Nasm Структура программы и память Интересный учебник Еще интересный ресурс Типы памяти Регистровая память Самый быстрый способ хранения данных. Процессоры имеют набор регистров, которые могут использоваться для хранения данных.  Оперативная память (RAM) Это основное место хранения данных программы. В отличие от регистров, доступ к памяти менее быстрый, но объём значительно больше. Оперативная память делится на несколько сегментов: Данные (Data) Стек (Stack) Код (Code) В Assembler можно использовать сегментирование для организации памяти. Стек Стек — структура данных, в которой операции записи и чтения выполняются по принципу “последним пришёл — первым ушёл” (LIFO). Стек используется для хранения локальных переменных, адресов возврата при вызове функций, а также для управления процессом вызова процедур. Куча Куча (heap) — это область памяти, в которой динамически выделяются блоки памяти во время выполнения программы. Работа с кучей требует явного управления памятью (например, с помощью системных вызовов операционной системы). Структура программы section .data msg db "hello, world", 0 section .bss section .text global main main: mov rax, 1 mov rdi, 1 mov rsi, msg mov rdx, 12 syscall mov rax, 60 mov rdi, 0 syscall Страницы: .data .bss .txt .data Переменные: Константы: equ .bss Неинициализированные данные. resb - байт, resw - слово, resd - двойное слово, resq - двойное длинное слово .txt Программа.  Карта памяти: Адреса в памяти: section .data code_msg db "Code (.text): 0x%lx", 10, 0 data_msg db "Data (.data): 0x%lx", 10, 0 heap_msg db "Heap (break): 0x%lx", 10, 0 stack_msg db "Stack (rsp): 0x%lx", 10, 0 diff_msg db "Stack - Heap: %ld bytes", 10, 0 section .text global main extern printf main: push rbp mov rbp, rsp ; Адрес кода (самой функции main) lea rax, [rel main] mov rdi, code_msg mov rsi, rax call printf ; Адрес данных mov rdi, data_msg mov rsi, code_msg ; любая метка из .data call printf ; Адрес кучи (break) mov rax, 12 ; sys_brk mov rdi, 0 syscall mov rdi, heap_msg mov rsi, rax call printf ; Адрес стека (rsp) mov rdi, stack_msg mov rsi, rsp call printf ; Разница между стеком и кучей mov rax, 12 ; снова получаем break mov rdi, 0 syscall mov rbx, rax ; heap в rbx mov rax, rsp ; stack в rax sub rax, rbx ; stack - heap mov rdi, diff_msg mov rsi, rax call printf pop rbp mov rax, 0 ret Примерный результат выполнения: Code (.text):   0x400500 Data (.data):   0x600800   Heap (break):   0x1ae20000 Stack (rsp):    0x7fffffffe010 Stack - Heap:   2147358720 bytes  (примерно 2GB) Выделение и освобождение стека:  section .text global main main: push rbp mov rbp, rsp ; Текущий rsp mov r12, rsp ; Выделяем 1KB в стеке sub rsp, 1024 ; rsp УМЕНЬШИЛСЯ! ; r12 (старый rsp) > rsp (новый rsp) ; Восстанавливаем mov rsp, rbp pop rbp ret Выделение и освобождение кучи:  section .text   global main main:   ; Текущий break   mov rax, 12   mov rdi, 0   syscall   mov r12, rax             ; сохраняем старый break   ; Увеличиваем кучу на 1KB   mov rax, 12   mov rdi, r12   add rdi, 1024   syscall   mov r13, rax             ; новый break   ; r13 > r12 - куча ВЫРОСЛА!   ret Если куча и стек встречаются, то SEGFAULT или ENOMEM при попытке выделить память. Предотвращение столкновений: # Посмотреть текущие лимиты ulimit -a # Ограничить стек для теста ulimit -s 1024  # 1MB стек ./program # Ограничить кучу ulimit -d 65536  # 64MB куча # Просмотр карты памяти для процесса cat /proc/.../maps Проверка в коде:  safe_stack_allocation:   mov rax, rsp   sub rax, desired_size   cmp rax, [heap_upper_bound]   jl .stack_heap_collision   ; Иначе безопасно   sub rsp, desired_size   ret .stack_heap_collision:   ; Обработка нехватки памяти   mov rax, -1   ret Динамическое выделение памяти Выделяется через системные вызовы или стандартные библиотеки (например, malloc из libc). При старте программы выделяется куча только под текущие потребности приложения. Затем при наличии динамических элементов размер увеличивается. Выделить дополнительную память можно через увеличение кучи и через выделение сегмента. Работа с кучей. Получение текущего адреса кучи (heap):  Для x32: mov eax, 45 mov ebx, 0 int 0x80 ; В eax вернётся текущий адрес конца кучи Для x64: mov rax, 12 mov rdi, 0 syscall ; В rax вернётся текущий адрес конца кучи Кучу можно использовать через sys_brk Базовое использование sys_brk:  section .data success_msg db "Heap: allocated %d bytes at address 0x%lx", 10, 0 error_msg db "Heap: allocation failed!", 10, 0 section .bss initial_break resq 1 current_break resq 1 section .text global main extern printf main: push rbp mov rbp, rsp ; 1. Получаем текущую границу кучи mov rax, 12 ; sys_brk mov rdi, 0 syscall mov [initial_break], rax mov [current_break], rax ; 2. Выделяем 16KB памяти mov rdi, rax add rdi, 16384 ; 16 * 1024 = 16384 байт mov rax, 12 ; sys_brk syscall ; 3. Проверяем успешность cmp rax, [current_break] jle .error mov [current_break], rax ; сохраняем новую границу ; 4. Используем выделенную память mov rdi, [initial_break] ; начало выделенной области ; Записываем некоторые данные mov byte [rdi], 'H' mov byte [rdi + 1], 'e' mov byte [rdi + 2], 'l' mov byte [rdi + 3], 'l' mov byte [rdi + 4], 'o' mov byte [rdi + 5], 0 ; Выводим информацию mov rdi, success_msg mov rsi, 16384 ; размер mov rdx, [initial_break] ; адрес mov rax, 0 call printf jmp .exit .error: mov rdi, error_msg mov rax, 0 call printf .exit: pop rbp mov rax, 0 ret Ключевые принципы     Всегда проверяйте успешность выделения памяти     Выравнивайте запросы по границам страниц (4KB)     Отслеживайте использование чтобы вовремя увеличивать кучу     Используйте умные стратегии выделения (пулы, slab-аллокаторы) Работа с сегментами памяти. section .data msg db "Hello from allocated memory in x64!", 10 msg_len equ $ - msg section .bss allocated_ptr resq 1 ; 64-битный указатель section .text global _start _start: ; Выделяем 2 страницы памяти с помощью mmap mov rax, 9 ; sys_mmap xor rdi, rdi ; адрес = NULL (ядро выбирает) mov rsi, 8192 ; размер: 2 страницы (8192 байта) mov rdx, 0x7 ; PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC mov r10, 0x22 ; MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS mov r8, -1 ; без файла xor r9, r9 ; смещение = 0 syscall test rax, rax js error ; если ошибка (отрицательное значение) mov [allocated_ptr], rax ; Копируем строку в выделенную память mov rdi, rax ; назначение mov rsi, msg ; источник mov rcx, msg_len ; длина rep movsb ; копируем байты ; Выводим строку из выделенной памяти mov rax, 1 ; sys_write mov rdi, 1 ; stdout mov rsi, [allocated_ptr] mov rdx, msg_len syscall ; Освобождаем память mov rax, 11 ; sys_munmap mov rdi, [allocated_ptr] mov rsi, 8192 syscall ; Выход mov rax, 60 ; sys_exit xor rdi, rdi ; код 0 syscall error: ; Обработка ошибки mov rax, 60 ; sys_exit mov rdi, 1 ; код ошибки 1 syscall Работа с сегментами считается сложнее, но эффективнее в контексте выделения и освобождения. Выполнение кода из кучи. Это называется JIT-компиляция (Just-In-Time) или динамическое генерирование кода. section .data success_msg db "Executing code from heap!", 10, 0 after_exec_msg db "Back from JIT code! Return value: %d", 10, 0 section .bss code_buffer resb 4096 ; буфер для кода section .text global main extern printf, mprotect main: push rbp mov rbp, rsp ; 1. Выделяем память под код (уже есть code_buffer) ; 2. Записываем машинный код в буфер mov rdi, code_buffer ; Генерируем простую функцию: mov rax, 42; ret mov byte [rdi], 0x48 ; mov rax, 42 mov byte [rdi + 1], 0xC7 mov byte [rdi + 2], 0xC0 mov byte [rdi + 3], 0x2A mov byte [rdi + 4], 0x00 mov byte [rdi + 5], 0x00 mov byte [rdi + 6], 0x00 mov byte [rdi + 7], 0xC3 ; ret ; 3. Делаем память исполняемой mov rax, 10 ; sys_mprotect mov rdi, code_buffer ; адрес and rdi, ~0xFFF ; выравниваем до границы страницы mov rsi, 4096 ; размер mov rdx, 7 ; PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC syscall test rax, rax jnz .error ; 4. Вызываем код из кучи! mov rdi, success_msg call printf mov rax, code_buffer ; получаем указатель на функцию call rax ; ВЫЗЫВАЕМ КОД ИЗ КУЧИ! ; 5. rax содержит возвращаемое значение (42) mov rsi, rax mov rdi, after_exec_msg call printf jmp .exit .error: ; Обработка ошибки .exit: pop rbp mov rax, 0 ret Важные моменты безопасности 1. mprotect обязателен, без PROT_EXEC флага будет SEGFAULT:  ; Без этого - SEGFAULT! mov rax, 10                 ; sys_mprotect mov rdi, code_addr mov rsi, size mov rdx, 7                  ; PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC syscall 2. W^X политика В современных системах часто включена политика W^X (Write XOR Execute): Память не может быть одновременно записываемой и исполняемой Нужно сначала записать код, потом сделать исполняемым section .data code_bytes db 0xB8, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0xC3 ; mov eax,1; ret section .text global _start _start: ; Выделяем память с правами READ|WRITE mov rax, 9 ; mmap xor rdi, rdi ; адрес mov rsi, 4096 ; размер mov rdx, 0x3 ; PROT_READ | PROT_WRITE (но НЕ PROT_EXEC!) mov r10, 0x22 ; MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS mov r8, -1 xor r9, r9 syscall mov rbx, rax ; сохраняем адрес ; Копируем код в выделенную память mov rdi, rax mov rsi, code_bytes mov rcx, 6 rep movsb ; Пытаемся выполнить код - ЭТО ВЫЗОВЕТ SEGFAULT! ; call rbx ; ← segmentation fault! ; Сначала меняем права на READ|EXECUTE mov rax, 10 ; mprotect mov rdi, rbx ; адрес mov rsi, 4096 ; размер mov rdx, 0x5 ; PROT_READ | PROT_EXECUTE syscall ; Теперь можно выполнять call rbx ; работает! Отладчики и дизассемблеры objdump Простейший дизассемблер, есть по умолчанию в linux.  -d только секцию кода, -D все секции. -M intel в формате intel.  objdump -d -M intel strswap В секции .data пытается разобрать данные на команды. GDB Консольный отладчик, не полноценный компилятор. Не работает без дополнительных файлов при компиляции.  Загрузка программы для отладки: gdb   Консоль gdb: Просмотр list Вывести 10 строк кода, повтор команды выводит следующие строки. <число> Вывод конкретной строки. x/s <адрес памяти> адрес, по которому размещена строка x/c <адрес памяти> вывод одного символа x/13с <адрес памяти> x/13c 0x000000 выведет 13 символов в виде строк x/13d <адрес памяти> вывод 13 символов в виде чисел x/13x <адрес памяти> 13 шестнадцатеричных символов x/s  <имя ссылки> x/s &msg Запуск run Выполнение загруженного приложения disassemble Дизассемблирование метки break Точка останова info registers вывод значений регистров step следующий шаг  continue продолжение выполнения print p Вывод значения регистра  print $rax Дополнительно quit Выход set <парам> Настройка параметра.   set disassembly-flavor intel Установка формата отображения Intel Компоновка и линковка При стандартной компиляции проекта создается полноценный ELF файл, происходит выравнивание по границам страниц памяти. При использовании указателя global main подключается стартовый код стандартной библиотеки C. Точки входа. Точка входа определяется значением global <что-то> Варианты точек входа. Тип программы Рекомендуемая точка входа Компиляция Самостоятельная Linux _start ld С использованием libc main gcc GUI Windows WinMain Visual Studio DLL Windows DllMain Visual Studio Ядро ОС kmain специальный линкер Пользовательская любое имя ld -e имя Варианты компиляции Команды консоли nasm -f elf64 hello.asm -o hello.o ld -o hello hello.o В случае использования точки входа _start make файл hello: hello.o gcc -o hello hello.o -no-pie hello.o: hello.asm nasm -f elf64 -g -F dwarf hello.asm -l hello.lst Компилирование происходит командой make, Процедура поиска библиотек Директивой extern printf говорится компилятору: "я знаю где эта функция, делай все остальное".  nm -D /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 # просмотр списка функций в библиотеке # Какие библиотеки использует программа ldd program # Посмотреть неразрешенные символы в объектном файле nm -u program.o # Посмотреть символы в исполняемом файле nm program | grep printf Объединение нескольких файлов. Вариант 1 - директива include. Она фактически вставляет текст одного файла в другой файл. Например есть файл sum.asm который мы будем включать в файл hello.asm.  section .text ; Функция возвращает сумму чисел ; Принимает два параметра: ; rdi - первое число ; rsi - второе число ; Результат функции возвращается через регистр rax sum: mov rax, rdi ; результат в rax add rax, rsi ret Тогда hello.asm  global _start section .text %INCLUDE "sum.asm" _start: mov rdi, 33 mov rsi, 44 call sum mov rdi, rax ; для проверки результата помещаем сумму из RAX в RDI mov rax, 60 syscall Вариант 2.  Раздельная компиляция. В этом случае доступные извне метки (функции, данные) объявляются с помощью директивы global. Файл sum.asm:  global sum ; делаем функцию sum доступной извне section .text ; Функция возвращает сумму чисел ; Принимает два параметра: ; rdi - первое число ; rsi - второе число ; Результат функции возвращается через регистр rax sum: mov rax, rdi ; результат в rax add rax, rsi ret Файл hello.asm  global _start extern sum ; функция sum расположена где-то во вне section .text _start: mov rdi, 33 mov rsi, 44 call sum mov rdi, rax ; для проверки результата помещаем сумму из RAX в RDI mov rax, 60 syscall Сначала скомпилируем файл sum.asm:  nasm -f elf64 sum.asm -o sum.o Затем скомпилируем файл hello.asm:  nasm -f elf64 hello.asm -o hello.o В итоге у нас получится два разных объектных файла - sum.o и hello.o. Скомпонуем их в один исполняемый файл:  ld hello.o sum.o -o hello Инструкции Арифметика и логика Mov  копирование значений. mov destination, source destination: регистр или память. Source: регистр, память, число. Одновременно не может из памяти в память. Должны совпадать по размерам. Для расширения нулями меньших регистров (только регистр - регистр): movsxd dest, source ; если dest - 64-разрядный операнд и source - 32-разрядный movsx dest, source ; для всех остальных комбинаций операндов Однако с знаком будут проблемы. Для беззнакового расширения нулями movzx:  mov al, 5 movzx rdi, cx  Есть относительная адресация, то есть  mov eax, [ebx + 8] ; EAX = значение по адресу EBX + 8 Надо разобраться mov [esi + ecx*4], edx ; Записать EDX по адресу ESI + ECX*4 Однако разность [esi - 4] может не работать. Значение регистра AL помещается в самый младший байт регистра RDI. Остальные байты (7 байт) регистра RDI заполняются нулями. Если не сделать заполнение нулями, то в старший из 8 байт попадет байт аргумента, дальше - некое непотребство.  movzx rsi, byte [cura] ; если cura это байт lea  загрузка/вычисление адреса. Есть адресная арифметика. Add / sub сложение и вычитание  add operand1, operand2 ; operand1 = operand1 + operand2 inc rdi ; rdi = rdi + 1 sub rdi, rsi ; rdi = rdi - rsi dec rdi ; rdi = rdi - 1 mul  и  imul  умножает два целых числа.  imul  умножает числа со знаком, а  mul - беззнаковые числа. Обе инструкции принимают один операнд - регистр или адрес в памяти, который умножается на значение в регистре RAX. Результат помещается в регистры RAX/RDX  mul operand8 ; если операнд 8-разрядный, результат в AX mul operand16 ; если операнд 16-разрядный, результат в DX:AX mul operand32 ; если операнд 32-разрядный, результат в EDX:EAX mul operand64 ; если операнд 64-разрядный, результат в RDX:RAX В AX/EAX/RAX помещается младшая часть результата, а в DX/EDX/RDX - старшая.  global _start section .text _start: mov rdi, 2 mov rax, 4 mul rdi ; RAX = RAX * RDI mov rdi, rax ; RDI = RAX = 8 mov rax, 60 syscall div  и  idiv .   idiv  делит два числа со знаком, а  div - беззнаковые числа.   Если операнд 8-разрядный, то  div  делит регистр  AX  на операнд, помещая частное в  AL , а остаток (по модулю) в  AH . Если операнд 16-разрядный, то инструкция  div  делит 32-разрядное число в  DX:AX  на операнд, помещая частное в  AX, а остаток в DX. Если операнд 32-разрядный,  div  делит 64-битное число в  EDX:EAX  на операнд, помещая частное в  EAX , а остаток в  EDX . И если операнд 64-разрядный,  div  делит 128-битное число в  RDX:RAX  на операнд, помещая частное в  RAX , а остаток в  RDX . global _start section .text _start: mov rax, 0 ; обнуляем регистр mov ax, 22 ; 16-разрядный регистр mov bl, 5 ; 8-разрядный регистр div bl ; AX/BL = AL =4 (результат), AH = 2 (остаток) movzx rdi, al ; RDI = 4 mov rax, 60 syscall При этом в x86-64 нельзя разделить два числа одинаковой разрядности, например, одно 8-разрядное на другое 8-разрядное. Если знаменатель представляет собой 8-битное значение, числитель должен быть 16-битным значением. Если же нужно разделить одно 8-битное значение без знака на другое, то необходимо дополнить числитель нулями до 16 бит, загрузив числитель в регистр AL, а затем переместив 0 в регистр AH. Отсутствие расширения AL до нуля перед выполнением div может привести к тому, что x86-64 выдаст некорректный результат. Если нужно разделить два беззнаковых 16-разрядных числа, то надо расширить регистр AX (который содержит числитель) до регистра DX. Для этого достаточно загрузить 0 в регистр DX. Если нужно разделить одно беззнаковое 32-битное значение на другое, перед делением надо расширить регистр EAX нулями до EDX (загрузив 0 в EDX). И чтобы разделить одно 64-битное число на другое, перед делением нужно расширить RAX нулями до RDX (поместив 0 в RDX). Логические операции. and, or, xor, not, neg,  and reg1 reg2 reg1 = reg1 and reg2 Есть сдвиг и вращение Переходы. Безусловный переход Регистр rip указывает на адрес памяти, по которому будет выполняться следующая инструкция. Во время выполнения каждой инструкции процессор увеличивает rip, чтобы указывал на следующую.  JMP - безусловный переход.  jmp метка jmp регистр jmp адрес_в_памяти Переход по метке:  global _start section .text _start: mov rdi, 11 ; RDI = 11 jmp exit ; переходим к метке exit mov rdi, 22 ; не выполняется exit: ; метка exit mov rax, 60 ; 60 - номер системного вызова exit syscall Переход по адресу в регистре:  global _start section .text _start: mov rbx, exit ; в регистр RBX помещаем адрес метки exit mov rdi, 22 ; RDI = 22 jmp rbx ; переходим к адресу из регистра RBX mov rdi, 33 ; не выполняется exit: ; метка exit mov rax, 60 ; 60 - номер системного вызова exit syscall Переход к адресу в памяти. Переменная должна быть qword , четверичное слово, которое занимает 64 бит.  global _start section .text _start: mov rdi, 23 ; RDI = 23 jmp [exitPtr] ; переходим к адресу из exitPtr mov rdi, 33 ; не выполняется exit: ; метка exit mov rax, 60 ; 60 - номер системного вызова exit syscall ; выполняем системный вызов exit exitPtr: dq exit ; переменная exitPtr хранит адрес метки exit Условный переход В регистре eflags 4 бита используются для проверки состояния исполнения предыдущей команды и перехода. Инструкции,  выполняющие математические или логические операции (add, sub, and, or, xor и not) влияют на установку флагов, а инструкции загрузки данных типа mov или lea не влияют. Флаг Описание Команда Описание CF Флаг переноса. Беззнаковое переполнение (сумма с переносом или вычитании с заимствованием). jc переход к метке, если флаг переноса установлен     jnc переход, если флаг переноса НЕ установлен clc сброс флага переноса setc установка флага переноса OF Флаг переполнения. Переполнение со знаком jo переход к метке, если флаг переполнения установлен jno переход к метке, если флаг переполнения не установлен SF Флаг знака. Если старший бит результата установлен. То есть флаг знака отражает состояние старшего бита результата. js переход к метке, если флаг знака установлен jns переход к метке, если флаг знака не установлен ZF Флаг нуля. Если результат вычисления дает 0 jz переход к метке, если флаг нуля установлен jnz переход к метке, если флаг нуля не установлен Сохранение/восстановление состояния Порядок битов для обоих операций: Флаг переноса (CF) Всегда равен 1 Флаг паритетности (PF) Всегда равен 0 Дополнительный флаг переноса (AF) Всегда равен 0 Флаг нуля (ZF) Флаг знака (SF) Биты 1, 3, и 5 не используются. lahf копирует флаги состояния из регистра eflags в регистр ah sahf сохраняет флаги состояния из регистра ah в регистр eflags Пример перехода  global _start section .text _start: mov al, 255 add al, 3 ; AL = AL + 3 jc carry_set ; если флаг переноса установлен, переход к метке carry_set mov rdi, 2 ; если флаг переноса не установлен, RDI = 2 jmp exit carry_set: ; если флаг переноса установлен mov rdi, 4 ; RDI = 4 exit: ; метка exit mov rax, 60 syscall Сравнение cmp (от compare) сравнивает значения и устанавливает флаги. Результат сравнения используется для условного перехода.  cmp left_operand, right_operand Могут участвовать регистры, переменные, непосредственные операнды. Если сравнивается непосредственный операнд, то он указывается вторым. Оба операнда целые числа, числа с плавающей точкой НЕ сравниваются. Cmp вычитает второй из первого и устанавливает флаги кода условия на основе результата вычитания. Cmp не сохраняет результат вычитания. Аналогичные команды для получения результатов сравнения: Команда Описание je / jz проверяет ZF == 1 выполняет переход, если оба операнда равны. jne / jnz проверяет ZF == 0 выполняет переход, если оба операнда не равны. ja / jnbe проверяет одновременно СF == 0 и ZF == 0. Переход, если первый операнд больше второго. Оба операнда беззнаковые. jae / jnb проверяет СF == 0 Переход, если первый операнд больше или равен второму. Оба операнда беззнаковые. Аналогичен инструкции jnc jb / jnae проверяет условие СF == 1 и выполняет переход, если первый операнд меньше второго. Оба операнда беззнаковые. Аналогичен инструкции jc. jbe / jna проверяет одновременно два условия СF == 1 и ZF == 1 (достаточно, чтобы выполнялось хотя бы одно из этих условий). Выполняет переход, если первый операнд меньше или равен второму. Оба операнда беззнаковые. jg / jnle проверяет одновременно два условия SF == OF и ZF == 0 (оба условия должны быть истинными). Выполняет переход, если первый операнд больше второго. Оба операнда со знаком. jge / jnl проверяет условие SF == OF и выполняет переход, если первый операнд больше или равен второму. Оба операнда со знаком. jl / jnge проверяет условие SF != OF (флаги SF и OF не должны быть равны) и выполняет переход, если первый операнд меньше второго. Оба операнда со знаком. jle / jng проверяет одновременно два условия SF != OF и ZF == 1 (достаточно, чтобы выполнялось хотя бы одно из этих условий). Выполняет переход, если первый операнд меньше или равен второму. Оба операнда со знаком. Через / - одинаковые операторы, и машинный код одинаковый. Условное копирование. В зависимости от сравнения загрузить в регистр некоторое значение.  Команда Описание cmovc / cmovb / cmovnae копирует значение, если флаг переноса CF = 1 cmovnc / cmovnb / cmovae копирует значение, если флаг переноса CF = 0 cmovz / cmove копирует значение, если флаг нуля ZF = 1 cmovnz / cmovne копирует значение, если флаг нуля ZF = 0 cmovs копирует значение, если флаг знака SF = 1 cmovns копирует значение, если флаг знака SF = 0 cmovo копирует значение, если флаг переполнения OF = 1 cmovno копирует значение, если флаг переполнения OF = 0 Инструкции для сравнения с копированием. Здесь есть инструкции для сравнения беззнаковых чисел:  Команда Описание cmova копирует значение, если первый операнд больше второго (CF=0, ZF=0) cmovnbe копирует значение, если первый операнд не меньше и не равен второму (CF=0, ZF=0) cmovae / cmovnc / cmovnb копирует значение, если первый операнд больше или равен второму (CF=0) cmovnb / cmovnc / cmovae копирует значение, если первый операнд не меньше второго (CF=0) cmovb / cmovc / cmovnae копирует значение, если первый операнд меньше второго (CF=1) cmovnae / cmovc / cmovb копирует значение, если первый операнд не больше и не равен второму (CF=1) cmovbe копирует значение, если первый операнд меньше или равен второму (CF=1 или ZF=1) cmovna копирует значение, если первый операнд не больше второго (CF=1 или ZF=1) Инструкции сравнения чисел со знаком: Команда Описание cmovg копирует значение, если первый операнд больше второго (SF=OF или ZF=0) cmovnle копирует значение, если первый операнд не меньше и не равен второму (SF=OF или ZF=0) cmovge копирует значение, если первый операнд больше или равен второму (SF=OF) cmovnl копирует значение, если первый операнд не меньше второго (SF=OF) cmovl копирует значение, если первый операнд меньше второго (SF != OF) cmovnge копирует значение, если первый операнд не больше и не равен второму (SF != OF) cmovle копирует значение, если первый операнд меньше или равен второму (SF != OF или ZF=1) cmovng копирует значение, если первый операнд не больше второго (SF != OF или ZF=1) И две общие инструкции как для чисел со знаком, так и для беззнаковых чисел: cmove: копирует значение, если первый операнд равен второму (ZF=1). Аналогичен инструкции cmovz cmovne: копирует значение, если первый операнд не равен второму (ZF=0). Аналогичен инструкции cmovnz Первый параметр этих инструкций (куда копируем) представляет либо регистр, либо переменную (16, 32 или 64-битные). Второй параметр (что копируем) - регистр общего назначения(также 16, 32 или 64-битные).  global _start section .text _start: mov al, 255 mov bl, 3 add al, bl ; складываем AL и BL mov rcx, 2 ; вариант, если флаг переноса сброшен (CF = 0) mov rdx, 4 ; вариант, если флаг переноса установлен (CF = 1) cmovnc rdi, rcx ; Если CF = 0 cmovc rdi, rdx ; Если CF = 1 mov rax, 60 syscall Стек Команда Описание push Кладёт значение в стек push eax pop Извлекает значение из стека pop ebx enter Создаёт стековый фрейм enter 16, 0  leave Удаляет стековый фрейм Циклы Простой цикл: global _start section .text _start: mov rcx, 5 mov rdi, 0 loop: add rdi, 2 ; RDI = RDI + 2 dec rcx ; RCX = RCX - 1 jnz loop ; если флаг нуля НЕ установлен, переход обратно к метке loop mov rax, 60 syscall Встроенный цикл: Команда Описание loop уменьшает на 1 число в регистре RCX и переходит к определенной метке, если RCX не равен нулю.  loope продолжает цикл, если установлен флаг нуля loopne повторяет цикл, если флаг нуля не установлен jrcxz проверяет значение RCX, и если оно рано 0, то переходит к определенной метке. Пример использования на Linux:  global _start section .text _start: mov rcx, 5 ; регистр-счетчик mov rdi, 0 mainloop: ; цикл add rdi, 2 ; некоторые действия цикла loop mainloop ; уменьшаем rcx на 1, переходим к mainloop, если rcx не содержит 0 mov rax, 60 syscall Пример для jrcxz  global _start section .text _start: mov rcx, 5 ; регистр-счетчик mov rdi, 1 mainloop: ; цикл jrcxz exit ; если rcx = 0, то переход к метке exit add rdi, 2 ; некоторые действия цикла loop mainloop ; уменьшаем значение в rcx на 1, переходим к метке mainloop, если rcx не содержит 0 exit: mov rax, 60 syscall Вложенные циклы Для вложенных циклов нужно сохранять значение внешнего счётчика (например, в стеке).  Пример: Таблица умножения (5x5) section .text global _start _start: mov ebx, 1 ; Внешний счётчик (строки) outer_loop: mov ecx, 1 ; Внутренний счётчик (столбцы) inner_loop: ; Вычисляем произведение EBX * ECX mov eax, ebx mul ecx ; EAX = EBX * ECX ; Здесь можно вывести EAX (пропущено для краткости) ; Увеличиваем внутренний счётчик inc ecx cmp ecx, 5 jle inner_loop ; Увеличиваем внешний счётчик inc ebx cmp ebx, 5 jle outer_loop ; sys_exit(0) mov eax, 1 xor ebx, ebx int 0x80 Оптимизация циклов в ассемблере 1. Разворот цикла (Loop Unrolling) Уменьшение числа итераций за счёт повторения тела цикла внутри одной итерации. Пример: Сумма элементов массива (4 элемента за итерацию) section .data arr dd 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 len equ ($ - arr) / 4 ; 8 элементов section .text global _start _start: mov esi, arr ; Указатель на массив mov ecx, len / 4 ; Количество итераций (8 / 4 = 2) xor eax, eax ; Сумма = 0 sum_loop: add eax, [esi] ; Элемент 1 add eax, [esi + 4] ; Элемент 2 add eax, [esi + 8] ; Элемент 3 add eax, [esi + 12] ; Элемент 4 add esi, 16 ; Сдвиг на 4 элемента (4 * 4 байта) loop sum_loop ; Проверка остатка (если len не кратен 4) mov ecx, len % 4 jz done remainder_loop: add eax, [esi] add esi, 4 loop remainder_loop done: ; EAX = сумма Преимущества Недостатки Уменьшение накладных расходов на проверку условия. Лучшее использование конвейера процессора. Увеличение размера кода. Сложность обработки остатков. 2. Замена loop на dec + jnz Инструкция loop медленнее, чем связка dec + jnz т к процессоры лучше оптимизируют dec + jnz. Пример: mov ecx, 100 ; Медленнее: ; loop_label: ; ... ; loop loop_label ; Быстрее: loop_label: ... dec ecx jnz loop_label 3. Вынос инвариантов из цикла. Вычисление константных выражений до цикла. Пример: ; Плохо: mov ecx, 100 loop_start: mov eax, [esi] add eax, 10 ; 10 — инвариант mov [edi], eax add esi, 4 add edi, 4 loop loop_start ; Лучше: mov ecx, 100 mov ebx, 10 ; Вынесли инвариант loop_start: mov eax, [esi] add eax, ebx mov [edi], eax add esi, 4 add edi, 4 loop loop_start 4. Использование регистров вместо памяти. Минимизация обращений к памяти внутри цикла. Пример: ; Плохо: mov ecx, 100 loop_start: mov eax, [esi] add eax, [edi] ; Чтение из памяти mov [esi], eax add esi, 4 add edi, 4 loop loop_start ; Лучше: mov ecx, 100 loop_start: mov eax, [esi] mov ebx, [edi] ; Загрузили в регистр add eax, ebx mov [esi], eax add esi, 4 add edi, 4 loop loop_start 5. Устранение зависимостей данных. Параллельное выполнение независимых операций. Пример: ; Плохо (зависимость по EAX): mov ecx, 100 loop_start: add eax, [esi] add eax, [edi] ; Ждёт завершения предыдущего ADD mov [esi], eax add esi, 4 add edi, 4 loop loop_start ; Лучше: mov ecx, 100 loop_start: mov ebx, [esi] add ebx, [edi] ; Независимая операция mov [esi], ebx add esi, 4 add edi, 4 loop loop_start 6. Инструкции SIMD (SSE/AVX) Обработка нескольких данных одной командой. Пример section .data arr1 dd 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 arr2 dd 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 section .text global _start _start: mov ecx, 4 mov esi, arr1 mov edi, arr2 loop_start: movaps xmm0, [esi] ; Загрузка 4 float movaps xmm1, [edi] addps xmm0, xmm1 ; Параллельное сложение movaps [esi], xmm0 add esi, 16 add edi, 16 sub ecx, 1 jnz loop_start Разное Представление чисел По умолчанию десятичное. Другие форматы: Префикс Постфикс Описание 0b b Двоичное 0x h Шестнадцатеричное   в   Регистры Запись в часть 64-битного регистра, например в регистр AL, влияет только на биты этой части. В случае AL загрузка 8-битного значения изменяет младшие 8 битов RAX, оставляя остальные 48 бит без изменений. Виды регистров Название Разряд Тип Назначение RAX EAX AX AH, AL 64 32 16 8 Универсальный (Accumulator): для арифметических операций RBX EBX BX BH, BL 64 32 16 8 Универсальный (Base pointer): указатель на базу стека внутри функции RCX ECX CX CH, CL 64 32 16 8 Универсальный (Counter): для хранения счетчика цикла RDX EDX DX DH, DL 64 32 16 8 Универсальный (Data): для арифметических операций и операций ввода-вывода R8-R15 R8D-R15D R8W-R15W R8B-R15B 64 32 16 8 Универсальный 8 универсальных регистров RSP ESP SP 64 32 16 Указатели (Stack pointer): указатель на верхушку стека RBP EBP BP 64 32 16 Указатели (Base pointer): указатель на базу стека внутри функции RSI ESI SI 64 32 16 Индексы (Source index): указатель на источник при операциях с массивом RDI EDI DI 64 32 16 Индексы (Destination index): указатель на место назначения в операциях с массивами RFLAGS Флаги Биты состояния процессора после предыдущей операции RIP EIP 64 32 Специальный Счетчик команд ST0 - ST7 80 Специальные Регистры для работы с числами с плавающей точкой YMM0-YMM15 XMM0 - XMM15 256   128   Каждый регистр можно настроить как четыре 32-битных регистра с плавающей точкой; два 64-битных регистра двойной точности с плавающей точкой; или шестнадцать 8-битных, восемь 16-битных, четыре 32-битных, два 64-битных или один 128-битный целочисленный регистр. Регистр флагов RFLAGS: Бит Имя назначение 0 CF Флаг переноса (Carry flag):казывает, был ли при сложении перенос или заимствование при вычитании. Используется в качестве входных данных для инструкций сложения и вычитания. 2 PF Флаг четности: устанавливается, если младшие 8 битов результата содержат четное число единиц. 4 AF Флаг настройки: указывает, был ли при сложении перенос или заимствование при вычитании младших 4 битов. 6 ZF Флаг нуля (Zero flag): устанавливается, если результат операции равен нулю 7 SF Флаг знака (Sign flag): устанавливается, если результат операции отрицательный. 8 TF Флаг прерывания выполнения (Trap flag): используется при одношаговой отладке. 9 IF Флаг разрешения прерывания: установка этого бита разрешает аппаратные прерывания. 10 DF Флаг направления: контролирует направление обработки. Если не установлен, то порядок от самого младшего до самого старшего адреса. Если установлен, то порядок обратный - от самого старшего до самого младшего адреса. 11 OF Флаг переполнения (Overflow flag): если устанавлен, то операция привела к переполнению со знаком. 12-13 IOPL Уровень привилегий ввода-вывода (I/O privilege level): уровень привилегий текущего выполняемого потока. IOPL 0 — это режим ядра, а 3 — пользовательский режим. 14 NT Флаг вложенной задачи (Nested task flag): управляет цепочкой прерываний. 16 RF Флаг возобновления (Resume flag): используется для обработки исключений во время отладки. 17 VM Флаг режима виртуальной машины 8086: если установлен, режим совместимости с 8086 активен. Этот режим позволяет запускать некоторые приложения MS-DOS в контексте операционной системы в защищенном режиме. 18 AC Флаг проверки выравнивания (Alignment check flag): если установлен, проверка выравнивания памяти активна. Например, если установлен флаг AC, сохранение 16-битного значения по нечетному адресу вызывает исключение проверки выравнивания. Процессоры x86 могут выполнять невыровненный доступ к памяти, когда этот флаг не установлен, но количество требуемых командных циклов может увеличиться. 19 VIF Флаг виртуального прерывания (Virtual interrupt flag): виртуальная версия флага IF в виртуальном режиме 8086.. 20 VIP Флаг ожидания виртуального прерывания: Устанавливается, когда прерывание находится в состоянии ожидания в виртуальном режиме 8086. 21 ID Флаг ID: если этот бит установлен, то поддерживается инструкция cpuid. Эта инструкция возвращает идентификатор процессора и информацию о его функциях. Задачи Задача 1. Вычислить выражение: (a + b) * c - d, где a=5, b=3, c=4, d=8. Результат вывести в консоль. global main extern printf section .data     cura dd 5     curb dd 3     curc dd 4     curd dd 8     mymsg db "%d",10,0 section .text main:      mov eax, 0      add eax, [cura]      add eax, [curb]      mov edx, [curc]      mul dword [curc]; in ax (a+b)*c      sub eax, [curd]      mov rsi, rax ; print results      mov rax, 0      mov rdi, mymsg      call printf      ret Проверяет: Работу с регистрами, базовые арифметические операции. Задача 2. Перевернуть строку "Hello!" и вывести. Не использовать внешние функции кроме системных вызовов. global _start section .data msg db "abcdefg",10,0 msg_full_len equ $-msg msg_half_len equ (msg_full_len - 2)/2 section .text _start:     ; mirroring string     mov rcx, msg_half_len     mov r8, msg_full_len - 3     mov r9, 0     mov rsi, msg loop:     mov bl, [rsi + r8]     mov dl, [rsi + r9]     mov [rsi + r9], bl     mov [rsi + r8], dl     dec r8     inc r9     dec rcx     jnz loop     ; printing string     mov rax, 1     mov rdi, 1     mov rsi, msg     mov rdx, msg_full_len-1     syscall     mov rax, 60     mov rdi, 0     syscall Проверяет: Работу с памятью, циклами, обработку строк. Задача 3. В массиве чисел [7, 2, 9, 1, 5] найти максимальный элемент и вывести его. global main extern printf section .data     nums db 7, 2, 9, 1, 5     nums_len equ $-nums     infostr db "Max number: %d",10,0 section .text main:     mov rcx, nums_len     mov rax, 0 mainloop:     cmp byte [nums + rcx-1], al     ja new_max     dec rcx     jnz mainloop     jmp progend new_max:     mov al, [nums + rcx -1]     dec rcx     jnz mainloop progend:     mov rsi, rax     mov rax, 0      mov rdi, infostr      call printf      mov rax, 60     syscall Проверяет: Работу с массивами, условные переходы. Задача 4.  Реализуйте рекурсивную функцию вычисления факториала для n=5 extern printf section .data     msg db "Factorial: %d",10,0     fact equ 5 section .text     global main main:     mov rcx, fact     mov rax, 1     call factorial     mov rsi, rax     mov rax, 0      mov rdi, msg      call printf      mov rax, 60     xor rdi, rdi     syscall factorial:     mul rcx     dec rcx     cmp rcx, 1     jnz factorial     ret Проверяет: Понимание стека, рекурсии, соглашений о вызовах. Задача 5. Строки и вывод данных Завершение программы  mov rax, 60 mov rdi, 0 syscall При использовании gcc можно  ret Код возврата Linux Без отладчика можно смотреть состояние одного регистра за счет копирования его в регистр rdi (Linux) при завершении программы. global _start ; делаем метку метку _start видимой извне section .text ; объявление секции кода _start: ; объявление метки _start - точки входа в программу mov rdi, 23 ; помещаем в регистр rdi код возврата - 23 mov rax, 60 ; 60 - номер системного вызова exit syscall ; выполняем системный вызов exit Затем выполняется приложение, команда $? выводит код завершения предыдущей команды  root@Eugene:~/asm# ./hello root@Eugene:~/asm# echo $? 23 Windows:  global _start ; делаем метку метку _start видимой извне section .text ; объявление секции кода _start: ; метка _start - точка входа в программу mov rax, 23 ; помещаем в регистр rax код возврата - 23 ret ; выход из программы Получение кода возврата echo %ERRORLEVEL% Строки Статичное определение строки и длины (для последующего вывода)  section .data msg db "Hello!",10,0 msg_len equ $ - msg ; $ - текущая позиция ассемблера msg_half_len equ (msg_full_len - 2)/2 ; возможен такой расчет Использование системного вызова  global main section .data msg db "Hello",10,0 msg_len equ $ - msg section .text main: mov rax, 1 mov rdi, 1 mov rsi, msg mov rdx, [msg_len] - 1 syscall ret Использование функции C  global main extern printf section .data fmtint db "Result: %d",10,0 fmtstr db "Outstring: %s",10,0 msg db "for textout",0 ... section .text main: ... ; вывод числа mov rsi, <переменная> ; в rsi то что нужно вывести mov rax, 0 mov rdi, fmtint call printf ; вывод строки mov rsi, msg mov rax, 0 mov rdi, fmtstr call printf Данные Типы данных db байт dw слово dd двойное слово dq двойное длинное слово Для строк в конце добавляется завершающий 0 (NULL).  Массив:  nums dq 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ; семь 8-байтных чисел Как и всегда, хранится адрес первого элемента.  times определяет массив одинаковых элементов.  numb: times 10 db 2 ; десять чисел, каждое из которых равно 2, 1-байтные Упрощенный вариант выделения памяти для массива (начальные 0):  resb выделяет некоторое количество байт resw выделяет некоторое количество слов (2-х байтовых чисел) resd выделяет некоторое количество двойных слов (4-х байтовых чисел) resq выделяет некоторое количество четверных слов (8-х байтовых чисел) Пример:  buffer resb 10 Значение переменной получаем при [], по умолчанию адрес переменной. В Windows лексика сложнее. Структура: Простое определение  - через метку и смещение section .data ; условная структура person: db "Alice",10 ; имя dq 34 ; возраст ; смещение компонентов в структуре NAME_OFFSET equ 0 AGE_OFFSET equ 6 section .text _start: mov rsi, person ; в RSI - адрес строки mov rdi, 1 ; в RDI - дексриптор вывода в стандартный поток (консоль) mov rdx, AGE_OFFSET ; в RDX - длина строки mov rax, 1 ; в RAX - номер функции для вывода в поток syscall ; вызываем функцию Linux mov rdi, [rsi + AGE_OFFSET] ; в RDI - возраст Другой способ:  struc имя_структуры поле_1: тип_поля_1 размер_поля_1 поле_2: тип_поля_2 размер_поля_2 ........................................ поле_N: тип_поля_N размер_поля_N endstruc Пример:  struc person .id: resd 1 ; 4 байта (d=double word) .name: resb 20 ; 20 байт (b=byte) .age: resw 1 ; 2 байта (w=word) endstruc person.id = 0 person.name = 4 (потому что .id занял 4 байта) person.age = 24 (потому что .name занял 20 байт после .id) person_size = 26 (общий размер: 4 + 20 + 2) Т е при использовании struc не нужно самому высчитывать адреса меток. Создание экземпляра (выделение памяти) Для хранения данных обычно применяются две секции - .bss (для неинициализированных данных) и .data, то соответственно мы можем создавать инициализированные и неинициализированные экземпляры структуры. Неинициализированный экземпляр (в секции .bss) Это самый простой способ, использующий метку _size:  section .bss   person1: resb person_size  ; Выделить 26 байт под один экземпляр   person2: resb person_size  ; Выделить еще 26 байт Инициализированный экземпляр (в секции .data) Для создания экземпляра с начальными значениями используются макросы ISTRUC, AT и IEND.  section .data   tom:       istruc person      ; Начало экземпляра структуры person           at person.id,   dd 101           ; в поле .id число 101           at person.name, db "Tom", 0  ; в .name строка "Tom", 0           ; (Оставшиеся байты .name будут неявно заполнены нулями)           at person.age, dw 2            ; в поле .age число 2       iend                ; Завершение экземпляра структуры person Стоит отметить, что поля структуры должны быть объявлены в том же порядке, в котором они были указаны в определении структуры. Доступ к полям структуры осуществляется путем сложения базового адреса экземпляра структуры с меткой-смещением нужного поля: Пример доступа к полям экземпляра tom (из .data):  ; Поместить ID в EAX mov eax, [tom + person.id]   ; EAX = 101 ; Поместить возраст в BX mov bx, [tom + person.age]  ; BX = 2 ; Получить адрес имени (например, для вызова функции) lea esi, [tom + person.name] ; Теперь ESI указывает на строку "Tom"     Преобразование разрядности. При несоответствии разрядности регистра и памяти желательно точно определять, что делать.  ... section .data nums db 1, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ... movzx rax, byte [nums] byte: преобразует в байт word: преобразует в слово dword: преобразует в двойное слов qword: преобразует в четверное слово Точка определения данных: section .text Должны определяться либо до первой инструкции, либо после последней инструкции. Только константы. section .data Наиболее логичная точка размещения. Но все данные в этой секции размещаются в бинарнике и затем копируются в ОП. section .rodata Раздел только для чтения. Отличие от констант в том, что занимают память. Константы подставляются во время компиляции. Нельзя сделать массив констант. section .bss Логичнее размещать здесь неизвестные сначала данные, resb/... Не занимается память в бинарнике, Косвенная адресация. Обращение по некоторому адресу: [base + (index * scale) + offset] Компоненты: base базовый регистр, который содержит некоторый адрес. Это может быть 64-разрядный или 32-разрядный регистр общего назначения или регистр RSP index индексный регистр, который содержит некоторый индекс относительно адреса в базовом регистре. В качестве индексного регистра также могут выступать 64-разрядный или 32-разрядный регистр общего назначения или регистр RSP scale множитель, на который умножается значение индексного регистра. Может принимать значения 1, 2, 4 или 8 offset может представлять 32-разрядное значение в виде числа или имени переменной. Это может быть 64-разрядный регистр общего назначения или регистр RSP Стек LIFO. Управляется через регистр RSP. Когда программа начинает выполняться, ОС инициализирует регистр RSP адресом последней ячейки памяти в сегменте стека. Размер стека зависит от системы. На Linux х86-64 стек ограничен 2 мегабайтами. Стек растет от больших адресов к меньшим. При начале стек выровнен по 16-байтовой границе. Использование стека push добавляет данные в стек. Возможно добавить 16- и 64-разрядный регистр, адрес в памяти 16- и 64-разрядного числа или значение 16- и 32-разрядной константы (32-битная констранта расширяется до 64 бит).  При выполнении инструкции push от значения регистра RSP вычитается размер операнда. А по адресу, который хранится в стеке, помещается значение операнда. pop получает из стека значение, адрес которого в регистре RSP. Можно сохранить в 16- и 64-разрядный регистр или адрес в памяти 16- и 64-разрядного числа.  global _start section .text _start:   mov rdx, 15   push rdx            ; в стек помещаем содержимое регистра RDX   pop rdi             ; значение из вершины стека помещаем в регистр RDI   mov rax, 60   syscall Сохранение регистров в стек  global _start section .text _start: ...   push rdi   push rdx ... pop rdx   pop rdi Сохранение флагов состояния pushfq и popfq (без аргументов) сохраняет/восстанавливает регистр RFLAGS Восстановление стека без извлечения данных При завершении программы нужно восстановить адрес в RSP. Можно через pop. Можно прибавть нужное значение к RSP  global _start section .text _start:   mov rdi, 11   mov rdx, 33   push rdi   push rdx   add rsp, 16     ; прибавляем к адресу в RSP 16 байт   mov rax, 60   syscall Резервирование пространства в стеке:   global _start section .text _start:   sub rsp, 16  ; резервируем в стеке 16 байт     ; некоторая работа со стеком   add rsp, 16     ; восстанавливаем значение стека   mov rax, 60   syscall Косвенная адресация в стеке Как и в случае с любым другим регистром, в отношении регистра стека RSP можно использовать косвенную адресацию и обращаться к данным в стеке без смещения указателя RSP. global _start section .text _start:   push 12   push 13   push 14   push 15   mov rdi, [rsp+16]      ; [rsp+16] - адрес значения 13   add rsp, 32     ; восстанавливаем значение стека   mov rax, 60   syscall Функции и прерывания Функция - набор инструкций под некоторой меткой (имя функции). Функции завершается ret. Вызываемые функции могут вызывать другие функции. sum:   mov rdi, 7   mov rsi, 5   add rdi, rsi   ret Вызов функции:  call название_функции Call помещает в стек 64-битный адрес инструкции, которая идет сразу после вызова. Это называется адресом возврата. Когда процедура завершает выполнение, для возвращения к вызывающему коду она выполняет инструкцию ret. Команда ret извлекает 64-битный адрес возврата из стека и косвенно передает управление на этот адрес.  global _start section .text _start: call sum mov rax, 60 syscall sum: mov rdi, 7 mov rsi, 5 add rdi, rsi ret Стек и функции При вызове ret на верхушке стека должен быть адрес возврата. Иначе скорее всего будет ошибка "Segmentation fault": Поэтому процедура должна извлекать из стека все ранее сохраненные в ней данные и извлекать ровно столько, сколько было сохранено, чтобы адрес возврата сохранялся в стеке и к концу программы оказался в верхушке стека. Можно использовать этот адрес для выхода из функции:  global _start section .text _start:   mov rdi, 5   mov rsi, 20   call sum   add rdi, 10      ; RDI = 15   mov rax, 60   syscall ; определяем функцию sum sum:   jmp [rsp]        ; переходим по адресу, который храниться в RSP   add rdi, rsi        ; эта строка НЕ выполняется   ret Функции могут использовать регистры. Поэтому нужно сохранять нужные регистры перед вызовом функций.  Передача и возврат параметров Для передачи параметров применяются регистры, стек или через глобальные переменные. Если параметров немного, то через регистры. Наиболее удобным местом для возврата результатов функции в архитектуре x86-64 являются регистры. Как правило, результат в регистр RAX, хотя можно любой регистр общего назначения. В RAX большинство языков высокого уровня помещают результат функции. Согласно интерфейсам System ABI и Microsoft Windows ABI целочисленный результат помещается в регистр RAX.  Соглашения о вызовах (Calling Conventions) Определяют, как передавать аргументы и кто очищает стек. Стандартные соглашения (x86) Соглашение Передача аргументов Очистка стека Используемые регистры cdecl Через стек (справа налево) Вызывающий EAX ,  ECX ,  EDX  — не сохраняются stdcall Через стек (справа налево) Вызываемая EAX ,  ECX ,  EDX  — не сохраняются fastcall Первые 2 —  ECX ,  EDX , остальные — стек Вызываемая EAX ,  ECX ,  EDX — не сохраняются В случае большого объекта можно вместо значения возвратить его адрес (который занимает 8 байт). При вызове функции доступен весь стек, выделенный в программе. Но функция может иметь свои локальные переменные. Для этого определяется фрейм стека (stack frame) - некоторая область в стеке, которая предназначена для текущей функции, включая адрес возврата, параметры и локальные переменные. Для доступа к фрейму стека предназначен регистр RBP (BP - base pointer или базовый указатель), который представляет указатель на базовый адрес фрейма стека.  global _start section .data nums dq 10, 20, 30, 15, 15 count equ ($-nums)/numSize    ; количество элементов numSize equ 8   ; размер каждого элемента section .text _start:   mov rdi, 11       ; в RDI параметр для функции sum   call sum            ; после вызова в RAX - результат сложения   mov rdi, rax     ; помещаем результат в RDI   mov rax, 60   syscall sum:   ; добавляем в стек число 5 - условная безымянная локальная переменная   push 5          ; RSP указывает на адрес числа 5   mov rax, rdi    ; в RAX значение параметра из RDI   add rax, [rsp]  ; rax = rax + [rsp] = rax + 5   add rsp, 8      ; особождаем стек   ret Нередко значения параметров, которые передаются через регистры, также помещаются в локальные переменные. Благодаря этому мы сможем высвободить регистры для вычислений.   global _start section .text _start:   mov rdi, 11       ; в RDI параметр для функции sum   call sum            ; после вызова в RAX - результат сложения   mov rdi, rax     ; помещаем результат в RDI   mov rax, 60   syscall sum:   sub rsp, 8         ; резервируем для двух переменных в стеке 8 байт   mov dword [rsp+4], 5       ; По адресу [rsp+4] первая локальная переменная, которая равна 5   mov dword [rsp], edi     ; По адресу [rsp] вторая локальная переменная, которая равна EDI   mov eax, [rsp+4]    ; в EAX значение первой переменной (5)   add eax, [rsp]     ; EAX = EAX + вторая переменная (edi)   add rsp, 8           ; особождаем стек   ret Установка имен переменных Выше обе наших локальных переменных были безымянными. Для нас фактически они существуют лишь как смещения относительно указателя стека RSP. Однако манипулировать смещения не очень удобно, в процессе написания программы мы можем перепутать спещения. Но с помощью констант мы можем им назначить переменным определенные имена. global _start _a equ 4    ; смещение переменной _a относительно rsp _b equ 0    ; смещение переменной _b относительно rsp section .text _start:   mov rdi, 12       ; в RDI параметр для функции sum   call sum            ; после вызова в RAX - результат сложения   mov rdi, rax     ; помещаем результат в RDI   mov rax, 60   syscall sum:   sub rsp, 8         ; резервируем для двух переменных в стеке 8 байт   mov dword [rsp+_a], 5      ; По адресу (rsp+4) первая локальная переменная, которая равна 5   mov dword [rsp + _b], edi    ; По адресу (rsp) вторая локальная переменная, которая равна EDI   mov eax, [rsp+_a]     ; в EAX значение первой переменной   add eax , [rsp + _b]    ; EAX = EAX + вторая переменная   add rsp, 8           ; особождаем стек   ret Регистр RBP Для управления доступом к различным частям фрейма стека Intel предоставляет специальный регистр - RBP (Base Pointer). А для доступа к объектам во фрейме стека можно использовать смещение до нужного объекта относительно адреса из регистра RBP. Вызывающий функцию код отвечает за выделение памяти для параметров в стеке и перемещение данных параметра в соответствующее место. Инструкция call помещает адрес возврата в стек. Функция несет ответственность за создание остальной части фрейма, в частности, за добавление локальных переменных. Для этого при вызове функции значение RBP помещается в стек (поскольку при вызове функции в RBP значение вызывающего кода, и это значение надо сохранить), а значение указателя стека RSP копируется в RBP. Затем в стеке освобождается место для локальных переменных. Для доступа к объектам во фрейме стека необходимо использовать смещение до нужного объекта относительно адреса из регистра RBP. Для обращения к параметрам, которые передаются через стек, применяется положительное смещение относительно значения регистра RBP, а для доступа к локальным переменным - отрицательное смещение. Следует с осторожностью использовать регистр RBP для общих расчетов, потому что если вы произвольно измените значение в регистре RBP, вы можете потерять доступ к параметрам текущей функции и локальным переменным.  global _start section .text _start:   mov rdi, 11       ; в RDI параметр для функции sum   call sum            ; после вызова в RAX - результат сложения   mov rdi, rax     ; помещаем результат в RDI   mov rax, 60   syscall sum:   push rbp              ; сохраняем старое значение RBP в стек   mov rbp, rsp         ; копируем текущий адрес из RSP в RBP   sub rsp, 16          ; выделяем место для двух переменных по 8 байт   mov qword[rbp-8] , 7      ; По адресу [rbp-8] первая локальная переменная, равная 7   mov qword [rbp-16], rdi    ; По адресу [rbp-16] вторая локальная переменная, равная RDI   mov rax, [rbp-8]    ; в RAX значение из [rbp-8]  - первая локальная переменная   add rax, [rbp-16]    ; RAX = RAX + [rbp-16] - вторая локальная переменная   mov rsp, rbp         ; восстанавливаем ранее сохраненное значение RSP   pop rbp               ; восстанавливем RBP     ret Инструкции enter и leave Поскольку данная схема работа с регистром %rbp довольно распространена, то для упрощения ассемблер NASM предоставляет две дополнительные инструкции. Так, вместо кода:  push rbp mov rbp, rsp sub rsp, N_байтов  Можно применять следующую инструкцию:  enter N_байтов, 0 Инструкции enter передается выделяемое в стеке количество байт, а второй параметр - число 0. При выполнении эта инструкция сама сохранит старое значение %rbp в стек, скопирует значение rsp в rbp и выделит в стеке N_байтов. А вместо кода  mov rsp, rbp pop rbp  Можно применить  leave       Системные и внешние вызовы Syscall Инструкция процессора, мост между ядром и непривилегированными программами. Для вызова заполняются регистры в соответствии с соглашениями ABI (Application Binary Interface). Есть обновляемая таблица системных вызовов Номер функции размещается в регистре rax, Аргументы функции последовательно в регистрах rdi, rsi, rdx, r10, r8, r9. syscall изменяет регистры rcx и r11. В регистр RCX сохраняется предыдущее значение регистра RIP - адрес следующей инструкции, которую будут выполнять приложение после завершения системного вызова, а в RIP помещается адрес обработчика системного вызова. Также syscall изменяет регистр флагов RFLAGS в соответствии с системным вызовом, а старое значение RFLAGS сохраняется в регистр r11. Поэтому, если программа использует регистры rcx и r11, то перед выполнением системного вызова эти регистры следует сохранить, например, в стек, чтобы не потерять их содержимое. Кроме того, системный вызов может возвращать некоторый результат, который помещается в регистр rax.