Скриншот интерфейса дизассемблера IDA Pro

IDA Pro — знаменитый дизассемблер, который уже много лет используют исследователи информационной безопасности во всем мире. Мы в Positive Technologies также применяем этот инструмент. Более того, нам удалось разработать собственный процессорный модуль дизассемблера для микропроцессорной архитектуры NIOS II, который повышает скорость и удобство анализа кода.

Сегодня я расскажу об истории этого проекта и покажу, что получилось в итоге.

В наше время редко возникает необходимость писать на чистом ассемблере, но я определённо рекомендую это всем, кто интересуется программированием. Вы увидите вещи под иным углом, а навыки пригодятся при отладке кода на других языках.

В этой статье мы напишем с нуля калькулятор обратной польской записи (RPN) на чистом ассемблере x86. Когда закончим, то сможем использовать его так:

$ ./calc "32+6*" # "(3+2)*6" в инфиксной нотации
30

Весь код для статьи здесь. Он обильно закомментирован и может служить учебным материалом для тех, кто уже знает ассемблер.

Начнём с написания базовой программы Hello world! для проверки настроек среды. Затем перейдём к системным вызовам, стеку вызовов, стековым кадрам и соглашению о вызовах x86. Потом для практики напишем некоторые базовые функции на ассемблере x86 — и начнём писать калькулятор RPN.

«Finally, we come to the instruction we've all been waiting for – SEX!»
/ из статьи про микропроцессор CDP1802 /

В начале 1970-х в США были весьма популярны простые электронные игры типа Pong (в СССР их аналоги появились в продаже через 5-10 лет). Как правило, такие игры не имели микропроцессора и памяти в современном понимании этих слов, а строились на жёсткой логике. Соответственно, сменные картриджи не имели особого смысла, а там где они были — представляли собой просто набор перемычек, включающих нужную игру.

В 1977 году были почти одновременно выпущены две консоли: Fairchild Channel F и RCA Studio II. Это были первые игровые приставки в виде полноценных компьютеров — с микропроцессором и программами на сменных картриджах.
Приставка RCA Studio II, о которой пойдёт речь, является разработкой не столько фирмы RCA, сколько конкретного человека — Joseph A. Weisbecker (как и вся архитектура COSMAC).

Хотел сделать демку с тех самых пор, как познакомился с этим явлением компьютерной субкультуры на классическом примере польской Lyra II. Также регулярно хотел выставить что-нибудь на крупнейшем российском демопати, Chaos Constructions, но каждый раз не доходили руки. Наконец-то удалось удовлетворить обе потребности сразу, в стиле Ван Дамма (двойной удар, с вертушки) — сделать и выставить AONDEMO. В конкурсе ZX Spectrum 640K Demo.


Вашему вниманию предлагается подробное руководство, как именно можно докатиться до жизни такой.

Изначально я не планировал делать демо на Chaos Constrictions 2018, однако за 2-3 недели до cc понял, что с пустыми руками идти на демопати никак нельзя, и решил написать небольшую демонстрацию для 386/EGA/DOS.

Скомпилировав в Turbo-C под DOS свою либу AnotherGraphicsLibrary, которая идеально ложиться в битплановую структуру EGA режима, я разочаровался, от тормозов, прежде всего тормозов EGA. Демо в том виде, в котором я хотел бы его видеть, за этот весьма ограниченный срок, сделать было невозможно.

Однако сдаваться и не делать что-либо, я уже не мог. И тут я вспомнил, что давно хотел принять участие в ZX-Spectrum конкурсах демо. А так, как за последний год у меня появилось целых два 48k реала, я мог получить определенное удовольствие от создания демо. К слову — для меня самое главное в написании демо это именно тестирование на реале, эмульгаторы не дают такого наслаждения от процесса, уж очень это замечательное чувство, когда после очередного изменения в коде ты закачиваешь демо на реал, и видишь как настоящая железка тасует байтики в памяти, отрисовывая эффект.

Поскольку из реалов у меня только 48k, то и демо я решил сделать для 48k. А из-за ограниченности сроков и отсутствия каких-либо наработок, выбор пал на создание 1k intro(демо объёмом всего 1 килобайт, или 1024 байта).

Добрый день! Сегодня я хочу рассказать вам как написать минимальную программу, которая запустится на ARM Cortex-M3 и при этом напечатает “Hello, World!”. Постараемся разобрать по шагам необходимый минимум, который нам для этого потребуется. Запускать будем на эмуляторе QEMU. Поэтому любой желающий может воспроизвести, даже если у него нет под рукой железки.

Итак, поехали!

… или как выстрелить себе в ногу на Arduino

В летней компьютерной школе мы используем для обучения разработке игр собственноручно сделанный старый компьютер.

Сейчас в нём установлена плата Arduino Mega с процессором ATmega2560, в котором целых 256 килобайт флеш-памяти. Предполагалось, что этого хватит очень надолго, ведь игры получаются простые (экран-то всего лишь 64x64 пикселя). В реальности мы столкнулись с некоторыми проблемами уже по достижении прошивкой размера примерно 128 килобайт.

Части первая, вторая, третья.

Остальная часть автомата

Написанный нами код для эмуляции процессора 8080 достаточно общий и может быть с лёгкостью адаптирован для запуска на любой машине с компилятором C. Но чтобы поиграть в саму игру, нам нужно сделать большее. Придётся эмулировать оборудование всего аркадного автомата и написать код, приклеивающий специфические особенности нашей вычислительной среды к эмулятору.

(Вам может быть интересно посмотреть на принципиальную схему автомата.)

В 1974 году Texas Instruments выпускает первые 4-битные микроконтроллеры семейства TMS1000, а Intel в 1976 начинает производство 8-битных микроконтроллеров своей известной серии MCS-48. И тут началось.

Части первая и вторая.

Эмулятор процессора 8080

Оболочка эмулятора

Теперь у вас должны быть все необходимые знания, чтобы приступить к созданию эмулятора процессора 8080.

Я постараюсь, чтобы мой код был как можно более понятным, каждый опкод реализован отдельно. Когда вы освоитесь с ним, то, возможно, захотите переписать его для оптимизации производительности или повторного использования кода.

Для начала я создам структуру памяти, которая будет содержать поля для всего, что показалось мне необходимым при написании дизассемблера. Также там будет место для буфера памяти, который будет представлять собой ОЗУ.

Первая часть здесь.

Дизассемблер процессора 8080

Знакомство

Нам понадобится информация об опкодах и соответствующих им командах. Когда вы будете искать информацию в Интернете, то заметите, что есть много перемешанных сведений о 8080 и Z80. Процессор Z80 был последователем 8080 — он выполняет все инструкции 8080 с теми же hex-кодами, но также имеет и дополнительные инструкции. Думаю, пока вам стоит избегать информации о Z80, чтобы не запутаться. Я создал таблицу опкодов для нашей работы, она находится здесь.

У каждого процессора есть написанное изготовителем справочное руководство. Обычно оно называется как-то наподобие «Programmer's Environment Manual». Руководство для 8080 называется «Intel 8080 Microcomputer Systems User's Manual». Его всегда называли «справочником» («data book»), поэтому я тоже буду так его называть. Мне удалось скачать справочник по 8080 с http://www.datasheetarchive.com/. Эта PDF представляет собой некачественный скан, так что если найдёте версию получше, то используйте её.

Написание эмулятора аркадного автомата — это замечательный учебный проект, и в этом туториале мы очень подробно рассмотрим весь процесс разработки. Хотите по-настоящему разобраться в работе процессора? Тогда создание эмулятора — наилучший способ его изучения.

Вам потребуется знание C, а также пригодится знание ассемблера. Если вы не знаете язык ассемблера, то написание эмулятора — лучший способ освоить его. Также вам нужно будет освоить шестнадцатеричную математику (также известную как base 16 или просто «hex»). Я расскажу и об этой теме.

Я решил выбрать эмулятор автомата Space Invaders, в котором используется процессор 8080. Эта игра и этот процессор очень популярны, потому в Интернете можно найти о них кучу информации. Для завершения проекта она вам понадобится.

Весь исходный код туториала выложен на github. Если вы не освоили работу с git, то на странице github есть кнопка «Download ZIP», позволяющая скачать архив со всем кодом.

Со времени написания предыдущей статьи ” Как сжать загрузчик для STM8 до размера 18 байт в памяти FLASH” появились две версии загрузчика STM8uLoader . Загрузчик STM8uLoader версии $36 научился передавать управление прикладной программе по любому адресу в памяти RAM без участия хост-программы. Размер 18 байт загрузчика в памяти FLASH не изменился, в области OPTION Bytes размер увеличился до 53 байта (занял все доступное пространство).

В отдельную ветку выделилась версия $0D загрузчика. Основное требование к этой версии: максимально сжать код. На сегодняшний день размер кода во FLASH памяти 8 байт в EEPROM памяти 35 байт.

Привет, Хабр! В этой статье я хочу рассказать про работу с плавающей точкой для процессоров с архитектурой ARM. Думаю, эта статья будет полезна прежде всего тем, кто портирует свою ОС на ARM-архитектуру и при этом им нужна поддержка аппаратной плавающей точки (что мы и делали для Embox, в котором до этого использовалась программная реализация операций с плавающей точкой).

Итак, приступим.

Уже немало лет прошло, как я познакомился с инструкциями MMX, SSE, а позже и AVX на процессорах Intel. В своё время они казались какой-то магией на фоне x86 ассемблера, который уже давно стал чем-то обыденным. Они меня настолько зацепили, что пару лет назад у меня появилась идея написать свой собственный софт рендерер для одной известной игры. Сподвигло меня на это то, какую производительность обещали эти инструкции. В какой-то момент я даже думал об этом написать. Но писать текст оказалось куда сложнее кода.

В то время я хотел избежать проблем с поддержкой на разных процессорах. Хотелось иметь возможность проверить мой рендерер на максимально доступном количестве. У меня до сих пор остались знакомые со старыми AMD процессорами, и их потолок был SSE3. Поэтому на тот момент я решил ограничиться максимум SSE3. Так появилась векторная математическая библиотека, чуть менее, чем полностью реализованная на SSE, с редким включением до SSE3. Однако в какой-то момент мне стало интересно, какую максимальную производительность я смогу выжать из процессора для ряда критичных операций векторной математики. Одной из таких операций является умножение матриц float 4 на 4.

Привет, как вы уже поняли, это продолжение моей истории реверс-инжиниринга и портирования «Нейроманта».

Реверсим «Нейроманта». Часть 1: Спрайты
Реверсим «Нейроманта». Часть 2: Рендерим шрифт
Реверсим «Нейроманта». Часть 3: Добили рендеринг, делаем игру

Сегодня начнём с двух хороших новостей:

• во-первых, я больше не один — к проекту присоединился и уже успел внести ощутимый вклад пользователь viiri;
• во-вторых, теперь у нас есть открытый репозиторий на github.

В целом, дела идут очень неплохо и, возможно, скоро мы получим хоть сколько-то играбельный билд. А под катом, как обычно, поговорим о том, чего и каким образом удалось достичь на текущий момент.

Сегодня мы будем разгонять склеивание коротких строк в Go на 30%. Причём для этого нам не нужно будет модифицировать сам Go, всё это будет реализованно в виде сторонней библиотеки.

Под катом вас ждут:

• Сравнение +, strings.Builder и собственной функции конкатенации
• Детали внутреннего устройства строк в Go
• Совсем немного ассемблера

Данную статью можно также считать предлогом обсудить CL123256: runtime,cmd/compile: specialize concatstring2. Идеи по улучшению этого change list'а приветствуются.

Привет, Хабр!

Меня зовут Виктор, и в этом году я единственный студент в программе Google Summer of Code на проекте ReactOS. Сегодня я расскажу немного о том, что я делаю в рамках стажировки.

ReactOS поддерживает кучу всяких разных файловых систем для чтения и записи (fat32, ext2, ReiserFS, BTRFS), однако загружаться до сих пор умеет только с раздела, отформатированного в fat32. Этой весной я решил что пора начать исправлять эту ситуацию, и подал заявку на GSoC. И вот, спустя несколько месяцев я пишу этот пост :)

Почему BTRFS? Ответ прост — драйвер файловой системы WinBtrfs на текущий момент самый стабильный и полнофункциональный из всех, что включены в код РеактОС. На данном этапе, мы хотим пофиксить именно баги ядра, которые мешают использовать другие ФС для загрузки, так что баги драйвера ФС нам тут совсем ни к чему.

Привет, это уже третья часть из серии моих публикаций, посвящённых обратной разработке «Нейроманта» — видеоигрового воплощения одноимённого романа Уильяма Гибсона.

Реверсим «Нейроманта». Часть 1: Спрайты
Реверсим «Нейроманта». Часть 2: Рендерим шрифт

Эта часть может показаться несколько сумбурной. Дело в том, что большая часть того, о чём здесь рассказано, было готово ещё во время написания предыдущей. Поскольку с того момента прошло уже два месяца, а у меня, к сожалению, нет привычки вести рабочие заметки, некоторые детали я попросту забыл. Но уж как есть, поехали.

Не так давно у меня произошёл очередной разговор с коллегой на извечную тему: "по ссылке, или по значению". В результате возникла данная статья. В ней я хочу изложить результаты моего исследования по этой и смежным темам. Далее будут рассмотрены:

• Регистры и их назначение при вызове функций.
• Передача и возврат простых типов и структур.
• Как передача по ссылке и по значению влияют на оптимизации тела функции компилятором.
• Как используется место при многочисленных вызовах функций.
• Механизм виртуальных вызовов.
• Оптимизация хвостовых вызовов и рекурсии.
• Инициализация структур, массивов и векторов.

Осторожно! Статья содержит большое количество кода на C++ и ассемблере (Intel ASM с комментариями), а также множество таблиц с оценками производительности. Всё написанное актуально для x86-64 System V ABI, который используется во всех современных Unix операционных системах, к примеру, в Linux и macOS.