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Maschinensprache und Assembler - ein kleines Beispiel

Ein Tutorial von MaBuSE · begonnen am 14. Okt 2004 · letzter Beitrag vom 20. Okt 2005
Antwort Antwort
Seite 1 von 2  1 2   
Benutzerbild von MaBuSE
MaBuSE
Registriert seit: 23. Sep 2002
Aufgrund des diesen Beitrages Maschinensprache habe ich mich entschlossen ein kleines Tutorial zu schreiben:

Diskussionen bitte in obigen Threat schreiben, Erweiterungen zum Tutorial bitte hier

Zitat von phXql:
Maschinencode is doch nich das selbe wie Assembler. Assembler hat ja schon n paar befehle, aber maschinencode is wirklich nur "strom da" und "strom nich da" (1 bzw 0)... Oder hab ich da mal wieder nich aufgepasst? ^^
Mir ist nun klar geworden, dass es Sinn macht etwas mehr zu Thema zu schreiben

Also...
  • Computer arbeiten digital. (Digital bedeutet logisch es gibt nur 1 und 0 bzw. auf der elektrischen Ebene es gibt nur Strom an und Strom aus.)
    Das kleinste Digitale Element ist ein Bit. (Ein Bit kann 1 oder 0 sein.)
  • Wenn man mit Bits arbeitet, benutzt man das Binäre (duale) Zahlensystem.
    Damit kann man mit 2 Bit 4 Zustände, mit 4 Bit 16 Zustände und mit 8 Bit 256 Zustände darstellen.
    Code:
    bin dez
    00 = 0
    01 = 1
    10 = 2
    11 = 3
  • 8 Bit werden in einem Byte zusammengefasst.
    Zur Darstellung benutzt man das Hexadezimale Zahlensystem. (Hier gibt es Ziffern von 0 bis F.)
    Code:
    bin   hex  dez
    0000 = 0   = 0
    0001 = 1   = 1
    0010 = 2   = 2
    0011 = 3   = 3
    0100 = 4   = 4
    0101 = 5   = 5
    0110 = 6   = 6
    0111 = 7   = 7
    1000 = 8   = 8
    1001 = 9   = 9
    1010 = A  = 10
    1011 = B  = 11
    1100 = C  = 12
    1101 = D  = 13
    1110 = E  = 14
    1111 = F  = 15
    Die 8 Bits 11010110 werden in 2 4er Gruppen aufgeteilt: 1101 0110
    und dann, nach der Tabelle oben, Hexadezimal dargestellt:
    1101 = D und 0110 = 6 -> 11010110 = D6
    So werden statt 8 Zeichen nur noch 2 benötigt (viel weniger zu tippen )
  • Ein Maschinen Programm könnte also wie folgt aussehen:
    EB 0C 68 65 6C 6C 6F 20 77 6F 72 6C 64 24 BA 02 01 B4 09 CD 21 B8 01 4C CD 21
    Dieses Programm gibt auf dem Bildschirm (in der Dos Box) "hello world" aus
  • Es ist natürlich sehr schwer sich die Befehle in dieser Form zu merken, deshalb wurden für die einzelnen Befehle kleine Kürzel (so genannte mnemonische Symbole, kurz Mnemonics)
    • EB bedeutet JMP (Jump = Springe nach)
    • 0C ist der Parameter von JMP und bedeutet 12 Byte
      -> Der 1. Befehl ist also ein "goto 12 Bytes weiter"
    • 68 65 6C 6C 6F 20 77 6F 72 6C 64 24 ist die hexadezimale Darstellung von "hello world$" (genau 12 Bytes )
    • BA bedeutet MOV DX, Wert
    • 02 01 Ist der Wert (Es werden Low und High Byte vertauscht -> Wert = 0102)
      -> MOV DX, 102 -> Dieser Befehl speichert den Wert 0102 in dem Register DX des Prozessors ab
    • B4 bedeutet MOV AH, Wert
    • 09 ist der Wert
      -> MOV AH, 09 -> speichert den Wert 09 im Register AH ab
    • CD bedeutet INT Wert
    • 21 ist der Wert
      -> INT 21 -> ruft den Software Interupt 21 auf
      -> hier wird die DOS Funktion 09 mit Parameter 102 aufgerufen
      -> diese gibt den Text ab Adresse 102 bis zum $ aus
    • B8 bedeutet MOV AX, Wert
    • 01 4C ist der Wert (Es werden Low und High Byte vertauscht -> Wert = 4C01)
      -> MOV AX, 4C01 -> schreibt 4C01 in Register AX
    • CD bedeutet INT Wert
    • 21 ist der Wert
      -> INT 21 -> ruft den Software Interupt 21 auf
      -> hier wird die DOS Funktion 4C 01 aufgerufen
      -> diese beendet das Programm
  • hier noch mal das ganze Listing:
    Code:
    125A:0100 EB0C         JMP    010E
    125A:0102 68656C6C6F20  DB     "hello "
    125A:0108 776F726C6424  DB     "world$"
    125A:010E BA0201        MOV    DX,0102
    125A:0111 B409          MOV    AH,09
    125A:0113 CD21          INT    21
    125A:0115 B8014C       MOV    AX,4C01
    125A:0118 CD21          INT    21
  • so sieht’s als Hex Dump aus:
    Code:
    125A:0100  EB 0C 68 65 6C 6C 6F 20-77 6F 72 6C 64 24 BA 02   ..hello world$..
    125A:0110  01 B4 09 CD 21 B8 01 4C-CD 21 00 00 00 00 00 00   ....!..L.!......
  • Wie kann ich das denn selbst ausprobieren?
    Es gibt im MS DOS / Windows ein Programm Debug.exe mit dem das geht.
    Dieser Debugger wird von der Dos Box aus gestartet:
    Code:
    C:\>debug
    -n c:\temp\hello.com
    -a
    11D1:0100 jmp 130
    11D1:0102 db "hello world",24
    11D1:010E mov dx,102
    11D1:0111 mov ah,9
    11D1:0113 int 21
    11D1:0115 mov ax,4c01
    11D1:0118 int21
    11D1:011A
    -a 100
    11D1:0100 jmp 10e
    11D1:0102
    -rcx
    CX 0000
    :1a
    -w
    0001A Bytes werden geschrieben.
    -q

    C:\>c:\temp\hello.com
    hello world
    C:\>
    Anmerkung zu obigem Beispiel:
    Ich habe erst einen "jmp 130" eingegeben, da ich ja nicht wusste wie lange mein Text wird.
    Vor "mov dx,102" steht die Adresse "010E".
    Diese Adresse habe ich am Schluss nochmal korrigiert "jmp 10e"

    mit "n dateiname" legen wir den Dateinamen fest.
    mit "a" schalten wir in die Assembler Eingabe um
    mit "rcx" legen wir die Programmgröße fest (nach "Int 21" steht "xxxx:011A", da wir bei 0100 begonnen haben und nun bei "011A" sind ist das Programm "1A" Byte groß) ("1A" hex = 26 dez)
    mit "w" speichern wir das Programm ab
    mit "q" beenden wir den Debug.exe

    Im Debug.exe kann man mit ? eine kleine Hilfe (Befehlsübersicht) bekommen.

So das sollte als Info reichen.

Hier kann man noch etwas mehr dazu lesen:
Viel Spaß
Dr. MaBuSE
(°¿°) MaBuSE - proud to be a DP member
(°¿°) MaBuSE - proud to be a "Rüsselmops" ;-)
 
Benutzerbild von MaBuSE
MaBuSE

 
Delphi 10 Seattle Enterprise
 
#2
  Alt 15. Okt 2004, 09:58
Hallo,
ich wurde folgendes gefragt:
Zitat:
...ich hab eine kleine Frage an dich:
Kennst du eine gute Dokumentation zu debug? ...
Diese Seite hier ist ganz gut:
MS-DOS DEBUG Program

gefunden mit:
Bei Google suchenDOS DEBUG.EXE

Viel Spaß
Dr. MaBuSE
  Mit Zitat antworten Zitat
Nicodius

 
Delphi 2006 Architect
 
#3
  Alt 16. Okt 2004, 10:35
mabuse ich seh die seite nicht
Nico Müller
  Mit Zitat antworten Zitat
Benutzerbild von MaBuSE
MaBuSE

 
Delphi 10 Seattle Enterprise
 
#4
  Alt 18. Okt 2004, 10:02
Zitat von Nicodius:
mabuse ich seh die seite nicht
bei mir geht's

Da diese Seiten zur privaten Verwendung kopiert werden dürfen,
Code:
This page may be freely copied for PERSONAL use ONLY !
( It may NOT be used for ANY other purpose unless you have
first contacted and received permission from the author ! )
habe ich Sie Dir per PM geschickt. (Hier werde ich die Seiten ohne vorherige Genehmigung des Autors nicht posten UrhG)
  Mit Zitat antworten Zitat
Benutzerbild von Pseudemys Nelsoni
Pseudemys Nelsoni
 
#5
  Alt 14. Dez 2004, 00:14
Zitat:
bin hex dez
0000 = 0 = 0
0001 = 1 = 0
0010 = 2 = 0
0011 = 3 = 0
0100 = 4 = 0
0101 = 5 = 0
0110 = 6 = 0
0111 = 7 = 0
1000 = 8 = 0
1001 = 9 = 0
1010 = A = 10
1011 = B = 11
1100 = C = 12
1101 = D = 13
1110 = E = 14
1111 = F = 15

die ganzen 0en rechts stimmen aber nicht oder?
Mario
  Mit Zitat antworten Zitat
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MaBuSE

 
Delphi 10 Seattle Enterprise
 
#6
  Alt 14. Dez 2004, 08:53
Zitat von Pseudemys Nelsoni:
die ganzen 0en rechts stimmen aber nicht oder?
Nein. Dort müsste auch 0 bis 9 stehen (wie bei hex)

Das ist ein sogenannter "Copy & Paste" Fehler

[edit]
Das Tutorial oben wurde geändert. Die Tabelle ist nun richtig.
[/edit]
  Mit Zitat antworten Zitat
Dussel
 
#7
  Alt 19. Okt 2005, 11:23
Zu dem Programm habe ich mal zwei Fragen:
Erstens: Ich habe das Programm mal geschrieben und jetzt kann ich es nicht mehr löschen. Es kommt die Fehlermeldung, dass die Datei von einem anderen Programm genutzt wird. Liegt das jetzt am Programm oder an meinem PC?
Zweitens: Ist das Programm jetzt komplett Betriebssystemunabhängig oder braucht es immer noch DOS? Maschinensprache ist ja normalerweise unabhängig, aber in der Beschreibung steht, dass DOS Funktionen aufgerufen werden.
  Mit Zitat antworten Zitat
NicoDE
 
#8
  Alt 19. Okt 2005, 11:37
Zitat von Dussel:
Ich habe das Programm mal geschrieben und jetzt kann ich es nicht mehr löschen.
Bug im Explorer - siehe Win98 se Kann keine Anwendungen mehr löschen

Zitat von Dussel:
Ist das Programm jetzt komplett Betriebssystemunabhängig oder braucht es immer noch DOS?
INT 21 ist ein Interrupt der von MS-DOS-kompatiblen Betriebssystemen zur Verfügung gestellt wird (dazu gehört auch NTVDM (NT Virtual DOS Machine), landläufig auch als "Dos-Box" bezeichnet).
  Mit Zitat antworten Zitat
tommie-lie
 
#9
  Alt 19. Okt 2005, 11:40
Zitat von Dussel:
Ist das Programm jetzt komplett Betriebssystemunabhängig oder braucht es immer noch DOS? Maschinensprache ist ja normalerweise unabhängig, aber in der Beschreibung steht, dass DOS Funktionen aufgerufen werden.
Richtig, und genau aus dem Grund benötigt es MS-DOS oder ein dazu API-kompatibles. INT 21h wird von DOS bereitgestellt, Funktion 9 daraus auch. Ein anderes Betriebssystem könnte allerhand andere Funktionen dort unterbringen. Bis zum Aufruf von "INT 21" läuft das Progrmam also noch unter jedem Betriebssystem, das die COM-Datei überhaupt laden kann, danach wird es nur auf jenen Betriebssystemen laufen, die die gleiche API haben wie MS-DOS.

Edit: Ach verdammt, der olle Nico war schon wieder schneller...
  Mit Zitat antworten Zitat
Dussel
 
#10
  Alt 19. Okt 2005, 20:47
Dann eine weitere Frage: Gibt es das Programm auch als komplett eigenständiges Programm, so dass ich es z.B. auf einer leeren Festplatte oder auf nicht DOS basierenden Betriebssystemen ausführen könnte?
(Darf ich diese Fragen eigentlich hier stellen oder ist das in einem Tutorial nicht so erwünscht?)
  Mit Zitat antworten Zitat
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