Programowanie w asemblerze x64. Od nowicjusza do znawcy AVX - ebook

Nauka programowania w asemblerze bywa frustrująca. Język ten jest trudny i nie wybacza błędów. Jednak przebrnięcie przez te niedogodności przyniesie Ci wiele korzyści. Zdobędziesz bezcenną wiedzę o działaniu procesora, zyskasz też skuteczne narzędzie do badania złośliwego oprogramowania. Staniesz się o wiele lepszym programistą, a wiedza o instrukcjach AVX pozwoli Ci na spektakularne optymalizowanie kodu napisanego w językach wyższego poziomu.

Z tą książką stopniowo nauczysz się prostego, podstawowego kodu, a potem bardziej złożonych instrukcji AVX. Nabierzesz wprawy w czytaniu kodu asemblera i zaczniesz łączyć go z kodem w językach wyższego poziomu. Co ważniejsze, teorię ograniczono tu do niezbędnego minimum, za to dokładnie opisano dostępne narzędzia, omówiono sposób ich użytkowania i możliwe problemy. Kod natomiast został zaprezentowany w postaci kompletnych programów asemblera, co pozwoli Ci na dowolne testowanie, zmienianie i inne eksperymenty. W ten sposób przygotujesz się do samodzielnego badania różnych obszarów AVX i korzystania z oficjalnych podręczników Intela.

Dzięki książce:

• zrozumiesz, jak działa procesor i na czym polega praca systemu operacyjnego
• dowiesz się, jak kompilatory generują kod maszynowy
• poznasz skuteczniejsze sposoby poprawiania swoich programów
• nauczysz się uruchamiania programów w asemblerze
• zaczniesz badać złośliwe oprogramowanie i podejmować niezbędne działania

Chcesz zrozumieć, jak naprawdę działa procesor? Naucz się asemblera!

O autorze

O recenzencie technicznym

Wprowadzenie

Zanim zaczniesz

Rozdział 1. Twój pierwszy program

• Edycja, asemblacja, konsolidowanie i uruchamianie (lub debugowanie)
• Struktura programu w asemblerze
  • Sekcja .data
  • Sekcja .bss
  • Sekcja .txt
• Podsumowanie

Rozdział 2. Liczby binarne, liczby szesnastkowe i rejestry

• Krótkie wprowadzenie do liczb binarnych
  • Liczby całkowite
  • Liczby zmiennoprzecinkowe
• Krótkie wprowadzenie do rejestrów
  • Rejestry ogólnego przeznaczenia
  • Rejestr wskaźnika instrukcji (rip)
  • Rejestr flag
  • Rejestry xmm i ymm
• Podsumowanie

Rozdział 3. Analizowanie programu za pomocą debugera: GDB

• Rozpoczynanie debugowania
• Do dzieła!
• Kilka dodatkowych poleceń GDB
• Nieco ulepszona wersja programu hello, world
• Podsumowanie

Rozdział 4. Twój następny program: żyje i ma się dobrze!

• Analiza programu
• Wypisywanie
• Podsumowanie

Rozdział 5. Asembler jest oparty na logice

• NOT
• OR
• XOR
• AND
• Podsumowanie

Rozdział 6. Data Display Debugger

• Praca z DDD
• Podsumowanie

Rozdział 7. Skoki i pętle

• Instalowanie SimpleASM
• Używanie SASM
• Podsumowanie

Rozdział 8. Pamięć

• Eksplorowanie pamięci
• Podsumowanie

Rozdział 9. Arytmetyka liczb całkowitych

• Wprowadzenie do arytmetyki liczb całkowitych
• Badanie instrukcji arytmetycznych
• Podsumowanie

Rozdział 10. Stos

• Jak działa stos
• Monitorowanie stosu
• Podsumowanie

Rozdział 11. Arytmetyka zmiennoprzecinkowa

• Pojedyncza i podwójna precyzja
• Kodowanie z liczbami zmiennoprzecinkowymi
• Podsumowanie

Rozdział 12. Funkcje

• Pisanie prostej funkcji
• Więcej funkcji
• Podsumowanie

Rozdział 13. Wyrównanie stosu i ramka stosu

• Wyrównanie stosu
• Więcej o ramkach stosu
• Podsumowanie

Rozdział 14. Funkcje zewnętrzne

• Budowanie i konsolidowanie funkcji
• Rozszerzanie pliku makefile
• Podsumowanie

Rozdział 15. Konwencje wywoływania

• Argumenty funkcji
• Układ stosu
• Zachowywanie rejestrów
• Podsumowanie

Rozdział 16. Operacje bitowe

• Podstawy
• Arytmetyka
• Podsumowanie

Rozdział 17. Manipulacje bitowe

• Inne sposoby modyfikowania bitów
• Zmienna bitflags
• Podsumowanie

Rozdział 18. Makra

• Pisanie makr
• Narzędzie objdump
• Podsumowanie

Rozdział 19. Konsolowe wejście-wyjście

• Praca z wejściem-wyjściem
• Jak radzić sobie z przepełnieniem bufora
• Podsumowanie

Rozdział 20. Plikowe wejście-wyjście

• Wywołania systemowe
• Obsługa plików
• Asemblacja warunkowa
• Instrukcje do obsługi plików
• Podsumowanie

Rozdział 21. Wiersz poleceń

• Dostęp do argumentów wiersza polecenia
• Debugowanie wiersza poleceń
• Podsumowanie

Rozdział 22. Od C do asemblera

• Pisanie pliku źródłowego C
• Pisanie kodu asemblera
• Podsumowanie

Rozdział 23. Asembler wplatany

• Podstawowy asembler wplatany
• Rozszerzony asembler wplatany
• Podsumowanie

Rozdział 24. Łańcuchy

• Przenoszenie łańcuchów
• Porównywanie i skanowanie łańcuchów
• Podsumowanie

Rozdział 25. Identyfikowanie procesora

• Instrukcja cpuid
• Instrukcja test
• Podsumowanie

Rozdział 26. SIMD

• Dane skalarne i upakowane
• Dane niewyrównane i wyrównane
• Podsumowanie

Rozdział 27. Rejestr mxcsr

• Manipulowanie bitami mxcsr
• Analiza programu
• Podsumowanie

Rozdział 28. SSE - wyrównanie danych

• Przykład z niewyrównanymi danymi
• Przykład z wyrównanymi danymi
• Podsumowanie

Rozdział 29. SSE - upakowane liczby całkowite

• Instrukcje SSE operujące na liczbach całkowitych
• Analiza kodu
• Podsumowanie

Rozdział 30. SSE - manipulowanie łańcuchami

• Bajt sterujący imm8
• Używanie bajta sterującego imm8
  • Bity 0. i 1.
  • Bity 2. i 3.
  • Bity 4. i 5.
  • Bit 6.
  • Bit 7.
• Flagi
• Podsumowanie

Rozdział 31. Wyszukiwanie znaku

• Określanie długości łańcucha
• Wyszukiwanie w łańcuchach
• Podsumowanie

Rozdział 32. Porównywanie łańcuchów

• Długość niejawna
• Długość jawna
• Podsumowanie

Rozdział 33. Przetasowania

• Pierwsze spojrzenie na tasowanie
• Tasowanie z dystrybucją
• Tasowanie z odwracaniem
• Tasowanie z rotacją
• Tasowanie bajtów
• Podsumowanie

Rozdział 34. SSE - maski łańcuchowe

• Wyszukiwanie znaków
• Wyszukiwanie zakresu znaków
• Wyszukiwanie podłańcucha
• Podsumowanie

Rozdział 35. AVX

• Test obsługi AVX
• Przykładowy program AVX
• Podsumowanie

Rozdział 36. AVX - operacje macierzowe

• Przykładowe obliczenia na macierzach
• Wypisywanie macierzy: printm4x4
• Mnożenie macierzy: multi4x4
• Odwracanie macierzy: inverse4x4
  • Twierdzenie Cayleya-Hamiltona
  • Algorytm Leverriera
  • Kod
• Podsumowanie

Rozdział 37. Transpozycja macierzy

• Przykładowy kod do transpozycji macierzy
• Wersja z odpakowywaniem
• Wersja z tasowaniem
• Podsumowanie

Rozdział 38. Optymalizacja wydajności

• Wydajność obliczeń związanych z transpozycją macierzy
• Wydajność obliczania śladu macierzy
• Podsumowanie

Rozdział 39. Witaj, świecie Windows

• Pierwsze kroki
• Pisanie kodu
• Debugowanie
• Wywołania systemowe
• Podsumowanie

Rozdział 40. Używanie Windows API

• Wyjście konsolowe
• Budowanie okien
• Podsumowanie

Rozdział 41. Funkcje w Windows

• Używanie więcej niż czterech argumentów
• Praca z wartościami zmiennoprzecinkowymi
• Podsumowanie

Rozdział 42. Funkcje wariadyczne

• Funkcje wariadyczne w Windows
• Mieszanie wartości
• Podsumowanie

Rozdział 43. Pliki w Windows

• Podsumowanie

Posłowie. Co dalej?

Skorowidz