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Yorick Barbanneau 71a4811ac7 Add first part of ASM course

2023-02-07 21:24:37 +01:00

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Un premier exemple

Prenons IP comme compteur et A , B, C et D comme registres.

0x00: mov $1, A
0x05: mov $2, B
0x0a: mov $3, C
0x0f: add A, B
0x10: cmp B, C
0x11: jz zero
0x12: mov $41, A
0x17: jmp end
0x18: zero:
0x18: mov $42, A
0x1d: end:

La première colonne représente le compteur d'instruction, nous pouvons vois que chaque instruction prend 5 octets.

Ligne 4, la seconde opérande de l'instruction add est aussi le résultat

Ligne 5, l'instruction cmp fait une comparaison, en fait il fait une soustraction des deux opérandes. Si le résultat de cette sourtraction (et dons que les opérandes sont égales) alors l'instruction jz (jump zero) réalisera un saut vers l'étiquette zero.

Le langage

Les registres

Il étaient de 8 bits à l'origine et nommés A, B, C et D, lors du passage en 16 bits, ils se sont appelés Ax, Bx, Cx, Dx (pour extended). Lors du passage à 32 bits ils sont passé à eAx, eBx, eCxet 'eDx. Enfin ils sont passé à rAx, rBx, rCx et rDx pour la version 64 bits.

Lors de ce cours, nous utiliseront principalement les versions 32 bits.

Les suffixes d'instructions

Toute comme pour les registres, il existe des version de certaines instructins en fonction de la taille des opérandes :

movb : 8bits
movb : 16 bits
movl : 32 bits
movq : 64 bits

Les usages

Il existe plusieurs type de registres en fonction de leur usage

registres généraux : rAx, rBx, ...
registres d'indexation : RSI (source) et RDI (destination)
registres supplémentaire 64 bits : de R8 à R15

Nous en verrons d''autre un peu plus tard.

Flags de résultats

C'est un registre de 32 bits, chaque bit correspond à un drapeau spécifique :

Les 16 premier bits repente les flags :

position	flag	fonction
0	CF	Carry flag
2	PF	Parity flag
4	AF	Adjust flag
6	ZF	Zero flag (si le résultat est 0)
7	SF	Sign flag (valeur de bit de poids fort)
8	TF	Trap flag
9	IF	Interrupt enable flag
10	DF	Direction flag (sens de lecture d'une chaine de caractère)
11	OF	Overflow flag (positionné en cas d'overflow)
12 13	IOPL	IO privilege number
14	NT	Nested tag flag

Et les 16 suivants les eflags:

position	flag	fonction
16	RF	Resume flag (Défini la réponse CPU pour la reprise à l'exception pour
debug)
17	VM	Virtual 8086 mode
18	AC	Alignement check
19	VIF	Virtual interrupt flag
20	ID	CPUID flag (possibilité d'utiliser le CPUID)
21-31	Réservé

Les instructions

Addition / soustraction / incrémentation / décrémentation

add <src> <dest> : addition de <src> et <dst>, positionnement du résultat dans <dst>
sub <src> <dst> : soustraction de <src> et <dst>, positionnement du résultat dans <dst>
inc <val> : incrémenter <val>
dec <val> : décrémenter <val>
neg <val> : renvoie le complément à deux de <val>

movl $20 %rax # rax = 15
addl $10 %rax # rax = rax + 10 = 25
subl $7  %rax # rax = rax - 7 = 18
incl %rax     # rax += 1 = 19
decl %rax     # rax -= 1 = 19

Division / Multiplication

mul <src> : multiplication de %eax par <src>, %eax est choisi en dur, le résultat est écrit sur deux registres %edx et %eax. mul retroune un résultat non signé.
imul : multiplication comme précédement, mais le résultat est cette fois signé
div <dst> : divise le nombre contenu dans %eax et %edx par <dst>. Le quotien sera positionné dans %eax et le reste dans %edx. Le résultat est non signé.
idiv <dst> : division comme précédement mais cette fois le résultat est signé.

movl $0 %edx
movl $8 %eax
movl $2 %ebx
divl %ebx    # %eax = %edx.%eax / %ebx remainer : %edx

movl $0 %edx
movl $8 %eax
movl $2 %ebx
mull %ebx    # %eax = %ebx * %eax

Shift, rotate

On parle ici de décalage de bits que se soir à gauche (multilication par 2 puissance X) ou à droite (division par 2 puissance X).

shl <n> <dst> : décalage à gauche de <dst> de <n> bits (<dst> << n).
shr <n> <dst> : décalage à droite de <dst> de <n> bits (<dst> >> n).

Ces deux instructions sont non signées, les versions signées sont sal et sar.

sol <n> <dst> : applique une rotation de n bits vers la gauche de <dst>
sor <n> <dst> : applique une rotation de n bits vers la droite de <dst>

movl $0xa %eax
rol $0x2 %eax  # 00001010 -> 00101000 = 0x28

Opération bit à bit

and <src> <dst> : réalisation de l'opération <src> & <dst>, positionnement de résultat dans <dst>
or <src> <dst> : réalisation de l'opėration <src> | <dst>, positinnement du résultat dans <dst>
xor <src> <dst> : réalisation de l'opėration <src> ^ <dst>, positinnement du résultat dans <dst>
not <dst> : réalisation de l'opération <~dst> et poitionnement du résultat dans <dst>
cmp <1> <2> : réalisation de l'opération <1> - <2>, le résultat n'est pas affecté mais les drapeaux OF, ZF AF, CF PF son positionné en fonction du résultat.

Instruction de saut

Certaines de ces instructions on plusieurs notations possibles.

jmp <addr> : saut vers l'adresse <addr> sans condition
ja <addr> : saut vers l'adresse <addr> si la comparaison au dessus donne comme résultat strictement supérieur à
jae <addr> : saut vers l'adresse <addr> si la comparaison au dessus donne comme résultat supérieur ou égal à
jnae <addr> : saut vers l'adresse <addr> si la comparaison au dessus donne comme résultat strictement inférieur à (not above or equal) -- peut être aussi jng (not greater)
jz <addr> : saut vers l'adresse <addr> si la comparaison au dessus donne comme résultat égal à

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