Задание №1

По адресу http://github.com/sorokin/cpp-course лежит пример двух программ на ассемблере. Программа hello.asm — это программа выводящая строку "Hello, world". В ней подробно прокомментирована каждая строчка. Программа add.asm — это программа, которая выполняет сложение двух длинных чисел.

Вам необходимо разобраться в этих примерах и написать на их основе программы выполняющие вычитание и умножение беззнаковых длинных чисел.

Обратите внимание, что приведенные примеры заточены на конкретную архитектуру процессора (x86-64), конкретный ассемблер (NASM) и операционную систему (Linux).

Разрешается писать программы под другие архитектуры, ассемблеры и операционные системы, при этом вам придется самим переписать код на нужную архитектуру и разобраться как сделать ввод-вывод. Если вы будете делать программу под архитектуру отличную от x86_64 или i386, предварительно согласуйте это со мной.

Запуск примеров

Для того, чтобы запустить примеры на понадобится любой 64-битный дистрибутив Linux. Чтобы проверить битность вашего дистрибутива, можно исполнить команду:

$ uname -m

Если команда выводит x86_64, то система 64-битная, если i386 или i686 — 32-битная.

Для работы нам потребуются следующие инструменты:

NASM — собственно сам ассемблер
GNU Binutils — пакет программ для работы с бинарными файлами от проекта GNU (нам из них понадобится только ld)
GCC — коллекция компиляторов проекта GNU (нам из них понадобится только драйвер gcc)
GDB — отладчик
Qt Creator — IDE
CMake — система сборки
Git — система контроля версий

Чтобы установить эти программы (в Debian-based дистрибутивах) необходимо исполнить команду:

$ sudo apt-get install nasm binutils gcc gdb qtcreator cmake git

Чтобы взять исходный код примеров необходимо исполнить команду:

$ git clone https://github.com/sorokin/cpp-course.git

После этого в текущем каталоге появится каталог cpp-course. Заходим внутрь:

$ cd cpp-course/helloasm

Проверяем, что всё компилируется:

    $ cmake .

    $ make

В текущем каталоге должны появится файлы hello и add. Проверяем, что всё работает:

    $ ./hello

    Hello, world!

    $ ./add

    10000000000000000000000000000000000000

    100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

    100000000000000000000000010000000000000000000000000000000000000

Чтобы редактировать код в IDE, необходимо запустить Qt Creator:

$ qtcreator

И попытаться открыть файл helloasm/CMakeLists.txt.

qtcreator

Возможные проблемы:

Поскольку мы не создаем корректных стековых фреймов и не генерим dwarf-символов для отладки, то отладчик не может корректно показать стек вызовов (видно на скриншоте), по этой же причине иногда не работает Step Over (F10).
Решение 1: Можно создавать стековый фрейм руками, но это придется делать в каждой функции.
Решение 2: Можно использовать CFI-директивы для указания того, как нужно раскручивать стек, но NASM их не поддерживает, поэтому в качестве ассемблера придется использовать GNU as.
Нажатие Step Into (F11)/Step Over(F10), когда программа не запущена приводит к тому, что программа запускается и отрабатывает до выхода, вместо того, чтобы остановиться на первой строчке. Дело в том, что QtCreator ставит breakpoint на main и запускает программу, чтобы она брейкнулась в main. Но поскольку в наших программа функции main нет, программа просто отрабатывает до конца.
Решение 1: Поставить breakpoint в начале программы.
Решение 2: Создать метку main. Её можно добавить там же, где и _start:
```
                global          _start
                global          main
_start:      
main:
```