Предположим, я хотел написать программу для отображения "hello world", и я хотел написать ее в двоичном формате. Как я могу это сделать?
У меня есть идея, что:
Может ли кто-нибудь пройти меня через это?
Это немного сложнее, потому что на самом деле печать "Привет, мир!" to stdout - системный вызов, поэтому вам нужно знать правильный номер syscall ядра. Это, конечно, зависит от операционной системы. Также вам нужно знать двоичный формат, который также имеет тенденцию меняться, хотя ELF (Исполняемый и Связываемый формат) универсален в нескольких вариантах Unix и Linux.
Смотрите Привет, мир! в ассемблере.
Это код ассемблера Linux:
section .text
global _start ;must be declared for linker (ld)
_start: ;tell linker entry point
mov edx,len ;message length
mov ecx,msg ;message to write
mov ebx,1 ;file descriptor (stdout)
mov eax,4 ;system call number (sys_write)
int 0x80 ;call kernel
mov eax,1 ;system call number (sys_exit)
int 0x80 ;call kernel
section .data
msg db 'Hello, world!',0xa ;our dear string
len equ $ - msg ;length of our dear string
..., который на 32-битной Linux компиляции приводит к бинарности 360 байтов, хотя в основном это нули:
00000000 7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |.ELF............|
00000010 02 00 03 00 01 00 00 00 80 80 04 08 34 00 00 00 |............4...|
00000020 c8 00 00 00 00 00 00 00 34 00 20 00 02 00 28 00 |........4. ...(.|
00000030 04 00 03 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 80 04 08 |................|
00000040 00 80 04 08 9d 00 00 00 9d 00 00 00 05 00 00 00 |................|
00000050 00 10 00 00 01 00 00 00 a0 00 00 00 a0 90 04 08 |................|
00000060 a0 90 04 08 0e 00 00 00 0e 00 00 00 06 00 00 00 |................|
00000070 00 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
00000080 ba 0e 00 00 00 b9 a0 90 04 08 bb 01 00 00 00 b8 |................|
00000090 04 00 00 00 cd 80 b8 01 00 00 00 cd 80 00 00 00 |................|
000000a0 48 65 6c 6c 6f 2c 20 77 6f 72 6c 64 21 0a 00 2e |Hello, world!...|
000000b0 73 68 73 74 72 74 61 62 00 2e 74 65 78 74 00 2e |shstrtab..text..|
000000c0 64 61 74 61 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |data............|
000000d0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
000000f0 0b 00 00 00 01 00 00 00 06 00 00 00 80 80 04 08 |................|
00000100 80 00 00 00 1d 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
00000110 10 00 00 00 00 00 00 00 11 00 00 00 01 00 00 00 |................|
00000120 03 00 00 00 a0 90 04 08 a0 00 00 00 0e 00 00 00 |................|
00000130 00 00 00 00 00 00 00 00 04 00 00 00 00 00 00 00 |................|
00000140 01 00 00 00 03 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
00000150 ae 00 00 00 17 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
00000160 01 00 00 00 00 00 00 00 |........|
Поскольку вы хотите "скомпилировать вручную", это в основном означает перевод метамотонов ассемблера выше их кодов операций, а затем завершение результата в правильный двоичный формат (ELF в приведенном выше примере)
UPDATE: как этот ответ показывает @adam-rosenfield, двоичный файл ELF для "Hello, world!". может быть вручную до 116 байт.
Здесь 32-байтная версия с использованием системных вызовов Linux:
.globl _start _start: movb $4, %al xor %ebx, %ebx inc %ebx movl $hello, %ecx xor %edx, %edx movb $11, %dl int $0x80 ;;; sys_write(1, $hello, 11) xor %eax, %eax inc %eax int $0x80 ;;; sys_exit(something) hello: .ascii "Hello world"При компиляции в минимальный ELF файл полный исполняемый файл - 116 байт:
00000000 7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |.ELF............| 00000010 02 00 03 00 01 00 00 00 54 80 04 08 34 00 00 00 |........T...4...| 00000020 00 00 00 00 00 00 00 00 34 00 20 00 01 00 00 00 |........4. .....| 00000030 00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 80 04 08 |................| 00000040 00 80 04 08 74 00 00 00 74 00 00 00 05 00 00 00 |....t...t.......| 00000050 00 10 00 00 b0 04 31 db 43 b9 69 80 04 08 31 d2 |......1.C.i...1.| 00000060 b2 0b cd 80 31 c0 40 cd 80 48 65 6c 6c 6f 20 77 |[email protected] w| 00000070 6f 72 6c 64 |orld| 00000074
Обычно для этого используется шестнадцатеричный редактор. Выделите код сборки, вручную соберите его, используйте шестнадцатеричный редактор, чтобы ввести двоичные значения, а затем сохраните их в файл. После того, как у вас есть файл, зайдите в монитор компьютера и загрузите файл по доступному адресу, а затем перейдите к первой инструкции. Это была довольно распространенная практика на одноплатных компьютерах и по-прежнему выполняется на микроконтроллерах сегодня, но это не то, что вы собираетесь делать на современной ОС. Если вы действительно хотите это сделать, я бы рекомендовал запустить эмулятор низкого уровня (SIMH будет работать) или работать с микроконтроллером ( вы можете получить комплект разработчика TI MSP430 для менее пяти долларов).