Assembly Nedir?

Assembly aslında öğrenilmesi zor bir dildir. Uzun zaman ve büyük emek ister. Fakat iyi bir şekilde anlatıldığında hiçte zor değil. Ama baştan şunu belirteyim: Diğer programlama dillerinde yaptıklarınızı assembly altında daha çok satır kod yazarak ve daha uzun bir zamanda elde edebilirsiniz. Buna karşın diğer dillere göre birçok üstünlüğü bulunmaktadır. Lütfen bu sayfayı sonuna  kadar okumaya devam edin.

Bir programlama dili öğrenecek insan öncelikle kolay bir dili öğrenmeli (Bu genelde Basic'dir.) Bu dil vasıtası ile programlama ve algoritma geliştirme (problemlere karşın geliştirilen hatasız ve tatmin edici çözümler diyebiliriz) hakkında bilgi ve deneyim sahibi olmalı. Son olarak ise diğer dilleri tanımalı ve seçtiği dili öğrenmeli, uygulamalar geliştirmelidir.

0C85:0100 B402 MOV AH,02
0C85:0102 B203 MOV DL,03
0C85:0104 CD21 INT 21
0C85:0106 CD20 INT 20

Yukarıda ayrıntılı çıktısı alınmış bir kod parçası bulunuyor. (Daha sonra ne işe yaradığını anlatacağım) Gri renkteki bölümler bellek lokasyonlarıdır. Yani ilgili kodların şu anda hangi bellek adresinde bulunduğunu gösteriyor bize. Kırmızı renkteki yazılar assembly kodlarıdır. Koyu yeşil kısımlar ise bu assembly kodlarının makina diline çevrilmiş halidir. Bizi ilgilendiren kırmızı bölümler olacak. Biliyorum o yazılardan hiçbir şey anlamadınız, bu çok normal...

Tam olarak anlamanız için uzun bir örnek olacak ama başlıyoruz...

Şu anda bilgisayarınızın başında oturuyor, windows işletim sisteminiz altında bazı programları kullanıyorsunuz. Muhtemelen Internet Explorer bunlardan biri. Kullandığınız her program (*.exe *.dll *.ocx ...) hangi programlama dili ile yazılırsa yazılsın hepside derlenmiş ve ilgili dosyalar haline dönüştürülmüştürler. Bir program Delphi ile yazılmış ve derlenmiş (exe uzantılı dosya haline getirilmiş) ise  tersi işlem yapılması, yani programın kodlarına geri döndürülmesi imkansızdır. Derlenmiş program artık işletim sistemimizin ve makinamızın işlemcisinin anlayabileceği bir haldedir. Yani bizim makina dili dediğimiz haldedir. Tamamen iç yapısı elektronik devre elemanlardan oluşan işlemcimiz bu makina dili halindeki kodları çalıştırabilir. Başka hiçbir şeyden anlamaz. Bilgisayarlara bu nedenle de aptal makina denmektedir. Çünkü biz ne emredersek onu işlerler. Makina dili 16 lık sayı sistemindeki değerlerden oluşur. Bu kodlar sadece sayı kümelerinden oluştukları için bir insanın bunları anlaması hele hele bu sayılar üzerinden programlarını yazması nerdeyse imkansızdır...

Fakat insanların karmaşık sayılar yerine kendi konuşma dillerindeki kelimelerden oluşan bir komut kütüphanesi ile çalışmaları daha kolaydır. Bunu Basic dilinde rahatlıkla görebilirsiniz. Çünkü Basic dilindeki komutlar ingilizce bilen bir insan için öğrenme ve akılda kalma açısından çok kolay bir dildir. Makina dilindeki sayılar yani kodlar yani programımız bizim için önemlidir. Çünkü bunlar işlemcimiz üretilirken geliştirilmiş bir komut setine hitap ederler. Bir sonraki işlemci teknolojisine geçildiğinde komut seti genişletilir ve yeni komutlar eklenir. Assembly dili bu komut setindeki makina dili kodlarının insanların biraz daha kolay anlayabileceği harfler üzerinden gösterimidir. Bu tamamen semboliktir ve her assembly komutu yazıldığında birebir makina diline çevrilirler.

 

Peki Assembly bize ne sağladı? :

-Bize işlemcimiz üzerindeki her komuta aracısız erişim sağladı. Yani kod yazarken muhatabınız işlemci ve üzerinde çalışmakta olduğunuz işletim sistemidir. (Bu genelde Windows'tur ama başka bir sistemde olabilir.) Bu size oluşturacağınız programın kodlanması esnasında çok yüksek bir kod hakimiyeti sağlar. Böylece diğer dillerde aynı işi yapsanız dahi sizin assembly ile işlemci üzerindeki hakimiyetiniz en üst düzeydedir ve bunu sizin kadar temiz yapabilecek bir programlama dili ve/veya derleyici yoktur.

-Yazdığınız her satır kod 1 ila 4 byte civarında olup çok az yer kaplar. Diğer dillerde yazılan kodlar aynı işi yapsa dahi sizinle aranızda derleyici bulunmaktadır ve programın işleyişini sağlama almak amacıyla komutlar arasında ek bilgiler girilmekte ve programınızın boyutu büyümektedir. Ayrıca diğer dillerdeki komutlar işlemci üzerindeki komutlarla uyuşmaz ise derleyici bunu dolambaçlı yollardan işlemciye anlatır ve yazılan bir tek komut makina dilinde yüzlerce komuta karşılık gelebilir. Herhangi bir dildeki basit komut assembly ile yazılsa 2 ila  6 kat daha az yer kaplar.

-Yazdığınız programlar (eğer bir algoritma hatası yok ise) diğer dillerdeki şekillerine göre her zaman daha az yer kaplar. Programın az yer kaplaması çalışırken daha az bellek tüketmesi; işlemler daha az kod ile anlatıldığından daha kısa sürede işlemin bitmesi, yani programımız daha hızlı çalışması anlamına gelir.

Avantajları :

- İşlemcinizin gücünü en iyi şekilde ortaya koyabilecek tek programlama dilidir.
- Cok az yer kapladığı için bilgisayar virüslerin yazımında kullanılırlar.
- Çok hızlı çalıştıkları için işletim sistemlerinde kernel ve donanım sürücülerinin programlanmasında, hız gerektiren kritik uygulamalarda kullanılmaktadır.
- Yapısı itibariyle üç boyutlu ekran kartlarında ilgili çizim ve efektlerin işlenmesi amacıyla hem oyunlar hem de programlar içinde ekran kartına hitap eden makina dili kodları kullanılmaktadır.
- Herhangi bir amaç doğrultusunda (genelde programların daha hızlı çalışması için optimize edilirken), herhangi bir programlama dili altında, o dilin kodları arasında kullanılabilir. Yani diğer dillerle beraber de kullanabilirsiniz. Sizin uzman olduğunuz dil belki Visual Basic dir. Ama işin içinden çıkamadınız, assembly bilen bir arkadaşınız sizin için birkaç kod ekledi ve tamam.
- İyi öğrenildiğinde diğer dillerde karşılaşılan büyük problemlerin assembly ile basit çözümleri olduğu görülür. Yani başka programlama dillerde çalışan insanların bu iş imkansız dediği yerde assembly devreye girer. Bu üstünlük daima var olacaktır...
- Yazdığınız programın kaynak kodlarını tüm dünya ile paylaşsanız dahi kodlar o kadar karmaşıktır ki insanlar assembly bilse dahi ne işe yaradığını çözmeleri çok uzun zamanlarını alır. (Açıklayıcı bilgiler koymadı iseniz) Assembly bilmeyen bir insanın kaynak kodu anlaması imkansızdır.
- Her program derlendiğinde makina diline dönüşür. Bunlar assembly kodlarına dönüştürülebilirler. (Buna disassembly olayı denir, bunu yapan programlar ise disassembler'lar dır.) Bu sayede assembly bilen bir insan zor da olsa diger programların çalışma şekillerini inceleyebilir ve üzerlerinde oynama yapabilir. Bu özellik de başka hiçbir dilde yoktur. Daha ileri gidip programların şifre isteyen bölümleri değişik yöntemlerle kırılabilir. Serial Generator türü programlar bu şekilde yapılabilmektedir.
- Zaman geçtikce ve insanlar üreten yerine tüketen bilgisayar kullanıcıları haline geldikçe bu dili bilmenin ayrıcalığı artmaktadır.

Dezavantajları :

- Dilin öğrenilmesi uzun zaman ve emek ister.
- Yazılan programlar diğer diller göre daha çok satırdan oluşur.
- Yazdığınız programın hangi satırlarının ne iş yaptığını bir süre sonra anlamayabilirsiniz. Çünkü anlaşılması zor ve karmaşık bir dildir. Bu nedenle kodların sonuna açıklama bölümleri eklemek iyi bir çözüm olacaktır.
- İşlemciye birebir bağımlıdır. Yani sonraki sayfalarda anlatılacak olan kodlar Intel ve uyumlu (AMD, Cyrix, Via) işlemcilerde geçerlidir. Örneğin Motorola işlemcileri kullanan Macintosh bilgisayarlarda hem komut setinin hem de işlemci mimarisindeki büyük farklılıklardan dolayı geçersizdir. Fakat onlarda da bir makina dili tabii ki bir assembly dili bulunmaktadır. Fakat komutlar daha farklıdır. Bizim ilgi alanımız intel 386 (i386) üstü ve bunlarla uyumlu işlemcilerdir.

Bilgisayarlar ve Mikroişlemciler Biraz bilgisayar tarihine değinelim, daha sonra mikroişlemcilere geçeceğiz. Aslında abaküs'e kadar dayanıyor. Öncelikle matematikteki daha sonra fen bilimlerinde ve teknolojideki gelişmeler ve yeni teknikler bizi şu anda bulunduğumuz noktaya getirdi. İlk hesaplayıcılardan sonra Pascal ve Babbage'in mekanik hesaplayıcıları gelmektedir. Elektronik devre elemanlarının geliştirilmesi ve tüplü tranzistörlerin sayesinde ilk elektronik hesaplayıcılar, yani modern bilgisayara giden yol açılmış oldu. 1936-1951 arasındaki bu donemde 1945 de ENIAC yapıldı. ENIAC ile işlemler soket bağlantılarının değiştirilmesi ile yaptırılıyor idi. 70bin direnç, 10bin kondansatör, 18bin tüplü tranzistör ve çalışırken harcanan 150-200 kilowatt enerjisi ile dev ama sadece dört işlem yeteneği, çok yavaş çalışması, kablolarla programlamanın zorluğu ve çok sık arıza yapmasıyla da hantal bir cihaz idi. 1948 yılında germanyum, 1954 de silisyum tranzistörler bulundu. Artık vakum tüpleri yerini yarı iletken tranzistörler aldı. Mikroelektronik geliştikçe tranzistörler küçüldü ve sonunda bunları tek bir devre parçasında birleştirme fikri gelişti. Artık entegre devreler yani çipler karşımızda. Harcanan daha az enerji, daha küçük devreler taşınabilir radyolar gibi ürünleri beraberinde getirdi. İntelin ilk ticari amaçlı işlemcisi 1971 yılının 4004 çipi idi. Dört bitlik bir işlemci olup sadece hesap makinalarında kullanıldı. Bizi ilgilendiren 1978 yilinda üretilen 8086. Bu işlemci 8bitlik basit ve yavaş bir işlemcidir. Fakat şu andaki Pentium 4 mimarisi bile geriye uyumlu olarak bu işlemciyi desteklemektedir. Farkları hız, ek birçok komut ve yeni teknolojilerdir. Biz de bu 8086 ile başlayan x86 komut setini programlıyor olacağız. Aşagıda bir ilerleme yer almaktadır. 8086 -> 80186 -> 80286 -> 80386 -> 80486 -> Pentium -> Pentium Pro -> Pentium !! -> Pentium !!! -> Pentium 4 İntel işlemciler 80386 den itibaren bazı yenilikler getirdiği için ( 32bit ve multitasking işlemci ) artık bizim için temel teşkil etmektedir. Pentium 4 3000C işlemcisi için biraz açıklama yapalım: Mimari:Pentium 4 İşlemci çekirdek hızı: 3000Mhz (yani bir saniyede 3 milyar komut işler) C: Veriyolunun 800Mhz olduğu anlamında. Klasik özellikler: 32bit işlemci, 64 bit veriyolu, 4Gbyte bellek adresleme, Hypertreading teknolojisi ile çift işlemci gibi çalışma ve gelişmiş mimari özellikleri ile tek döngüde iki işlem yapabilme özellikleri bulunuyor. İşlemcimizin 32 bit olması ne demek? Öncelikle bit nedir? 1 byte bilgi tek karakterden oluşur. Yani notepad içine yazdığınız tek bir 'A' harfi 1 byte yer kaplar. 1 byte bilgisayarda 8 bit yani 8 tane '1' veya '0' dan oluşur. binary 11111111 = decimal 255 eder. binary 01000001 = decimal 65 eder. Bu değeri içinde saklayan bir 8bitlik saklayıcı 'A' harfini gösterir. Yani matematiksel değerlerinin yanında bu 8 bitlik değerler ASCII karakter setine göre belirli bir karaktere de denk gelmektedir. İlk sayfada 0C85:0100 B402 MOV AH,02 şeklinde bir satır bulunuyor idi. Buradaki B402 16lık sayı sistemindeki 2 byte bilgidir. Ve bu makina dili komutu assembly olarak Mov ah,02 ye denktir. Bu komut ise ah registerine (işlemcideki 8bit saklayıcılardan biri) 02 hexadecimal değerini atar. İleride bit düzeyinde işlemler de yapacağımız için 16 lık 10 luk ve 2 lik sayı sistemlerinin birbirine dönüşümlerini bilmek zorundayız. Örnek bir binary-decimal dönüşümü aşağıdadır. binary 01001110 için Decimal karşılığı=0*2^7+1*2^6+0*2^5+0*2^4+1*2^3+1*2^2+1*2^1+0*2^0=64+8+4+2=78 eder. Daha önce de belirttiğimiz gibi işlemci sadece matematiksel değerlerden anlar. İster kod isterse data olsun esas olan bitlerdir. 32 bit işlemciler 1 döngüde 32 bit yani 4 byte bilgiyi işleyebilme özelliğine sahiptir. Çarpma, bölme, bellekten işlemciye veri alınması ve gönderilmesi gibi... İşlemciler teknik özellikleri yanında iç frekansları ile de karşılaştırılmaktadır. Pentium 3 1000Mhz bir işlemci saniyede 1 milyar işlem yapar. Fakat işlemcide her komut aynı sürede tamamlanmaz. Bu komutun karmaşıklığı ile alakalıdır. İşlemci içinde bir tür sinyal üreten saat bulunur. Bu işlemcinin hızını tayin eder. İşlenecek olan komut saat darbesinin verilmesi ile işlem görmeye başlar ve bir sonraki saat darbesine kadar tamamlanmak zorundadır. İşlemcideki tüm komutlar için bu geçerlidir.

Register'lar

İşlemcimizin bize sundukları üzerinden program yazdığımız için işlemcimizi de tanımalıyız. Komut setini yani assembly komutlarını bir sonraki derste anlatmaya başlayacağız. Registerler işlemci çalışması sırasında değişik amaçlar için kullanılan değişkenlerdir. Bellekteki verilere ulaşmak belirli bir zaman gerektirir, fakat registerler işlemci çekirdeğindedir ve fazladan zaman harcanmadan istenen işleme göre içerikleri kullanılabilmektedir. Fakat sınırlı sayıda bulunurlar. Registerler genel amaçlı kullanılabilecekleri gibi bazıları sadece özel görevleri üstlenmektedir. Bunlar ileride anlatılacaktır. Şimdi i386 uyumlu bir işlemcinin registerlarına bakalım.

Evet yukarıda işlemci registerlerinin çoğu görülmekte. İlk iki tablo aslında iç içe girmektedir, fakat bu şekilde daha iyi anlışılacağını düşündüm. Aşağıda ise bu registerlerin sınıflandırılmış halini görebilirsiniz.

Daha önce söylediğim gibi yukarıdaki 32 bitlik işlemcimiz 8086 tabanlı olduğu için geriye uyumlu olarak 8086 nın programlarını da çalıştırabilmelidir. Fakat 8086 işlemcisi 8 bitlik bir işlemcidir. Bu nedenle gerçekte EAX şeklindeki bir register 32 bittir, fakat bu registerin ilk 16 bitlik bölümü AX şeklinde ifade edilir. Bu AX şeklindeki 16 bitlik bölüm ise kendi içinde ilk 8 bitlik bölüm AL, sonraki 8 bitlik bölüm AH olmak üzere yine alt bölümleri bulunur. Yani ben 4 byte bilgi depolamak istersem EAX,EBX gibi 32 bitlik; 2 byte bilgi depolamak istersem AX,BX gibi 16 bit; eger 1 byte bilgi depolamak istersem AH,AL,BH,BL registerlerini kullanabilirim. Sadece şunu unutmayın, AX,AH,AL registerleri sadece EAX registerinin alt bölümleridir. Başka yerde depolanmazlar. Gerekli olduğunda alt registerlere ulaşılabilir fakat gerçekte esas olan EAX dir. Pointer ve index registerlerinde de alt bölümler bulunur. Sınıflandırma tablosunu inceleyiniz. Kafa karıştırma olasılığına karşılık aşağıda registerleri boyutlarına göre de sınıflandırdım.
 

 

Şimdi yukarıdaki registerler ne işe yarar onları öğrenelim ? (Örnekleri bir sonraki Ders içeriğinde yer alacak.)

AX : Akümülatör Registeri, Dörtişlem operasyonlarında kullanılmaktadır.
BX : Base Registeri, Bellek lokasyonlarında baz adres göstericisi olarak kullanılır, yani bir tür index registeri gibi kullanılabilir.
CX : Counter Registeri, Döngü işlemlerinde sayaç olarak kullanılır, yani döngü kaç defa daha dönecek bunun sayısını tutar.
DX : Data Registeri, Donanım ile yapılan giriş çıkış işlemlerinde kullanılır.

CS : Code Segment Registeri, Segmentler bellekte bir alt bölümü işaret ederler. Önemli olan içeriklerinin ne olduğudur. Bizim en önemli segmentimiz kod segmentdir. İçeriğinde ise tahmin edebileceğiniz gibi yazdığımız programın komutları yer alır. Hem programcı hemde kullanılan işletim sistemi kod segmentteki komutlar üzerine başka dataların yazılmayacağının garantisini almalıdır. Aksi taktirde programımız garip hatalar verir ve kitlenir. Programların sağlıklı çalışmaları için Code Segment içeriği en önemli noktadır. (NT çekirdeği taşıyan Windows 2000 ve XP işletim sistemleri gelişmiş bellek yönetimleri sayesinde Windows 9x sistemlere göre daha kararlıdırlar. Windows 9x sistemlerde programlardaki hatalar sistemi çökertebilecek seviyeye çıkabilir. Mavi ekran hataları bu sebepledir. )
DS : Data Segment Registeri, programımızı yazarken kullandığımız değişkenler,karakter dizileri ayrıca çalışma anında oluşturulan değişken tiplerinin tamamı bu segment altında tutulur.
SS : Stack Segment Registeri, Stack çok özel bir data segment tipidir. Alt programlardan, dll dosyaları içinde bulunan fonksiyonlardan, windows api fonksiyonlarından kodlar yürütülmeden önce gerekli değişkenler bu segmente sadece bu amaçla kullanılan bir assembly komutu ile alınırlar. Daha sonra çağırma işlemi yapılır. Önemli olan çalışma prensibini anlamaktır. Burada diğer data segmentlerden olduğu gibi istenilen adresinden veri çekilebilmektedir. Farkı ise stack'a yollanan son verinin çağırılma esnasında ilk olarak geri dönmesidir. Yani son giren-ilk çıkar mantığı. (ileride daha ayrıntılı anlatılacak) Veriler stackin sonundan başına doğru alınırlar. Stacka son yollanan veriyi SP isimli Stack Pointeri işaret eder.
ES : Extra Data Segment Registeri,Data segment ile aynı özelliklere sahiptir. Özel olarak bu segmenti kullanan birkaç komut bulunmaktadır.
FS,GS : Bu segment registerleri ihtiyaç olduğu zaman kullanılmaktadır. Aslında ek olarak kullanılan Data Segment Registerleridir.

BP : Base Pointer, Stack segmentin başlangıç noktasını gösterir. Yani genelde içeriği sıfırdır.
SP : Stack Pointer, Stack segment içine gönderilmiş olan son değerin (byte) adresini göstermektedir. Stack içine veriler yollandıkça değeri azalır çünkü veri segmetin sonundan başına doğru alınırlar. Veriler stackdan çekildikçe değeri artar, böylece eski verileri gösterir, eski veriler silinmez ama SP değeri değiştiği için işlem hata vermeden yürümektedir.
***BP ve SP aslında SI ve DI gibi segmentler içindeki verinin adresini gösterirler. Stack Segmentin özel bir çalışma şekli olduğu için bu Pointer registerleri özel olarak sadece Stack Segmentin sağlıklı çalışması için görev yapmaktadır.

SI : Source Index, Data segment veya istenirse başına küçük bir tanımlama eklenerek diğer data segmentlerdeki verileri de göstermek için kullanılan bir index (işaretçi) registerdir.
DI : Destination Index, SI ile tamamen aynı özelliklere sahiptir. Fakat SI ve DI bazı string komutları tarafından kaynak ve hedef işaretçisi olarak da kullanılmaktadır.

IP : Bir işaretçi registerdir. Çok özel bir işaretçidir. Code Segment içinde işlenecek bir sonraki komutun yerini işaret eder. Yaptığınız işten emin olmadan üzerinde oynama yapmayın!
FLAGS : 32 bitlik yine çok özel bir işlevi olan registerdir. Bu registerin içeriğindeki bitler çok önemlidir. Bazı bitler anlamsızdır, diğerleri ise daha önce işlenen komutların sonuçları ile ilgili bilgiler verir. Örneğin CMP komutu ile iki sayı karşılaştırılır ise sayıların eşit olma veya birinin diğerine göre büyük olması bu register içindeki bazı bitleri 1 (set) veya 0 (reset) durumuna getirecektir. Daha sonra kullanılacak bir dallanma komutu ile bu flaglar kontrol edilerek sonuca göre belirli adreslere dallanmalar yapılır. İçeriğini biz direkt olarak kullanmayacağız. Bazı komutlar işleyişleri sırasında bu registeri gizli olarak kullanmaktadırlar.

Aşağıda hangi segmentlerin hangi işaretçi registerler ile kullanılacakları verilmektedir:
CS:IP DS:SI DS:DI SS:BP SS:SP
 

Debug ve Kullanımı

İster DOS olsun isterse Windows, çalıştırılabilir iki tipte dosya bulunur. Com veya exe tipindedir. Com tipi dosyalar birebir programın bellekteki şeklinin aynısıdır. Exe tipi dosyalarda ise programın başında işletim sisteminin anlayacağı tipte bir başlık bulunur. İşletim sistemi bu kısımdaki direktiflere göre code, data ve diğer segmentleri bellekte boş olan yerlere göre hafızaya yükler ve ilgili segmentlerin adreslerini registerlere aktararak programin ilk komutu ile işlemi programa bırakır. Com tipi programlarda böyle bir düzenleme yapılmaz, sadece diskten okunur, boş bir bellek adresine yerleştirilerek yürütme programa bırakılır. Tabii dos altında olsa idik tam olarak böyle idi. Windows altında dos için yazılmış olan tüm programlar bir dos emülasyon penceresi altında sanal bir ortamda çalışırlar. (Com dosyaları 64k dan daha uzun olamazlar, exe tipi dosyalarda bu tür bir sınırlama olmayıp gelişmiş özellikler içerirler. Bu nedenlerle exe tip dosyalar daha çok kullanılırlar.)

Exe tipi programlar derlenerek hazırlabilirler, fakat com tipi dosyaların derlenmeye ihtiyacı yoktur ve Debug.exe isimli komut satırı programı ile bunlar programlanabilir. Debug.exe tüm dos ve windows işletim sistemleri ile birlikte geldiği için ek bir program kurmanıza gerek yoktur. Tabii bu programı sadece komutların kullanımlarını görmek, programımızı satır satır çalıştırarak registerleri nasıl etkilediğini görmek amacıyla kullanacağız. Fakat kullandıkça vazgeçmesi zor bir programdır, yani bağımlılık yapar. (Şunu unutmamalıyız: Debug ile 16 bit registerlere ulaşabilir ve bu şekilde program yazabiliriz, 32bit ile çalışmalar bir sonraki bölümden itibaren başlayacaktır.)

Başlat -> Çalıştır yolunu izleyerek command yazıyoruz. Sonra debug yazıp enterleyin. Karşımıza sadece '-' işareti geldi. Artık debug  bizden komut girmemizi bekliyor. Aşağıda ilk programımızı yazdık, şimdi biraz anlatalım.

Komut satırını açarak debug'a geçiş yaptık. 'a100' şeklinde bir ifade var. 'a' komutu bizim assembly kodlarının girişine başlayacağımızı bildirir. sonundaki '100' ise komutları yazmaya başlayacağımız adrestir. Debug ile sadece com tipi dosyalar yazılabiliyor ve bu tür programlar 100h adresinden itibaren yazılırlar. (Debug altında gireceğimiz tüm matematiksel ifadeler hexadecimal sistemdedir!!! Yani 100h aslında decimal 256'ya denk gelir.)

mov ah,2 : MOV komutu bizim en çok kullanacağımız komutlardan biri. Sağdaki register içeriğini veya herhangi bir hexadecimal sabit değerin soldaki registere kaydedilmesidir. Tabii bu durumda ah'ın eski değeri kaybolur, zaten bizim için şu anda bunun önemi yok. (com tipi dosyalarda program ilk çalışmaya başladığında çoğu registerin değeri sıfırdır.)

mov dl,3 : Yukarıdaki MOV komutu gibi burada da bir atama söz konusu. DL isimli 8bit registere 3h değeri kaydediliyor.

int 21, int 20 : Bu komutlar dos kullanıldığı zamanlarda geçerli idi. Benzer işlemde şu anda windows altında API fonksiyonları görev yapmaktadır. Bunları bir tür dos işletim sisteminin bize sunduğu hazır fonksiyonlar olarak görebiliriz. Elbette sadece 20 ve 21 bulunmamakta. Fakat bunlara değinmeyeceğiz. (int=interrupt) Interrupt 20 parametresiz çağırılır ve bizim com tipi programımızı sonlandırır. Interrupt 21 dos ile gelen dev bir fonksiyonlar kütüphanesidir. Hangi numaralı fonksiyonun çağırılacağını ah registerine koymak zorundayız. Fonksiyonun tipine göre istenen başka değerler bulunuyor ise bunlar da ilgili registerlara atanmalıdır. Daha sonra interrup çağrısı yapılır. Biz iki numaralı fonksiyonu (yani ekrana karakter yollama fonksiyonu) çağırıyoruz, bunun için ah a 2 atadık. Daha sonra ASCII karakter tablosuna göre hangi değer ekrana getirilecek ise onun hexadecimal değerini DL registerine atıyoruz. (Burada 3h kalp şeklinde bir karakter, eğer 41h değeri atanırsa 'A' harfi ekrana basılır.) (Bunlardan sonraki satırı ENTER ile boş geçin.)

g : ile programa çalışma emri veriliyor. Gördüğünüz gibi bir karakter ekrana basılıp program int 20 ye geldiğinde normal olarak sonlanıyor.

n : ile programımıza isim veriyoruz. r cx ile cx registerinin değerini değiştirerek 8 giriyoruz çünkü programımızın son satırı 0108 adresini gösteriyor. Ilk satır 0100 ise arada 8 byte yokmu? Yani programımız 8byte uzunluğunda ve biz bunu cx'e aktararak diske kaydedilecek programın boyutunu belirtiyoruz ve w ile işlem tamamlanıyor. Artık q komutunu verip Debug'dan çıkın ve bulunduğunuz dizinde 8 byte uzunluğunda bir kalp.com isimli program var mı bir bakın. Veya hemen kalp yazıp ekran çıktısının debug içinde g komutu ile aldığımızın aynısı olduğunu görebilirsiniz. Bu bizim ilk programımız oldu.

Yukarıdaki çalışma yine aynı program üzerinde yapıldı. Burada t (trace, izle) komutu ile programımızı satır satır çalıştırdık ve registerler üzerindeki etkilerine baktık. Interruptlar birer dev kod bloğu olduğuna göre ve bunları da trace eder isek sayfalar sonra içinde çıkabileceğimiz için bunları pas geçmek için p kullanıldı. Ilk komut işlendikten sonra ekrana ilk gelen bölümü inceleyelim. Ilk komut mov ah,2 idi. Gördüğünüz gibi AX=0200 bölümünde AX in üst 8 bitine yani AH'a 2 değeri atanmış. Burada dikkat ederseniz DS,ES,SS,CS değerleri yani segment registerları aynı blok adresini gösteriyorlar. Yani com tipi dosyalarda kodlar ile datalar aynı yerde bulunuyor. Bu da bize program yazarken dikkatli olmamız gerektiği anlamında önemli bir not. IP pointeri daima sırada işlenecek olan komıtu gösterir. Ilk komut işlendiğine göre 0102 değerini gösteriyor. IP nin hemen sağ tarafındaki ifadeler flagların durumlarını göstermektedir, şu anda önemli değil. Üçüncü satırda sırayla şunlar yer alıyor: CS:IP <MAKINA KODU> <ASSEMBLY KARŞILIĞI>

Ikinci trace'de DL ye 3 değerinin aktarılmış olduğu rahatlıkla görülebilir. Bundan sonraki p komutu ile int 21 işleme girer ve ekranda görülen kalp işareti geliyor. int 20 de programdan çıkılıyor. Bu basit bir örnek oldu, daha karmaşık bir örnek inceleyelim.

mov ah,2 : Interrupt 21 içindeki 2 numaralı fonksiyon yani ekrana karakter basmamız için atıyoruz.

mov cx,FF : Şu ana kadar görmediğimiz döngü işlemi için kullanılacak. FF yani decimal 255 değeri CX e atanıyor. Aşağıdaki loop <adres> komutuna gelindiğinde cx in değeri bir azaltılıyor ve  sıfıra eşit değil ise <adres> değerine atlıyor program. CX içindeki sayı kadar bu loop döngüsü devam ediyor, yani 255 defa. CX sıfıra eşit olduğunda ise hiçbir işlem yapılmıyor ve bir alttaki komut ile programa devam ediliyor. Diyebiliriz ki LOOP komutu gizli olarak cx registerini kullanmaktadır.

inc dl : inc komutu karşısındaki registerin değerini bir artırır. Biliyorsunuz ki ekrana gönderilecek karakter dl içinde. Biz 255 döngü içinde 1 ila 255 arasındaki tüm ASCII karakterleri ekrana basmak istiyoruz. Bunun için toplama işlemi de yapabilirdik (add dl,1) fakat bu işlemin okunurluğu daha iyidir.

int 21 : Ekrana karakter yazma fonksiyonu çağırılıyor.

loop 105 : CX sıfıra eşit değil ise 105 adresine zıpla.

int 20 : Programdan çık.

Aşağıda g (go) komutu ile çıktı alınıyor. Tabii buradaki karakter seti dos altındaki; windows altındaki ile uyuşmayabilir. Daha sonra ise ascii.com şeklinde kaydediliyor.

 

Aşağıda bazı assembly komutları ve açıklamaları bulunuyor:

MOV : Değer aktarmak için kullanılır.  mov ah,2 mov ax,FFFF mov bx,cx mov dl,bh mov [200],ah mov dl,[382] gibi. (Köşeli parantez 'adresindeki' anlamındadır. Yani ah içeriğini 200 adresine transfer et gibi.)
XCHG : İki registerin içeriklerini karşılıklı olarak değiştirmelerini sağlar. xchg ah,bh xchg ax,dx gibi.
ADD : İki değerin toplanması amacıyla kullanılır. Sonuç değer soldaki registere kaydedilir. add ax,bx add ah,AF add dl,1 add al,ah gibi.
SUB : Çıkarma işlemi yapar. Sonuç ilk registere kaydedilir. sub ah,1 sub ax,bx sub cx,10 gibi.
MUL : Çarpma işlemi yapar. Tabii ki tüm işlemlerde olduğu gibi değerler ve sonuçlar hexadecimaldir. 3 farklı durumda incelenebilir.

8bit*8bit yani byte*byte : Çarpılacak değerlerden biri al ye kaydedilir mov al,5F gibi. Daha sonra çarpma işlemi yapılır, mul bl gibi. Sonuç ise ax registerindedir. (ax=al*bl işlemi)
16bit*16bit yani word*word : Çarpılacak değerlerden biri ax ye kaydedilir mov ax,05FF gibi. Daha sonra çarpma işlemi yapılır, mul bx gibi. Sonuç ise dx,ax ikilisine aktarılmıştır. Yani üst 16bitlik kısım dx de, alt 16bitlik kısım ise ax dedir. (dx,ax=ax*bx)
32bit*32bit yani dword*dword Çarpılacak değerlerden biri eax ye kaydedilir mov eax,A055FF10 gibi. Daha sonra çarpma işlemi yapılır, mul ebx gibi. Sonuç ise edx,eax ikilisine aktarılmıştır. Yani üst 32bitlik kısım edx de, alt 32bitlik kısım ise eax dedir. (edx,eax=eax,ebx)
 

DIV : Bölme işlemi için kullanılır. Ayrıntılarına girmiyorum.
INC : Register içeriğini bir artırır. inc ah gibi
DEC : Register içeriğini bir azaltır. dec cx gibi.
NEG : Sayının ikili tamamlayıcısını bulur. Örneğin al de 11110000 binary değeri bulunuyor ise neg al işleminden sonra bu değer 00001111 olur.
PUSH : Stack a yani stack segmente değer göndermek için kullanılır. push ax gibi.
POP : Stack dan değer çekmek için kullanılır. pop cx gibi.
 

Windows Altında Win32Assembly Programlama

Artık masm ile nasıl program yazılır bir gözatalım. Aşağıdaki küçük bir windows uygulaması yer almakta:

Yukarıdaki ilk örnek qeditor.exe ile derlenebilecek haldedir. Biz eğer notepad kullanmış olsaydık bu şekilde kodlayacak idik. Ben derledim ve boyutu 2.5kbyte olan bir exe dosyası oluştu. Yukarıdaki hem soldaki hemde sağdaki assembly kodu aynı işi yapıyor. Yaptığı iş baslik ismi ile belirtilen başlığa sahip, yazi ismi ile yine data segmentte belirtilen yazıya sahip bir mesaj kutusu gösteriyor. OK'e tıklandıktan sonra program sonlanıyor. İsterseniz hemen açıklamaya başlayayım. İlk üç satıra uzun süre hiç dokunmayacaksınız, burayı geçiyorum. Include satırları ile içinde windows api fonksiyonlarının ve bazı sabit değerlerin isimleri bulunan inc uzantılı dosyaları tanımlıyoruz. Includelib fonksiyonu ile kullandığımız api fonksiyonlarını içeren kütüphaneleri tanımlıyoruz. Windows.inc dosyasında NULL ve MB_OK tanımlamalarının matematiksel eşitlikleri bulunuyor. Birçok özel durumun hangi sayılar ile belirtildiğini ezberlemektense bunların karşılıklarını bilmek daha kolaydır, hemde programın okunurluğunu artırır. .data ile data segment tanımlanıyor ve bu data segment içinde baslik ve yazi adreslerinde ilgili string ifadeler yer alıyor. Dikkat ederseniz stringlerin bittiğini belirtmek için ayrıca 0h degeri ekleniyor. Daha sonra .code ifadesi ile cede segment tanımlanıyor. start: ve end start ifadeleri arasına kodlarımızı yazıyoruz. Dört adet push komutu alt alta yazılmış. PUSH komutu ile stack segmente bazı değerler gönderiyoruz. Bunlar mesaj kutusu ile ilgili özellikler. İlk özellik mesaj kutusunda sadece OK tuşu bulunacağı anlamında. İkinci özellik olan mesajın başlık bölümünde yer alacak yazının adresini stacka yolluyoruz. (adresi anlamına gelen offset terimi kullanılmıştır) Üçüncü yollanan özellik mesaj olarak gösterilecek string ifadenin adresi. Son yollanan ifade NULL yani sıfırdır, buraya bir değer girmemize şu anda gerek yok. Gerekli parametreler stacka yollandıktan sonra fonksiyonumuzu çağırıyoruz. CALL komutu bir fonksiyonun yada bir altprogramın çağırılmasında kullanılır. Çağırılan yerdeki işler bittikten sonra programımız bir sonraki ifade ile devam edecektir. Fonksiyonumuz MessageBox apisidir . Bu api user32.inc içinde tanımlanmış ve ilgi kutuphane user32.lib eklenmiştir. Bu apiyi kullandığımızı belirtmek için yukarıdaki ifadeleri include ile tanımlamaktayız. Daha sonraki bölümde programdan çıkış kodları bulunuyor. Öncelikle çıkış kodu stacka yollanır. Normal sonlanmalarda bu NULL yani sıfırdır. Daha sonra kernel32.inc ve kernel32.lib ile tanımladığımız fonksiyonlardan ExitProcess çağırılıyor.

İşletim sistemimizde user32.dll içinde MesageBox apisi, kernel32.dll içinde ise ExitProcess apisi bulunmaktadır. Dos altında yaptığımız interrup çağrıları gibi windows altında api fonksiyonları bulunur. Bunlar disk erişiminden, ekrana resim çizdirmeye, buttonlar ve kutucuklar hazırlamaya kadar binlerce fonksiyon içeririler. Tabii sadece bu iki dll dosyasıyla sınırlı değil apiler. Ayrıca yukarıdaki komutları yazarken dikkatli olmanız gerekiyor. Derleyicimiz büyük küçük harf ayrımı yapabiliyor. Özellikle api fonksiyonların isimlerini aynen yazın.

Soldaki kod ise işlev olarak aynıdır. Farkı ise MAsmEd altında yukarıdaki gibi yazılması yeterlidir. Include tanımlamalarını programda sol taraftaki ağaç şeklindeki kısımdan ekleyerek yapıyoruz.  Data segmentin içeriği aynı. Code segmentde ise küçük bir değişiklik var. Alt alta yazdiğimiz fonksiyon çağırma işinde call yerine invoke ile tek satırda tüm parametreleri yazdık. Böylece daha kolay okunur oldu. Bunu qeditor.exe içinde de yapabilirdik, yinede eski şekilde kullanılan örnekler daha çok olduğu için ikisini de göstermek istedim. Yoksa yazım farkından başka ikiside aynen ilk örnekteki gibi çalışmaktadır. Birde editörümüz programımız için ikon ve ek bazı versiyon bilgileri eklemektedir. Bu nedenle editör içinden derlenen aynı program 5.5kbyte  boyuta sahip olacaktır.

Yorum Yapabilmek İçin Üye Girişi Yapmanız Gerekmektedir.

assembly nedir