x86 Assembler printf

x86 Assembler printf

Podemos realizar el mismo programa "Hello World" pero llamando a funciones de "C". El llamado de funciones de "C" es diferente para arquitecturas de 32 bits y arquitecturas de 64 bits aquí nos ocuparemos de arquitecturas de 64 bits.
La convención para llamadas a rutinas de ¨C¨ desde asembler se pude ver aquí.
El siguiente programa escribe "Hello World" en pantalla usando la función de "C" printf

 SECTION .data
msg:      db "Hello, world,", 0
fmt:      db "%s", 10, 0

        SECTION .text
        extern printf
        global main
main:

        mov esi, msg    ; 64-bit Direccion comienzo de la cadena
        mov edi, fmt    ; Formato de la cadena
        mov eax, 0      ; printf is varargs,  EAX cuenta

                        ;el numero de argumentos no enteros pasados
        call printf

        mov ebx, 0      ; normal-exit code
        mov eax, 1      ; process-termination service
        int 0x80        ; linux kernel service

Se lo asembla con:

nasm -f elf64 hello.asm -o hello.o
gcc -o hello hello.o

Se lo ejecuta:

 ./hello
Hello, world,

Con la función "printf" no solo podemos escribir cadenas de caracteres sino números en una variedad de formatos, en el siguiente programa podemos ver un ejemplo de impresión de números enteros de punto flotante y hexadecimales.

; printf2_64.asm  use "C" printf on char, string, 
; int, long int, float, double
; 
; Assemble: nasm -f elf64 -l printf2.lst -o printf2.o printf2.asm
; Link:  gcc -m64 -o printf2  printf2.o
; Run:  ./printf2 > printf2.out
; Output: cat printf2.out
; 
; A similar "C" program   printf2_64.c 
; #include 
; int main()
; {
;   char      char1='a';            /* sample character */
;   char      str1[]="mystring";    /* sample string */
;   int       len=9;                /* sample string */
;   int       inta1=12345678;       /* sample integer 32-bit */
;   long int  inta2=12345678900;    /* sample long integer 64-bit */
;   long int  hex1=0x123456789ABCD; /* sample hexadecimal 64-bit*/
;   float     flt1=5.327e-30;       /* sample float 32-bit */
;   double    flt2=-123.4e300;      /* sample double 64-bit*/
; 
;   printf("printf2_64: flt2=%e\n", flt2);
;   printf("char1=%c, srt1=%s, len=%d\n", char1, str1, len);
;   printf("char1=%c, srt1=%s, len=%d, inta1=%d, inta2=%ld\n",
;          char1, str1, len, inta1, inta2);
;   printf("hex1=%lX, flt1=%e, flt2=%e\n", hex1, flt1, flt2);
;   return 0;
; }
        extern printf               ; the C function to be called

        SECTION .data               ; Data section

     ; format strings for printf
fmt2: db "printf2: flt2=%e", 10, 0
fmt3: db "char1=%c, str1=%s, len=%d", 10, 0
fmt4: db "char1=%c, str1=%s, len=%d, inta1=%d, inta2=%ld", 10, 0
fmt5: db "hex1=%lX, flt1=%e, flt2=%e", 10, 0
 
char1: db 'a'   ; a character 
str1:  db "mystring",0         ; a C string, "string" needs 0
len:   equ $-str1   ; len has value, not an address
inta1: dd 12345678  ; integer 12345678, note dd
inta2: dq 12345678900  ; long integer 12345678900, note dq
hex1:  dq 0x123456789ABCD         ; long hex constant, note dq
flt1:  dd 5.327e-30  ; 32-bit floating point, note dd
flt2:  dq -123.456789e300         ; 64-bit floating point, note dq

 SECTION .bss
  
flttmp: resq 1           ; 64-bit temporary for printing flt1
 
        SECTION .text                   ; Code section.

        global main          ; "C" main program 
main:            ; label, start of main program
 push    rbp   ; set up stack frame 
 fld dword [flt1]         ; need to convert 32-bit to 64-bit
 fstp qword [flttmp]          ; floating load makes 80-bit,
                                 ; store as 64-bit
 mov rdi,fmt2
 movq xmm0, qword [flt2]
 mov rax, 1   ; 1 xmm register
 call printf

 mov rdi, fmt3  ; first arg, format
 mov rsi, [char1]  ; second arg, char
 mov rdx, str1  ; third arg, string
 mov rcx, len  ; fourth arg, int
 mov rax, 0   ; no xmm used
 call printf

 mov rdi, fmt4  ; first arg, format
 mov rsi, [char1]  ; second arg, char
 mov rdx, str1  ; third arg, string
 mov rcx, len  ; fourth arg, int
 mov r8, [inta1]  ; fifth arg, inta1 32->64
 mov r9, [inta2]  ; sixth arg, inta2
 mov rax, 0   ; no xmm used
 call printf

 mov rdi, fmt5  ; first arg, format
 mov rsi, [hex1]  ; second arg, char
 movq xmm0, qword [flttmp]    ; first double
 movq xmm1, qword [flt2] ; second double
 mov rax, 2   ; 2 xmm used
 call printf
 
 pop rbp   ; restore stack 
        mov     rax, 0   ; exit code, 0=normal
        ret    ; main returns to operating system

Luego lo asemblamos y linkeamos con los siguientes comandos:

nasm -f elf64 -l printf2.lst -o printf2.o printf2.asm
 gcc -o printf2 printf2.o

Se lo ejecuta:

 ./printf2 
printf2: flt2=-1.234568e+302
char1=a, str1=mystring, len=9
char1=a, str1=mystring, len=9, inta1=12345678, inta2=12345678900
hex1=123456789ABCD, flt1=5.327000e-30, flt2=-1.234568e+302