Assembler-Kurs · Lektion 1

Register und der erste Befehl

Am Ende kennst du Register, den Befehl mov und hast ein vollständiges Programm gestartet und im Debugger Schritt für Schritt beobachtet. Voraussetzung: Asmonite ist entpackt, sonst nichts.

Die Idee: Register

Ein Prozessor rechnet nicht mit Zahlen im Hauptspeicher, sondern mit Zahlen in Registern: wenigen, winzigen und sehr schnellen Speicherplätzen direkt in der CPU. Ein Assemblerprogramm besteht zum großen Teil daraus, Zahlen in Register zu holen, dort etwas mit ihnen zu tun und sie wieder wegzuschreiben. Jedes Register hat einen Namen, den du im Programm schreibst.

Eines der Register ist besonders: Das Programm gibt sein Ergebnis in einem festen Register an den Aufrufer zurück. Bei einem Windows-Programm wird es zum Exit-Code, den du in der Kommandozeile oder im Debugger siehst.

Das kleinste Programm

Zwei Befehle genügen: eine Zahl in das Ergebnisregister schreiben und zurückkehren.

; Lesson 1: the smallest program. EAX = 1, then back to Windows: the exit code is 1.

.format pe console
.arch i386

.code
start:
  mov eax, 1
  ret

; Lesson 1: the smallest program. RAX = 1, then back to Windows: the exit code is 1.

.format pe console
.arch x64

.code
start:
  mov eax, 1
  ret

; Lesson 1: the smallest program. R0 = 1, then back to Windows: the exit code is 1.

.format pe console
.arch thumb

.code
start:
  movs r0, #1
  bx lr

; Lesson 1: the smallest program. X0 = 1, then back to Windows: the exit code is 1.

.format pe console
.arch arm64

.code
start:
  mov x0, #1
  ret

• .format pe console sagt dem Assembler, dass er ein Windows-Programm für die Konsole machen soll (Kopf, Abschnitte, alles Nötige schreibt er selbst). .arch wählt den Prozessor. Beides sind Direktiven: Anweisungen an den Assembler, keine Befehle für die CPU.
• .code beginnt den Abschnitt mit Befehlen. start: ist ein Label, ein Name für eine Stelle im Programm. Das Programm beginnt dort, wo start steht.
• mov eax, 1 kopiert die Zahl 1 in eax. Das Ziel steht immer links, die Quelle rechts: mov ziel, quelle. ret kehrt zu dem zurück, der das Programm aufgerufen hat (Windows); eax wird zum Exit-Code.
• mov eax, 1 kopiert die Zahl 1 in eax, die untere Hälfte von rax. Das Ziel steht immer links, die Quelle rechts: mov ziel, quelle. Schreibst du in die untere Hälfte, wird die obere Hälfte auf 0 gesetzt, rax ist also danach 1. ret kehrt zu dem zurück, der das Programm aufgerufen hat (Windows).
• movs r0, #1 kopiert die Zahl 1 nach r0; auch hier steht das Ziel links. Das # kennzeichnet eine Zahl im Befehl. Das s am Ende bedeutet: auch die Flags setzen (Lektion 3); im Thumb-Befehlssatz ist das die kurze Form dieses Befehls. bx lr springt an die Adresse in lr, also zurück zu dem, der das Programm aufgerufen hat (Windows).
• mov x0, #1 kopiert die Zahl 1 nach x0; auch hier steht das Ziel links. Das # kennzeichnet eine Zahl im Befehl. ret springt an die Adresse in x30 (lr), also zurück zu dem, der das Programm aufgerufen hat (Windows).

Übungen

mov ebx, 5
mov eax, ebx

mov ecx, 5
mov eax, ecx

movs r1, #5
mov r0, r1

mov x1, #5
mov x0, x1

mov eax, 3
mov ebx, 4
mov ecx, eax      ; frei = A
mov eax, ebx      ; A = B
mov ebx, ecx      ; B = frei

mov eax, 3
mov ebx, 4
mov ecx, eax      ; frei = A
mov eax, ebx      ; A = B
mov ebx, ecx      ; B = frei

movs r0, #3
movs r1, #4
mov r2, r0        ; frei = A
mov r0, r1        ; A = B
mov r1, r2        ; B = frei

mov x0, #3
mov x1, #4
mov x2, x0        ; frei = A
mov x0, x1        ; A = B
mov x1, x2        ; B = frei