Программирование на ассемблере x64: от начального уровня до профес­сионального использования AVX

Description

Пер. с анг. А. В. Снастина. Цель этой книги – показать, как используются инструкции языка ассемблера, и научить читателей программировать на нем – начиная с создания самых про­стых программ и заканчивая использованием расширенной системы команд Advanced Vector Extensions (AVX). Для изучения практической части потребу­ется знание основы программирования на каком­-либо языке высокого уровня, например C. Теоретический материал сведен к необходимому минимуму: немного инфор­мации о двоичных числах, краткое описание логических операторов и кое­-что об основах линейной алгебры. Исходный ассемблерный код представлен в виде завершенных программ, которые читатель может протестировать на своем ком­пьютере и поэкспериментировать с ними. Рассматриваются инструментальные средства, которыми можно воспользоваться, и потенциальные проблемы при использовании этих инструментов. Основная часть книги содержит информацию о применении ассемблера в ОС Linux; несколько заключительных глав описывают работу в Windows. Книга предназначена для программистов на языках высокого уровня, а также для системных инженеров и инженеров по обеспечению безопасности, работа­ющих в области исследования вредоносного программного обеспечения. Программирование на ассемблере Х64 От начального уровня до профессионального использования AVX_переплет Основы программирования на ассемблере_11_05_.pdf Об авторе О техническом рецензенте Предисловие от издательства Введение Прежде чем начать Глава 1 Самая первая программа Редактирование, ассемблирование, связывание и запуск (или отладка) Структура программы на ассемблере Раздел section .data Раздел section .bss Раздел section .txt Резюме Глава 2 Двоичные и шестнадцатеричные числа и регистры Краткий вводный курс по двоичным числам Целые числа Числа с плавающей точкой Краткий вводный курс по регистрам Регистры общего назначения Регистр счетчика команд (rip) Регистр флагов Регистры xmm и ymm Резюме Глава 3 Анализ программ с помощью отладчика: GDB Начало отладки Двигаемся дальше Некоторые дополнительные команды отладчика GDB Немного улучшенная версия программы hello, world Резюме Глава 4 Следующая программа: Alive and Kicking Анализ программы alive Вывод Резюме Глава 5 Ассемблер основан на логике Логический оператор NOT Логический оператор OR Логический оператор XOR Логический оператор AND Резюме Глава 6 Отладчик Data Display Debugger Работа с отладчиком DDD Резюме Глава 7 Переходы и циклы Установка SimpleASM Использование SASM Резюме Глава 8 Память Обследование памяти Резюме Глава 9 Целочисленная арифметика Основы использования целочисленной арифметики Изучение арифметических инструкций Резюме Глава 10 Стек Изучение работы стека Наблюдение за стеком Резюме Глава 11 Арифметика с плавающей точкой Сравнение чисел с обычной и двойной точностью Кодирование с применением чисел с плавающей точкой Резюме Глава 12 Функции Создание простой функции Еще о функциях Резюме Глава 13 Выравнивание стека и фрейм стека Выравнивание стека Более подробно о фреймах стека Резюме Глава 14 Внешние функции Создание и связывание функций Расширенная версия makefile Резюме Глава 15 Соглашения о вызовах функций Аргументы функций Схема стека Сохранение регистров Резюме Глава 16 Операции с битами Основные положения Арифметика Резюме Глава 17 Работа с битами Другие способы изменения битов Переменная bitflags Резюме Глава 18 Макрокоманды Создание макроса Использование objdump Резюме Глава 19 Ввод и вывод в консоли Использование средств ввода/вывода Обработка переполнений Резюме Глава 20 Файловый ввод/вывод Использование системных вызовов Обработка файла Условное ассемблирование Инструкции для обработки файлов Резюме Глава 21 Командная строка Доступ к аргументам командной строки Отладка программы с аргументами командной строки Резюме Глава 22 Использование ассемблера в коде C Создание файла исходного кода на языке C Создание файла исходного кода на ассемблере Резюме Глава 23 Встроенный ассемблер Простой встроенный ассемблерный код Расширенный встроенный ассемблерный код Резюме Глава 24 Строки Обработка строк Сравнение и сканирование строк Резюме Глава 25 Предъявите ваш идентификатор Использование инструкции cpuid Использование инструкции test Резюме Глава 26 SIMD Скалярные данные и упакованные данные Невыровненные и выровненные данные Резюме Глава 27 Резюме Работа с битами регистра mxcsr Анализ программы Глава 28 Выравнивание для SSE Пример без выравнивания Пример с выравниванием Резюме Глава 29 SSE-инструкции для работы с упакованными целыми числами SSE-инструкции для работы с целыми числами Анализ исходного кода Резюме Глава 30 Обработка строк средствами SSE Управляющий байт imm8 Использование управляющего байта imm8 Биты 0 и 1 Биты 2 и 3 Биты 4 и 5 Бит 6 Зарезервированный бит 7 Флаги Резюме Глава 31 Поиск символа в строке Определение длины строки Поиск в строках Резюме Глава 32 Сравнение строк Строки с неявно заданной длиной Строки с явно заданной длиной Резюме Глава 33 Перемешиваем данные Основные принципы операций перемешивания Перемешивание в случайном порядке Перемешивание в обратном порядке Перемешивание вращением Перемешивание байтов Резюме Глава 34 SSE-инструкции: маски строк Поиск символов Поиск символов из заданного диапазона Поиск подстроки Резюме Глава 35 AVX Проверка поддержки AVX Пример программы с использованием AVX Резюме Глава 36 Операции с матрицами с использованием AVX Пример исходного кода для операций с матрицами Вывод матрицы: printm4x4 Умножение матриц: multi4x4 Обращение матрицы: inverse4x4 Теорема Гамильтона–Кэли Алгоритм Фаддеева–Леверье Исходный код Резюме Глава 37 Транспонирование матриц Пример исходного кода для транспонирования матриц Версия с использованием неупакованных данных Версия с применением перемешивания Резюме Глава 38 Оптимизация производительности Производительность вычисления транспонированной матрицы Производительность вычисления следа матрицы Резюме Глава 39 Приветствуем мир Windows Начинаем изучение Пишем код в Windows Отладка Системные вызовы Резюме Глава 40 Использование Windows API Вывод в консоли Создание окон Windows Резюме Глава 41 Функции в Windows Использование более четырех аргументов функции Обработка значений с плавающей точкой Резюме Глава 42 Функции с переменным числом аргументов Функции с переменным числом аргументов в Windows Обработка смешанных значений Резюме Глава 43 Работа с файлами в Windows Резюме Послесловие. Что дальше? Предметный указатель