Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- pl:edu:zmitac:n1z:ja:lab1 [2021/03/12 17:40] – [Praktyka: Zadanie do wykonania] pczekalski
+++ pl:edu:zmitac:n1z:ja:lab1 [2022/04/23 19:04] (current) – [Powtórka z teorii: Funkcje i ich wywoływanie z poziomu assemblera] pczekalski
@@ Line 37: / Line 37: @@
 <caption>Opcje instalacyjne część 3 - uwaga - frameworki .NET po prawej stronie trzeba zaznaczyć ręcznie!</caption>
 </figure>
+=== Dodatek AsmDude do VS 2019 ===
+Visual Studio natywnie nie posiada narzędzi wspomagających pracę dewelopera z kodem źródłowym w assemblerze. Jednak ze względu na istniejących mechanizm dodatków, można doinstalować zewnętrzne narzędzia. Nie jest to obowiązkowe, ale upraszcza pracę dewelopera, w szczególności powoduje, że kod w assemblerze zostanie pokolorowany i łatwiej będzie znaleźć ew. błędy, podczas debuggowania będą podpowiadane automatycznie wartości rejestrów, jak równnież będzie się pojawaiała (w ograniczonym zakresie) kontekstowa informacja o znaczeniu instrukcji, dyrektyw, zmiennych, etykiet, etc. Dodatek AsmDude można zainstalować za pomocą mechanizmów VS w automatyczny sposób.
+Opis dodatku znajduje się na stronie autora((https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=Henk-JanLebbink.AsmDude)).
 ==== Wymagania ====
@@ Line 106: / Line 110: @@
 == Zwrot wartości z funkcji ==
-Wartość całkowita (w tym wskaźnik) zwracana jest w rejestrze RCX.\\
+Wartość całkowita (w tym wskaźnik) zwracana jest w rejestrze RAX.\\
 Wartości zmiennoprzecinkowa zwracana jest w rejestrze XMM0.
+== Rejestry "bezpiecznie" i "niebezpieczne" ==
+<note warning>Niektóre z rejestrów musza pozostać niezmienione w momencie powrotu z funkcji, w stosunku do ich zawartości na początku, zaraz po wywołaniu funkcji (tzw. non-volatile). Inne rejestry można dowolnie zmieniać i nie będzie miało to wpływu na działanie systemu operacyjnego (volatile).\\ W przypadku konieczności skorzystania z tej pierwszej grupy, zawartość rejestru można odłożyć na stos lub zachować w pamięci i przywrócić przed wykonaniem instrukcji ''ret''.</note>
+Rejestry, które można bezkarnie zmieniać wewnątrz kodu assemblerowej funkcji, bez konieczności przywracania oryginalnej wartości, to ([[https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/build/x64-calling-convention?view=msvc-170#callercallee-saved-registers|x64 calling conventions]]):
+  * RAX, RCX, RDX, R8, R9, R10, R11, oraz XMM0-XMM5,
+  * dodatkowo w procesorach, które są wyposażone w rejestry YMM, górne połowy rejestrów YMM0-YMM15 również można zmieniać bez konieczności przywracania ich wartości,
+  * a ponadto w procesorach wyposażonych w funkcje AVX512VL, wszystkie rejestry ZMM, YMM oraz XMM16-XMM31.
+Rejestry, których nie wolno zmieniać (albo raczej należy przywrócić ich oryginalne wartości przed opuszczeniem funkcji) to:
+  * RBX, RBP, RDI, RSI, RSP, R12, R13, R14, R15 oraz XMM6-XMM15.
 ==== Praktyka: Tworzenie projektu C++ i konsersja do ASM ====
@@ Line 171: / Line 184: @@
 </figure>
+=== Oznaczenie pliku ASM do kompilacji ===
+W niektórych przypadkach zdarza się, że plik ''.asm'' nie jest automatycznie rozpoznawany jako plik źródłowy z kodem w assemblerze. W związku z tym należy jawnie poinformować o tym środowiko. W tym celu należy kliknąć nazwę pliku w drzewie projektu prawym przyciskiem i wybrać opcję ''Properites'', a następnie w sekcji ''General'' wskazać ''Item Type'' i ustawić jego wartośc na ''Microsoft Macro Assembler''. Szczegóły na rysunku {{ref>jalabstep6}}.
+<figure jalabstep6>
+{{:pl:edu:zmitac:n1z:ja:virtualbox_msedge_-_win10_27_03_2021_19_44_41.png?600|}}
+<caption>Oznaczenie pliku ASM jako pliku z kodem źródłowym w assemblerze</caption>
+</figure>
+=== Instalacja dodatku kolorującego kod źródłowy w assemblerze ===
+Na sieci jest dostępne rozszerzenie do Visual Studio o nazwie **AsmDude**, które (m.in.) automatycznie koloruje kod źródłowy w assemblerze, pomaga w pisaniu kodu (podaje nazwy etykiet, zmiennych, itp) oraz podczas debbugowania wyświetla okienka z wartościami rejestrów. Plugin ten może zostać zainstalowany poprzez managera rozszerzeń Visual Studio((https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=Henk-JanLebbink.AsmDude)).
 ==== Praktyka: Zadanie do wykonania ====
 Zaimplementuj odczyt daty (użyj funkcji ''GetSystemTime''(sysinfoapi.h)((https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/sysinfoapi/nf-sysinfoapi-getsystemtime)) odczytującej strukturę ''_SYSTEMTIME''(minwinbase.h)((https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/minwinbase/ns-minwinbase-systemtime)). Struktura składa się z 8 wartości szesnastobitowych.
@@ Line 192: / Line 213: @@
 Przykładowy segment danych, który był używany w prezentacji wygląda tak:\\
 <code>
+...
 .data
 STD_INPUT_HANDLE = -10
@@ Line 205: / Line 228: @@
 text_msg db "A to jest bardzo dlugi tekst do wyswietlenia w konsoli, ale bez polskich znakow!",13,10
 dummy dq 0
+...
 </code>
@@ Line 211: / Line 236: @@
 W tym celu trzeba użyć dyrektywy ''EXTERN'' oraz ''PROC'':\\
 <code>
+...
 includelib          kernel32.lib
@@ Line 219: / Line 247: @@
 EXTERN GetStdHandle: PROC
 EXTERN GetSystemTime: PROC
+...
 </code>
 Zwyczajowo umieszczamy również informację o bibliotece.
@@ Line 225: / Line 256: @@
 Po uruchomieniu programu musimy zachować wartości pewnych rejestrów, w celu ich późniejszego przywrócenia. Na sam koniec należy również wywołać funkcję kończącą program i zwracającą tzw kod powrotu do systemu operacyjnego.\\
-Minimalny zestaw instrukcji wygląda następująco: <code>
+Minimalny zestaw instrukcji wygląda następująco:
+<code>
+...
 .code
 hello_world_asm PROC
@@ Line 265: / Line 298: @@
 Aby odczytać uchwyt do wnętrza terminala, należy skorzystać z innej funkcji:
 <code>
+...
 mov rcx, STD_OUTPUT_HANDLE
 call GetStdHandle
 mov stdHandle, rax
+...
 </code>
 Przy czym ta funkcja wymaga jednego argumentu, o który strumień danych nam chodzi. Są trzy możliwości:
@@ Line 290: / Line 325: @@
 </code>
-W celu wyświetlenia okienka dialogowego, należy użyć wskaźnika do okna głównego aplikacji. Jako parametry przekazywane są w kolejności: uchwyt, dwa wskaźniki, do tekstów (muszą kończyć się zerem), które mają pojawić się w nagłówku oraz treści dialogu oraz jako ostatni, maska binarna określająca, jakie mają być zastosowane przyciski i ikony w okienku dialogowym.
+W celu wyświetlenia okienka dialogowego, należy użyć wskaźnika do okna głównego aplikacji. Jako parametry przekazywane są w kolejności: uchwyt, dwa wskaźniki, do tekstów (muszą kończyć się zerem, RDX to wskaźnik do treści, którą wyświetli dialog, a R8 wskaźnik do nagłówka okienka, który zotanie nadany okienku), które mają pojawić się w nagłówku oraz treści dialogu oraz jako ostatni, maska binarna określająca, jakie mają być zastosowane przyciski i ikony w okienku dialogowym((https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-messageboxa)).
 <code>
+...
 ; WINUSERAPI int WINAPI MessageBoxA(
 ;  RCX =>  _In_opt_ HWND hWnd,
@@ Line 301: / Line 337: @@
 mov r8, offset info_msg
 mov r9, 0 ; MB_OK
-and rsp, not 8 ; align stack to 16 bytes prior to API call
+and rsp, not 8
 call MessageBoxA
-</code<
+...
+</code>
-<note important>Uwaga - w powyższym przypadku wykonano jawnie wyrównanie stosu do wartości podzielnej przez 16 bitów. W większości przypadków nie jest to konieczne, ponieważ organizacja danych najczęściej jest 64-bitowa. Gdyby jednak okazało się, że gdzieś został odłożony na stosie pojedynczy bajt, ulegnie to zmianie i program może rzucić wyjątkiem. W związku z tym w takim przypadku należy zadbać o wyrównanie wskaźnika stosu tak, aby był podzielny przez 16.</note>
+<note important>Uwaga - w powyższym przypadku wykonano jawnie wyrównanie stosu do wartości podzielnej przez 16 (''and rsp, not 8''). W większości przypadków nie jest to konieczne, ponieważ organizacja danych najczęściej jest 64-bitowa. Gdyby jednak okazało się, że gdzieś został odłożony na stosie pojedynczy bajt lub słowo, ulegnie to zmianie i program może rzucić wyjątkiem. W związku z tym w takim przypadku należy zadbać o wyrównanie wskaźnika stosu tak, aby był podzielny przez 16.</note>
 ==== Debuggowanie i uruchamianie ====
 Uwagi praktycznie odnośnie debbugowania i podglądania pamięci: