어셈블러, gcc환경 구성하기

오늘은 c언어와 어셈블리를 합쳐서 사용하여 로또 프로그램을 만들어 보겠습니다.

이 프로그램을 만들기 위해 필요한 환경을 구성해보겠습니다.

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SASM의 GUI환경없이 어셈블리 언어 프로그래밍을 하기 위해서는 nasm.exe(어셈블러)와

gcc.exe(링커) 실행환경이 필요하다. 이런 환경은 명령 창 환경으로 구성되어있다.

그렇기 때문에 환경 설정을 따로 해줄 필요가 있다.

 

 

먼저 gcc환경 설정을 해준 후, 경로를 같은 공간에 넣어 nasm과 함께 두었다.

 

sasm에서는 io.inc/io64.inc 매크로 함수들의 도움으로 입출력 등을 수행하므로,

만약 이러한 매크로 함수의 도움을 받지 않고 코딩한다면 코딩 프레임워크는 아래처럼 실행 해야한다.

 

기존에 sasm 으로의 코딩

 

변경된 새로운 형식의 코딩 프레임워크

 

즉 CMAIN이 _main으로 변경된다. section을 segment라는 지시어로 사용해도 상관은 없다.

명령창 환경(cmd)에서 어셈블리 소스를 가지고 실행 파일을 만드는 방법은 아래와 같다.

 

소스 파일은 어셈블러(nasm.exe)에 의해 중간파일로 만들어지고,

이 중간파일을 이용해서 링커(gcc.exe)는 최종 실행 파일을 만들게 됨

 

test.asm(소스파일)--->nasm.exe(어셈블러) 를 통해 ---> test.obj(중간파일)로 변경됨 ---->이것을 gcc.exe(링커)가 --> test.exe(실행파일로 만들어줌)

 

이런 순서인 것이다.

 

아래는 파일을 만드는 명령어이다.

 

 

어셈블(중간파일 만들기)

- nasm.exe -g -f win32 <소스이름> -o <중간파일 이름>

- nasm.exe -g -f win64 <소스이름> -o <중간파일 이름>

 

 

링킹(실행파일 만들기)

- gcc.exe <중간파일이름> -g -o <실행파일 이름> -m32

- gcc.exe <중간파일이름> -g -o <실행파일 이름> -m64

 

**참고로 c언어는 위처럼 exe파일로 만들 수 있지만

어셈소스와 섞일 때는(nasm안에 있던 macro.o파일을 함께 써서 링킹 해주어야 합니다.

-gcc a.obj macro.o b.o -g -o haeun -m32

--> 즉 a.asm 을 중간파일로 만든 a.obj와 

macro.o 파일 그리고 b.o(b.c를 b.o로 중간파일만든 것)

를 haeun 이라는 실행파일로 만들어 주는 것 입니다. **

 

 

 

-g : 디버깅 정보 포함

-f : 출력파일 포멧

-o 출력파일 이름

 

 

NASM에서 2개 이상의 모듈을 사용하여 어셈블리 프로그래밍을 해야하는 경우

-> 동일한 모듈 내부에 있는 프로시저는 특별한 조치 없이 사용 가능

-> 다른 모듈에 있는 프로시저를 사용하고 싶으면 설정이 필요함

 

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프로시저란?

 

특정 작업을 수행 하는, 이름이 있는 PL/SQL BLOCK 이다.

매개 변수를 받을 수 있고, 반복적으로 사용할 수 있는 BLOCK 이다.

 

 

프로시저 서비스를 제공하는 모듈 ,모듈의 제일 위쪽에 extern 지시어를 사용해서 서비스받으려 하는 프로시저의 이름이

외부 모듈 어딘가에 있다는 것을 선언

ex) test.asm 에서 extern myadd 를 선언해줌.

 

 

 

 

 

 

 

 

등...이렇게 선언해주는 것임

 

io.inc/io64.inc파일은 sasm이 설치된 폴더안에 include서브 폴더에서 발견할 수 있다.

 

https://dman95.github.io/SASM/

위 주소에서 다운받으면 sasm 안에 nasm 다 준비되어 있으니 간편할 듯하다

 

sasm > nasm 폴더 >macro.o, macro64.o 파일로 존재함

즉 저 4개 파일들을 작업 폴더로 복사하면 준비가 끝난다.

(nasm 안에 두개, include안에 두 개)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

이렇게 같은 경로로 놔준다.

 

 

이것으로 %include "io.inc"를 포함하고 필요한 함수 PRINT_DEC같은 함수를 코딩 할 수 잇다.

또한 CMAIN , _main 모두 사용이 가능하다.

 

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C의 표준 라이브러리 함수 사용하기

 

c의 함수들은 중간파일 형태(보통 라이브러리 라고함)로 구현되어있어서

우리가 C로 만든 프로그램을 컴파일할 때, 링킹이 일어나게 된다.

따라서 이러한 C의 라이브러리 파일은 당연히 어셈블리 언어에서 사용이 가능하다.

sasm환경에서 c의 라이브파일은 sasm > mingw(32bit) 의 서브폴더 안에 존재하고 있다.

(저같은경우 mingw > lib > gcc > mingw32 > 4.6.2에 존재했어요)

 

 

어셈에서 C의 printf()함수를 사용하려면(32bit 모드 기준)

반드시 아래와 같은 소스코드 코딩에 대해 숙지해야한다.

extern _printf ; 외부 함수 존재 선언(함수 이름 앞에 _를 반드시 붙여야함)

push parameter; 함수 파라미터 설정

call _printf ; 함수 호출

add esp, 파라미터 크기; 스택복구

 

C라이브러리 사용하여 링킹 수행할 때는

프로그래머가 C의 중간파일명을 수동으로 알려주지 않고, gcc 설치 시

설정된 환경에 따라 gcc.exe가 묵시적으로 필요한 요소들을 링크한다.

중간파일의 확장자는 무엇이든 아무 상관이 없지만 자주 쓰는 확장자는 obj, o, a, lib 등이 있다.

 

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c언어라면 printf("hello \n");

어셈블의 경우 'hello' ,13,10,0 이렇게 씀

왜 그러나 알아봤는데

 

13은 CR ASCII 코드 (캐리지 리턴)의 10진수 값이고 10은 LF ASCII 코드

(줄 바꿈)의 10진수 값이며 0은 문자열의 종료 0 라고 합니다!

 

※그 전에 알고 갈 지식

1. 스택은 높은 주소에서 낮은 주소로 성장함.

따라서 스택을 사용하면 주소의 뺄셈 연산이 일어나고, 스택을 복원하면 주소의 덧셈 연산이 일어난다.

 

2. C의 파라미터 호출 방법은 스택에 파라미터 데이터를 넣고

함수에서 이것을 사용한다는 점. C함수 내부에서는 파라미터를 이용하기도 하지만

스택의 복원은 관여하지 않는다. 즉 호출한 쪽에서 바꿔서 해야한다.

 

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io.inc 파일을 사용하는 경우는 extern _printf를 선언할 필요가 없으며 _print 또는 printf 라고 호출해도

정상적으로 동작하는데, 이유는 io.inc 파일 내부에 _printf가 printf로 재정의 되어있기 때문이다.

물론 모든 C함수가 정의된 것은 아니지만 자주 쓰는 함수들은 대부분 정의되어있다.

 

C로 사용자 정의 모듈 만들고 어셈블리 언어에서 이 서브모듈을 이용하기

어떤 로직들은 어셈블리 언어로 구현하기에 너무나 복잡하고 코딩량이 많은 경우가 종종있다.

이런 이유때문에 C언어같은 고급 언어가 등장 하였다.

 

이렇게 만들어진 로직을 저급언어인 어셈블리 언어에서 사용 할 수가 있는데

주의해야 할 점은 실제로 프로그램 개발에서 이런경우는 거의 발생하지 않는다고한다.

하지만 각 언어들의 상호관계 및 그 내면을 들여다볼 수 있는 기회가 되기 때문에 이곳에서 다루었다.

 

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1. C에서 함수 리턴 값은 eax레지스터에 저장된다

따라서 어셈블리 언어 쪽에서 리턴값은 EAX레지스터를 읽으면 된다

 

2. 32bit모드 실행파일에서 C의 int는 32bit (4byte)로 처리된다

 

3. 파라미터는 스택으로 전달되며 C언어의 함수 호출에서 뒤쪽에 나오는 파라미터부터 스택에 전달된다

 

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배치파일 내용

경로를 나타내주면 된다. (gcc,nasm위치)