GUIGUI01​/memo18 :: OSASK計画

ぐいぐい01に関するメモ-18 ^[1]

• (by K^[2], 2008.12.30)
• メモのうち重要な部分をそのうちまとめてまともなページを作る

(33) naskで「ぐいぐい01」アプリを作る ^[3]

• OSASK-IRCで、なんとアセンブラで「ぐいぐい01」アプリを作ってみたいという人がいたので、その人の参考になりそうなことをメモしておきます。その人の参考にならないとしても、nikaさんやDAsoranさんやI.Tak.さんみたいな人ならきっと参考になると思います（この三人に読んで欲しいという意味ではなく、この三人くらいの人がOSASKコミュニティには時々出現してくれるから、将来のそういう人に役立てばそれでいいという意味）。

• とりあえずhelloを書いてみましょう。

  ; ex0000.nas
  [FORMAT "WCOFF"]
  [FILE "ex0000.nas"]
  [INSTRSET "i486p"]
  [BITS 32]
          GLOBAL  _G01Main
  
  [SECTION .text]
  
  _G01Main:
          MOV     EAX,msg
          CALL    [ESI]
          DB      0x53, 0x00     ; [5 (0) (!6_x) 3 EAX] ; 5 (0) (!6_x) 3 の後に!6がある
          RET
  
  [SECTION .data]
  
  msg     DB      "hello, world", 0
  

• こんな感じかなあ。ESIの値はアプリ起動時に渡される値を使えば上記で問題はないです。また、EDIもアプリ起動時は0になっていることが保証されているので、これで問題ないです。APIパケットでは、わざわざEAXレジスタを使って文字列の位置を与えていますが、これはラベルの値を直接APIパケットに含める方法をまだ十分にはサポートできていないためです（申し訳ない）。レジスタにせよなんにせよ、とにかくAPIで扱うポインタはDSもしくはSSでアクセスできる範囲になくてはいけないので、文字列はわざわざ.dataセクションにおいています。
• 文字列の最後に0x0aが入っていませんが、これは入れても入れなくてもいいのです。「ぐいぐい01」では終了時に改行し忘れていると判断すれば、自動で改行してから終了しますので。
• これをmakeするためのMakefileは次の通りです。

  TARGET = ex0000
  MODE   = g01
  OBJS   = ex0000.obj
  
  INCPATH    = ../z_tools/guigui01/
  include ../z_tools/com_mak.txt

• これを使ってmakeすると、60バイトのex0000.g01と56バイトのex0000.orgができるはずです。どっちを使えばいいの？と思うかもしれませんが、60バイトはtek5をかけた場合の大きさで、tek5しなければ56バイトなのです。つまり、.g01のほうは無視して、.orgのほうを使いましょう（.g01を消して.orgを.g01と改名してもいいです）。
• 56バイトってどういうこと！？17バイトになるんじゃなかったの？・・・ええまあそうなんですが、いきなり17バイト版を書くのはハードルが高いので、最初はこれでよしとしてください。

• 次はcharsをやってみましょう。

  ; ex0001.nas
  [FORMAT "WCOFF"]
  [FILE "ex0001.nas"]
  [INSTRSET "i486p"]
  [BITS 32]
          GLOBAL  _G01Main
  
  [SECTION .text]
  
  _G01Main:
          MOV      AL,0x20
  putcloop:
          CALL    [ESI]
          DB      0x55, 0x16, 0xb8     ; [5 (0) !5 1 AL]
          INC      AL
          CMP      AL,0x7f
          JB      putcloop
          RET
  

• Makefileはex0000.nasとほぼ同じなので省略しますね。これをmakeすると、45バイトのex0001.orgができます。やはり13バイトには遠く及ばないのですが、しかしCで書いたらこんなものではすまないので、アセンブラの優位性はしっかりと示されています。helloよりも小さくなったのは、やっぱり.dataセクションを作らないで済んでいるからというのが大きいです。

• ということで、helloも.dataセクションなしで書いてみることにします。

  ; ex0002.nas
  [FORMAT "WCOFF"]
  [FILE "ex0002.nas"]
  [INSTRSET "i486p"]
  [BITS 32]
          GLOBAL  _G01Main
  
  [SECTION .text]
  
  _G01Main:
          CALL    [ESI]
          DB      0x51, "hello, wolrd", 0
          RET
  

• こんな風に書けば、ポインタ指定なしで直接データを置けるので、.dataセクションはいりません。
• これをmakeすると、48バイトのex0002.orgができます。8バイトの減量ですね。

• もっと小さくしたいということなら（まあ普通はそこまでやる必要はなくてex0000レベルで十分なのですが・・・というか「ぐいぐい01」でありさえすればC版でも十分）、20バイト以上ある標準のC向けのスターアップルーチンを使わないようにするという選択肢があります。これはリンカも使わないということです（リンカは勝手にスタートアップを使おうとするので）。難易度は結構高いです。.text以外のセクションを使っている場合は、これはやらないほうがいいでしょう。リンカなしで.dataセクションを扱うのは至難の業です。

  ; ex0003.nas
  [FORMAT "BIN"]
  [INSTRSET "i486p"]
  [BITS 32]
  
  [SECTION .text]
  
          DB      0x47, 0x01, 0x04   ; 簡易形式用ヘッダ
  
  _G01Main:
          CALL    [ESI]
          DB      0x51, "hello, wolrd", 0
          RET
  

• こんな感じです。これはもうリンカとかは使わないので、Makefileなしでmakeします。

  efg01 ../z_tools/nask.g01 ex0003.nas ex0003.g01 ex0003.lst

• これで20バイトの.g01ができます。ついにきました。一気に「ぐいぐい01」らしいサイズです。

• ここまできたらせっかくなので17バイトまで行きますかね（笑）。まず、.textの末尾のRETは省略できます。さらに簡易形式用ヘッダの最後の4のところに1を足して5にしておけば、最初の CALL [ESI] を省略できます。

  ; ex0004.nas
  [FORMAT "BIN"]
  [INSTRSET "i486p"]
  [BITS 32]
  
  [SECTION .text]
  
          DB      0x47, 0x01, 0x05   ; 簡易形式用ヘッダ
  
  _G01Main:
          DB      0x51, "hello, wolrd", 0
  

• これで完成です。これをnaskするとめでたく17バイトになります。・・・こんなDBしかないプログラムであれば、バイナリエディタだけで作ったほうが早いですけどね。

こめんと欄 ^[4]

• abcdw009向けの記述に修正。 -- K^[2] 2009-01-03 (土) 19:52:47
• abcdw014向けの記述に修正。 -- K 2009-01-15 (木) 19:30:35