Rychle

fasm ( zkratka pro plochý jako se m bller ) je bezplatný víceprůchodový assembler napsaný Tomaszem Grysztarem . fasm je soběstačný [1] , byl původně zkompilován s TASM a od 4. května 1999 jej lze sestavit z nativních zdrojů ve verzi 0.90. fasm má malou velikost a má velmi vysokou rychlost kompilace , má bohatou a prostornou syntaxi maker , která vám umožňuje automatizovat mnoho rutinních úloh [3] [4] . Podporovány jsou jak formáty objektů, tak formáty spustitelných souborů. To ve většině případů eliminuje potřebu linkeru . V ostatních případech musíte použít linkery třetích stran, protože jeden není distribuován s fasm.

Kromě základní instrukční sady procesoru a koprocesoru[ co? ] , fasm podporuje MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , SSE4a , AVX , AVX-2 , AVX-512 , 3DNow! , další rozšíření AES , CLMUL , FMA , FMA4 , XOP a EM64T a AMD64 (včetně AMD SVM a Intel SMX).

Všechny varianty fasm mohou přímo vytvářet výstupní soubory v následujících formátech předdefinovaných v assembleru: objektové soubory (standardní pro většinu assemblerů): Executable and Linkable Format (ELF) nebo Common Object File Format (COFF) (klasický nebo ve specifikaci microsoftu), spustitelné soubory (nevyžaduje další linkery): MZ , ELF nebo Portable Executable (PE) (včetně ovladačů WDM, s možností konfigurace MZ DOS stub). Pro generování souborů v jiném než přednastaveném formátu existuje binární formát souboru, který dává programátorovi plnou kontrolu nad každým byte výstupního souboru, nicméně programátor bude muset popsat celou strukturu, obsah a vztahy takového souboru. soubor přímo.

Nativní cílové architektury jsou architektury IA32 a x86-64 . Existuje neoficiální doplněk fasmarm , který má nativní cílové architektury ARM a ARM64 . Implementace cílových architektur jiných než nativní je podobná podobné implementaci v jakémkoli jiném assembleru – pro tyto účely se používají makra a direktivy pro definici dat.

Kompilace

Kompilace programu ve fasm se skládá ze tří fází: předběžného zpracování, analýzy a sestavení.

Předzpracování

První fáze (preprocessing ) se provádí v 1 průchodu, nejprve je tokenizován zdrojový text, poté jsou v něm rozpoznány a zpracovány všechny direktivy procesoru, rozbalena všechna makra a všechny symbolické konstanty. Protože pro tuto fázi neexistují žádné další průchody, musí být každý jazykový prvek zpracovaný v této fázi nejprve deklarován, než bude možné jej použít.

Analýza

Druhá fáze, v této fázi, dochází k dodatečné klasifikaci tokenů (protože i typy tokenů a požadavky na ně ve fázích předběžného zpracování a montáže jsou mírně odlišné), pro některé tokeny jsou vytvořeny další struktury vlastností, které později použít při montáži.

Montáž

Ve fázi sestavení se určí adresy štítků , zpracují se podmíněné příkazy, otevřou se smyčky a vygeneruje se skutečný program. fasm je víceprůchodový assembler, který mu umožňuje provádět určité optimalizace (například generovat krátký skok na štítek místo dlouhého). Během průchodu kompilátor nemusí vždy vyhodnotit výraz v podmíněných direktivách. V tomto případě provede určitou volbu a pokusí se kompilovat dále. Protože se adresy návěští vypočítané v N-tém průchodu používají v N+1. průchodu, tento proces obvykle konverguje.

Historie

Projekt zahájil v roce 1999 Tomasz Grysztar ( polsky Tomasz Grysztar ), který byl v té době studentem. Jeho zdrojový kód byl napsán výhradně v jazyce symbolických instrukcí TASM . Počínaje verzí 0.90 (4. května 1999) se fasm assembler stal soběstačným (jeho zdrojový kód byl přizpůsoben nativnímu dialektu a sestaven samotným fasm assemblerem). V březnu 2000 byl na internetu zveřejněn fasm.

Zpočátku fasm běžel pouze z 16bitového plochého reálného režimu . Poté byla přidána podpora 32 bitů a navíc podpora DPMI . Zdrojový kód byl přepsán tak, aby jej bylo možné snadno přenést na jakýkoli operační systém x86, který podporuje 32bitové adresování. Byl portován na Windows a poté na Linux.

Principy

Fasm má tendenci používat co nejmenší sadu direktiv preprocesoru, tzn. v předem definovaném souboru směrnic není dovoleno zavádět nové směrnice, jejichž funkčnosti lze dosáhnout již existujícím souborem směrnic. Výjimkou jsou historicky zaměnitelné směrnice.

Fasm je víceprůchodový assembler s optimistickou predikcí, tzn. při prvním průchodu assembler předpokládá, že všechny instrukce mají nejmenší možnou formu. Vícenásobné předávání také umožňuje používat výrazy po neomezenou dobu před tím, než jsou deklarovány.

Fasm nezahrnuje deklarace nepoužitých procedur do výstupního souboru (implementované přes makra).

Obsah výstupního souboru závisí pouze na obsahu zdrojového kódu a nezávisí na prostředí operačního systému ani na parametrech předávaných na příkazovém řádku. Pro ty, kterým byl tento princip pro win32 nepohodlný, byl vyvinut FA wrapper , který umožňuje připojit další soubor k souboru ne přímo v kódu, ale přes příkazový řádek.

Zdrojový kód pro fasm lze zabudovat přímo do spustitelného souboru, čímž se obejdou fáze vytváření souborů mezilehlých objektů a jejich propojení.

Proces kompilace

Kompilace zdrojového kódu probíhá v několika fázích izolovaných od sebe.

Konverze výstupu do požadovaného formátu

Bloky výstupních dat jsou orámovány hlavičkami nezbytnými pro formát, zpracovávají se data a vztahy hlaviček, počítají se kontrolní součty, velikosti bloků... Vygeneruje se výstupní soubor.

Formát instrukce

Pro zápis instrukcí je použita syntaxe Intel .

Jediný významný rozdíl od formátu přijatého v jiných assemblerech ( MASM , TASM v režimu kompatibility MASM) je v tom, že hodnota paměťové buňky je vždy zapsána jako [label_name], ale jednoduše label_nameznamená adresu (tj. sériové číslo) buňky. To vám umožní obejít se bez klíčového slova offset. Také ve fasm se při předefinování velikosti operandu byte ptrjednoduše zapíše místo byte, místo word ptr - atd. wordNení povoleno používat několik hranatých závorek v jednom operandu - proto [bx][si]musíte místo toho napsat [bx+si]. Tyto změny syntaxe vedly k jednotnějšímu a snadněji čitelnému kódu.

Příklad programu

Příklad programu Windows Hello, world! “, která vytiskne tuto zprávu s funkcí MessageBoxa končí: