[어셈블리] 파일 다루기 ( 소문자를 대문자로 바꾸기 )

• 파일 다루기 

유닉스 파일 :: 프로그램에 의해 생성되며 바이트의 연속된 스트림으로 읽을 수 있다. 

파일에 주어진 고유한 이름(번호)으로 파일에 접근할 수 있다 -> 파일 디스크립터 

• open의 시스템 콜 :: 5번 
  

open은 파일의 이름, 모드, 권한등을 인자로 받는다. 

파일의 이름은 %ebx에 저장하고 

모드는 %ecx에 저장한다. 

읽기로 연다면 0을 쓰기위해서 03101을 저장하면 된다. (반드시 가장 앞에 0을 붙여야 함)

권한은 %edx에 저장 ex) 0666 모든 유저 읽기 쓰기 가능

리턴값은 %eax에 저장된다. :: 파일의 번호 리턴

• read의 시스템 콜 3번 :: 리턴 값 읽어들인 바이트 수 

파일 지정자 :: %ebx에 저장 

읽어들인 데이터가 저장될 버퍼의 주소 :: %ecx에 주소값을 저장

버퍼의 크기 :: %edx에 저장 

버퍼는 section .bss를 이용해서 지정할 수 있다. 

• write의 시스템 콜 4번 read함수와 기능 동일 (전달 제외) 

• 버퍼와 .bss

버퍼 :: 대량의 데이터를 전달하기 위해서 사용되는 연속되는 블럭영역 

고정된 크기의 버퍼와 동적크기의 버퍼로 나뉜다. 

고정된 크기의 버퍼는 .long이나 .byte를 이용해서 버퍼로 사용될 크기를 직접 저장 

단점 :: 저장공간의 낭비, 자료형의 판단 미스 

해결 :: .text, .data 섹션을 사용 

.bss 섹션은 저장공간을 확보할 수 있지만 초기화 할수는 없다. 

.data 섹션의 경우 공간을 확보하고 값을 초기화 할 수 있다. 

이렇듯 초기화할 필요없는 공간을 확보하고자 할 때 주로 사요된다. (.bss) 

.section .bss

    .lcomm my_buffer, 500 # .lcomm은 500byte의 공간을 할당하고, 공간을 가리키기 위한 심볼로 my_buffer을생성 

movl $my_buffer, %ecx     #데이터가 저장될 버퍼의 주소 값 

movl 500, %edx                 #버퍼의 크기 

movl 3, %eax                     #시스템 콜 

int $0x80                           #해당 시스템 콜 처리 

위 코드는 read(fd, my_buffer, 500)이다. 

$my_buffer 함으로써 immediate모드 어드레스 상태가 되고 버퍼의 시작위치를 가리키게 된다. 

---

.equ는 일종의 별칭을 만들어 주기 위해서 사용되는 지시어 C언어의 #define과 비슷한 일

.equ  LINUX_SYSCALL 0x80 

int $LINUX_SYSCALL을 사용 가능 ($0x80)  

  1 # 하는일 : 파일로 부터 문자를 읽어들이고 대문자로 바꾼후 다른 파일로 저장한다.

  2

  3 #프로세스 : 1. 읽을 파일을 연다. 2. 쓸 파일을 연다. 3. 파일의 끝이 아니라면 반복한다

  4

  5 #반복 : 파일로 부터 문자열을 읽어서 메모리에 넣는다.

  6 #       메모리로 부터 각 문자를 대문자로 변경한다.

  7 #       변경된 문자는 파일로 저장한다.

  8

  9 .section .data

10

11 #상수들

12

13 .equ SYS_OPEN, 5

14 .equ SYS_WRITE, 4

15 .equ SYS_READ, 3

16 .equ SYS_CLOSE, 6

17 .equ SYS_EXIT, 1

18

19 #open()에 사용할 옵션

20

21 .equ O_RDONLY, 0 #읽기만 한다?

22 .equ O_CREATE_WRONLY_TRUNC, 03101 #쓰기 전용인데 없으면 만들고 초기화한 상태에서 쓰기 전용

23

24 #표준 파일 지정자

25

26 .equ STDIN, 0

27 .equ STDOUT, 1

28 .equ STRERR, 2

29

30 #시스템 콜 중단(interrupt)

31

32 .equ LINUX_SYSCALL, 0x80

33 .equ END_OF_FILE, 0 #파일의 끝을 검사하기 위해서 사용

34                     #read()의 리턴값과 비교한다.

35

36 .equ NUMBER_ARGUMENTS, 2 #?

37

38 .section .bss

39 #버퍼 - 파일로 부터 데이터를 읽어들인 데이터를 저장하기 위한 목적으로 사용

40

41 #버퍼의 크기는 16000을 초과할 수 없다

42 .equ BUFFER_SIZE, 500

43 .lcomm BUFFER_DATA, BUFFER_SIZE #BUFFER_DATA라는 버퍼가 500byte크기의 공간을 할당한다.

44

45 .section .text

46

47 # 스택 위치

48

49 .equ ST_SIZE_RESERVE, 8 #?

50 .equ ST_FD_IN, -4

51 .equ ST_FD_OUT, -8

52 .equ ST_ARGC, 0 #인자의 개수

53 .equ ST_ARGV_0, 4 #프로그램의 이름       파라미터들이네  

54 .equ ST_ARGV_1, 8 #읽어들일 파일의 이름

55 .equ ST_ARGV_2, 12# 저장할 파일의 이름

56

57

58 .global _start

59

60 _start:

61

62 ###초기화 관련###

42 .equ BUFFER_SIZE, 500

43 .lcomm BUFFER_DATA, BUFFER_SIZE #BUFFER_DATA라는 버퍼가 500byte크기의 공간을 할당한다.

44

45 .section .text

46

47 # 스택 위치

48

49 .equ ST_SIZE_RESERVE, 8 #?

50 .equ ST_FD_IN, -4

51 .equ ST_FD_OUT, -8

52 .equ ST_ARGC, 0 #인자의 개수

53 .equ ST_ARGV_0, 4 #프로그램의 이름       파라미터들이네  

54 .equ ST_ARGV_1, 8 #읽어들일 파일의 이름

55 .equ ST_ARGV_2, 12# 저장할 파일의 이름

56

57

58 .global _start

59

60 _start:

61

62 ###초기화 관련###

63 #스택포인터를 저장한다.

64 movl %esp, %ebp

65

66 #스택에 파일 지정자를 저장하기 위한 공간을 할당한다.

67 subl $ST_SIZE_RESERVE, %esp

68

69 open_files:

70

71 open_fd_in:

72 ### 읽어들일 파일을 연다.

73 movl $SYS_OPEN, %eax #system call

74 movl ST_ARGV_1(%ebp), %ebx #ebx에 파일이름을 넣는다.

75 movl $O_RDONLY, %ecx #read_only flag

76 movl $0666, %edx #파일권한을 0666

77 #위 3개는 모두 open함수의 인자들임

78 int $LINUX_SYSCALL #리눅스 호출

79

80 store_fd_in:

81 movl %eax, ST_FD_IN(%ebp) #리턴된 파일 지정자를 저장한다.

82

83 open_fd_out:

84 #저장할 파일 열기

85

86 movl $SYS_OPEN, %eax #파일 열기

87 movl ST_ARGV_2(%ebp), %ebx #열 파일이름을 지정

88 movl $O_CREATE_WRONLY_TRUNC, %ecx #쓰기위한 플래그 설정

89 movl $0666, %edx #파일 권한

90 int $LINUX_SYSCALL

91

92 store_fd_out:

93 movl %eax, ST_FD_OUT(%ebp) #파일 지정자를 저장한다.

94

95

96 read_loop_begin:

97

92 store_fd_out:

93 movl %eax, ST_FD_OUT(%ebp) #파일 지정자를 저장한다.

94

95

96 read_loop_begin:

97

98 ### 파일로 부터 읽어들이는 부분

99 movl $SYS_READ, %eax

99 movl $SYS_READ, %eax

100 movl ST_FD_IN(%ebp), %ebx #읽어들일 파일 지정자

101 movl $BUFFER_DATA, %ecx #버퍼의 주소 값을 넘김

102 movl $BUFFER_SIZE, %edx #읽어들일 크기를 준다.

103 int $LINUX_SYSCALL #리턴 값은 %eax에

104

105 cmpl $END_OF_FILE, %eax #파일의 끝인지 검사한다.

106 jle end_loop #만약 끝이라면

107

108

109 continue_read_loop:

110 ###입력된 문자를 대문자로 변경하는 부분 ###

111 pushl $BUFFER_DATA #버퍼의 위치

112 pushl %eax #버퍼의 사이즈 ( read함수의 리턴값은 읽어들인 바이트수다)

113 call convert_to_upper #대문자 변경함수 호출

114 popl %eax

115 addl $4, %esp

116

117 ###변경된 문자를 파일에 쓴다. ###

118

119 movl %eax, %edx #버퍼의 크기

120 movl $SYS_WRITE, %eax

121 movl ST_FD_OUT(%ebp), %ebx #저장에 사용할 파일 지정자

122 movl $BUFFER_DATA, %ecx #버퍼의 위치를 준다

123 int $LINUX_SYSCALL

124

125 ###루프를 수행

126 jmp read_loop_begin #이거 어떻게 탈출 그럼?

127

128 end_loop:

129 ###파일을 닫는다 ###

130 movl $SYS_CLOSE, %eax

131 movl ST_FD_OUT(%ebp), %ebx #왜 2번 파일을 닫지 write하는 파일

132 int $LINUX_SYSCALL

133

134 ### 종료 코드 ###

135

136 movl $SYS_EXIT, %eax

137 movl $0, %ebx

138 int $LINUX_SYSCALL

139

140 # 소문자를 대문자로 변경

141

142 .equ LOWERCASE_A, 'a'

143 .equ LOWERCASE_Z, 'z'

144 .equ UPPER_CONVERSION, 'A' - 'a'

145

146 .equ ST_BUFFER_LEN, 8

147 .equ ST_BUFFER, 12

148

149 convert_to_upper:

150

151 pushl %ebp

152 movl %esp, %ebp

153 movl ST_BUFFER(%ebp), %eax #12면 메모리를 그렸을 때 read했던 파일디스크립터다

154 movl ST_BUFFER_LEN(%ebp), %ebx

155 movl $0, %edi

156

157 cmpl $0, %ebx #loop count?

158 je end_convert_loop

159

160

161 convert_loop:

162

163 movb (%eax, %edi, 1), %cl #cl = eax에서 + edi * 1이렇게네

164

165 cmpb $LOWERCASE_A, %cl

166 jl next_byte #cl이 더크다면

167 cmpb $LOWERCASE_Z, %cl

168 jg next_byte #cl이 더 작다면

169

170 addb $UPPER_CONVERSION, %cl #아스키 값을 더함

171 movb %cl, (%eax, %edi, 1) #다시 그 위치에 가져다 놓는다.  

172

173 next_byte:

174

175 incl %edi

176 cmpl %edi, %ebx # %ebx는 버퍼에 적인 문자열의 길이

177 jne convert_loop

178

179 end_convert_loop:

180

181 movl %ebp, %esp

182 popl %ebp

183 ret

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밑에 사진은 위 코드의 메모리를 그림으로 본떴다.

여러분도 어셈블리공부하다가 메모리구조를 까먹었다면 그리길 추천합니다...