всеми ассемблерами для DOS/Windows, например, MASM, TASM, fasm.

Синтаксис языка

В NASM используется Intel-синтаксис записи инструкций. Предложение языка ассемблера NASM (строка программы) может состоять из следующих элементов:

Метка Инструкция Операнды Комментарий

Операнды отделяются между собой запятой. Перед строкой и после инструкции можно использовать любое количество пробельных символов. Комментарий начинается с точки с запятой, а концом комментария считается конец строки. В качестве инструкции может использоваться команда или псевдокоманда (директива компилятора). Если строка очень длинная, то её можно перенести на следующую, используя обратный слеш \, подобно тому, как это делается в языке Си.

Компиляция и компоновка

NASM компилирует программы под различные операционные системы в пределах x86-совместимых процессоров. Находясь в одной операционной системе, можно беспрепятственно откомпилировать исполняемый файл для другой.

Компиляция программ в NASM состоит из двух этапов. Первый — ассемблирование, второй — компоновка. На этапе ассемблирования создаётся объектный код. В нём содержится машинный код программы и данные, в соответствии с исходным кодом, но идентификаторы (переменные, символы) пока не привязаны к адресам памяти. На этапе компоновки из одного или нескольких объектных модулей создаётся исполняемый файл (программа). Операция компоновки связывает идентификаторы, определённые в основной программе, с идентификаторами, определёнными в остальных модулях, после чего всем идентификаторам даются окончательные адреса памяти или обеспечивается их динамическое выделение.

Для компоновки объектных файлов в исполняемые в Windows можно использовать свободный бесплатно распространяемый компоновщик alink^[5](для 64-битных программ компоновщик GoLink), а в Linux — компоновщик ld, который есть в любой версии этой операционной системы.

Для ассемблирования файла нужно ввести следующую команду:

nasm -f format filename -o output

Формат выходных файлов

NASM поддерживает множество форматов выходных файлов, среди них^[9]:

• bin — файл произвольного формата, определяемого только исходным кодом. Пригоден как для файлов данных, так и для модулей с исполняемыми кодами — например, системных загрузчиков, образов ПЗУ, модулей операционных систем, драйверов .SYS в MS-DOS или исполняемых файлов .COM.
• obj — объектный модуль в формате OMF, совместимый с MASM и TASM.
• win32 и win64 — объектный модуль для 32- и 64-битного кода, совместимый с Win32- и Win64-компиляторами Microsoft.
• aout — объектный модуль в варианте формата a.out, использовавшемся в ранних Linux-системах.
• aoutb — версия формата a.out для BSD-совместимых операционных систем.
• coff — объектный модуль в формате COFF, совместимом с компоновщиком из DJGPP.
• elf32 и elf64 — объектный модуль в форматах ELF32 и ELF64, используемых в Linux и Unix System V, включая Solaris x86, UnixWare и SCO Unix.

Формат выходного файла можно задать с помощью ключа командной строки -f. Форматы могут расширять синтаксис некоторых инструкций и добавлять собственные инструкции.

Примеры программы Hello, world! под разные ОС

Примеры программы Hello, world!, которая выводит соответствующее сообщение и завершается.

SECTION .text
org 0x100		; эта директива нужна только в случае .com файла, в котором нет никаких	секций
	mov ah, 0x9
	mov dx, hello
	int 0x21
	mov ax, 0x4c00		; ah == 0x4c al == 0x00
	int 0x21
SECTION .data
	hello DB "Hello, world!",0xd,0xa,'$'

%include 'WIN32N.INC'
EXTERN MessageBoxA
Import MessageBoxA user32.dll
EXTERN ExitProcess
Import ExitProcess kernel32.dll
SECTION CODE USE32 CLASS=CODE
..start:
	push UINT MB_OK
	push LPCTSTR title
	push LPCTSTR banner
	push HWND NULL
	call [MessageBoxA]
	push UINT NULL
	call [ExitProcess]
SECTION DATA USE32 CLASS=DATA
	banner db 'Hello, world!',0xD,0xA,0
	title db 'Hello',0

; Hello.asm
EXTERN MessageBoxW
EXTERN ExitProcess
SECTION .text USE64
start:
	sub rsp, 28h         ; Microsoft x64 calling convention "shadow space"
	xor rcx, rcx         ; HWND hWnd = NULL
        lea rdx, [banner]    ; LPCTSTR lpText = banner
        lea r8, [title]      ; LPCTSTR lpCaption = title
        xor r9, r9           ; UINT uType =  MB_OK
        call MessageBoxW     ; MessageBox(hWnd, lpText, lpCaption, uType)
        xor rcx, rcx         ; UINT uExitCode = 0
        call ExitProcess     ; ExitProcess(uExitCode)
SECTION .data
        banner dw __utf16__('Hello, world!'),0
        title dw __utf16__('Hello!'),0

SECTION .data
msg     db "Hello, world!",0xa  
len     equ $ - msg
SECTION .text
global _start           ; the program entry point
_start:
        mov eax, 4      ; 'write' syscall
        mov ebx, 1      ; file descr. 1 (stdout)
        mov ecx, msg    ; pointer to the data
        mov edx, len    ; amount of data
        int 0x80        ; call to the kernel
        mov eax, 1      ; '_exit' syscall
        mov ebx, 0      ; zero exit code (success)
        int 0x80        ; call to the kernel

global  _start

section .text
_start:
        mov     rax, 1                  ; system call 1 is write
        mov     rdi, 1                  ; file handle 1 is stdout
        mov     rsi, message            ; address of string to output
        mov     rdx, 13                 ; number of bytes
        syscall                         ; invoke operating system to do the write

        mov     eax, 60                 ; system call 60 is exit
        xor     rdi, rdi                ; exit code 0
        syscall                         ; invoke operating system to exit
message:
        db      "Hello, World", 10      ; note the newline at the end

SECTION .data
msg     db "Hello, world!",0xa  
len     equ $ - msg
SECTION .text
global _start            ; the program entry point
_start:
        push dword len
        push dword msg
        push dword 1     ; 1 is the file descriptor of stdout
        mov eax, 4       ; 4 is the 'write' syscall
        push eax         ; we must leave an extra dword on the stack
        int 0x80         ; call to the kernel
        add esp, 16      ; clean up the stack
        push dword 0     ; 0 is the exit code (success)
        mov eax, 1       ; 1 is the '_exit' syscall
        push eax         ; extra dword on the stack
        int 0x80         ; call to the kernel
                         ; no cleanup - we will never return

bits 32
     %include 'mos.inc'
     section .text
     MOS_HEADER01 main,image_end,memory_end,stacktop,0,0
main:
redraw:
       call draw_window
wait_event:
	MOS_WAITEVENT
	dec eax
	jz redraw
	dec eax
	jz key
;button pressed; we have only one button, close
	MOS_EXIT
key:
;key pressed, read it and ignore
	mov eax, MOS_SC_GETKEY
	int 0x40
	jmp wait_event
draw_window:
	MOS_STARTREDRAW
	xor eax, eax
	mov ebx, 10*65536 + 150
	mov ecx, 40*65536 + 50
	mov edx, 0x33FFFFFF
	mov edi, header
	int 0x40 ;define&draw window
	mov eax, MOS_SC_WRITETEXT
	mov ebx, 30*65536 + 10
	mov ecx, 0x80000000
	mov edx, string
	int 0x40 ;display string
	MOS_ENDREDRAW
	ret
	section	.data
header db 'HelloWorld test',0
string db 'Hello, World!',0
image_end:
	section .bss
alignb 4
stack resb 1024
stacktop:
memory_end:

Известные программы, написанные на NASM

• Asmutils — набор системных утилит для операционных систем BSD, UnixWare, Solaris и AtheOS.
• Проект AsmOS^[11] — операционная система на ассемблере NASM (сейчас на стадии разработки).

Примечания

Литература

• Рудольф Марек. Ассемблер на примерах. Базовый курс. — СПб.: Наука и техника, 2005. — 240 с. — ISBN 5-94387-232-9.
• А. В. Столяров. Программирование на языке ассемблера NASM для ОС Unix. — М.: МАКС Пресс, 2011. — 188 с. — ISBN 978-5-317-03627-0.

Ссылки

• Официальный сайт
• Проект NASM на сайте SourceForge.net
• Расширенный ассемблер: NASM
• Введение в NASM (низкоуровневое программирование для Windows)

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 19 июня 2018 года.