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assemblyでHelloWorld! (Mac)

2020/10/28に公開

assembly

tech

この記事

42tokyoの課題でアセンブリによるプログラミングをする機会があったので、そのチュートリアルとしてHello, world!するところまでを記事にしようと思います。初学者なので勘違い等が含まれるかもしれません。
アセンブリ単体を扱った解説記事は多くあるので基礎的なことはそちらにまかせ、実際に書いて動かす過程での疑問点を調べ、纏めていきます。
HelloWorldする系の記事も沢山あるんですが、それぞれに疑問が残る部分があるのでこの記事ではそこに焦点を当てます。

基本戦略

MacOS x64 Intel 構文
nasmでコンパイルし、ldでリンクします
printfではなくwriteで標準出力します

準備

nasmのインストール
```
$> brew install nasm
```
vim hello.s

書く

dataセクションを書く

各セクションについてはこちらを参照
今回はHello, world!という固定値があるのでそれを書きます。
ついでにその文字列長も用意しておきます。

hello.s

section .data
	msg db 'Hello, world!', 0x0a
	len equ $ - msg

msgとlenという定数を定義しました。

疑問点

この時点で色々浮かぶ疑問を一つずつ解決していきます！

db is なに？
- そもそも変数を作ってストレージを割り当てる際には以下の構文が必要となります。
```
<変数名> <define-directive> <初期値> [, <初期値>...]
```
- dbとは上の<define-directive>に指定できる物の一つで、1byteのストレージを割り当ててくれるようです。
参照
1byteにHello, world!は入らなくない？
- 1byte割り当てを1文字ずつ、連続して何度も行っているようです。(ASCIIコードに変換しながら)
- ここは以下のようにも書き換えることができます。
```
msg db "H","e",'l','l','o'," world !",0x0a
```
0x0a is なに？
- 上の話と合わせて考えると簡単です。
  0x0aはASCIIコードの改行です！
equ is なに？
- equディレクティブは定数の定義に使用されます。
  例
```
num equ 42
```
参照
$ - msg is なに？
- これは単純に引き算をしています。
- $というのは「ロケーションカウンタ」の現在値が入っていて、これが今はmsgの直後を示しています。その数値からmsg（文字列の先頭）の数値を引くとmsgの文字列長が計算できます。
- 説明のために、C言語で同じ考え方を使ってstrlen()を書くとこんな感じ
```
int my_strlen(char *str)
{
	char *dollar = str;

	while (*dollar != '\x00')
		dollar++;
	return ((int)(dollar - str)); // ポインタの差が文字列の長さ
}
```
参照

これでdataセクションの記述はすべて合点が行きました！

textセクションを書く

システムコールの「write」を呼び出し、Hello, world!を標準出力します。
この辺のasmの解説は他サイトに溢れてるのでサラッとやります。
システムコール一覧