Gnu Assembler Assembly

어셈블리 언어에서 0에서 100까지 증가시키기 이해하기

GNU 어셈블러와 함께 어셈블리 언어 프로그래밍을 시작하면 다양한 문제에 직면할 수 있습니다. 일반적인 연습 중 하나는 0부터 100까지 세고 각 숫자를 출력하는 프로그램을 작성하는 것입니다. 이 작업은 간단하게 보일 수 있지만, 레지스터 사용과 함수 호출에 주의하지 않으면 금세 복잡해질 수 있습니다. 이 블로그 포스트에서는 문제를 분석하고 원치 않는 결과 없이 예상 출력을 얻을 수 있는 해결책을 제공합니다.

문제

0에서 100까지 숫자를 출력하는 어셈블리 코드를 실험하는 동안, 많은 초보자들이 프로그램이 같은 숫자를 반복 출력하거나 예상치 못한 루프에 갇히는 문제에 직면하게 됩니다. 이는 종종 어셈블리 언어가 레지스터를 처리하는 방식을 잘못 이해해서 발생하는만큼, 매우 실망스럽습니다. 특히 printf와 같은 함수를 호출할 때 더욱 그러합니다.

우리의 경우 초기 시도에서 프로그램이 3을 반복 출력하는 일이 발생했습니다. 왜 이런 일이 발생할까요? 이 문제는 현재 숫자의 값과 종료 한계를 저장하는 레지스터를 처리하는 방식에 있습니다.

해결책

이 문제의 해결책은 스택 작업을 통해 레지스터를 효과적으로 관리하는 것입니다. 단계별로 살펴보겠습니다.

레지스터 관리 이해하기

  1. 푸시와 팝: 어셈블리 언어의 레지스터는 호출하는 함수(예: printf)에 의해 변경될 수 있습니다. 따라서 함수를 호출하기 전에 레지스터의 상태를 “기억"하고 이후에 복원하는 것이 중요합니다.

  2. 스택 사용: 함수를 호출하기 전에 레지스터를 스택에 저장할 수 있습니다. 이렇게 하면 값이 보존됩니다.

다음은 레지스터를 적절히 관리하는 개선된 버전의 어셈블리 코드입니다:

# count.s: 0에서 100까지 숫자를 출력합니다.
    .text
string: .asciz "%d\n"
    .globl _main

_main:
    movl    $0, %eax   # 시작 지점/현재 값.
    movl    $100, %ebx # 종료 지점.

_loop:
    # 레지스터를 기억하세요.
    pushl   %eax
    pushl   %ebx

    # 현재 값을 표시합니다.
    pushl   %eax
    pushl   $string
    call     _printf
    addl     $8, %esp

    # 레지스터를 복원합니다.
    popl    %ebx
    popl    %eax

    # 종료 값과 비교합니다.
    cmpl    %eax, %ebx
    je      _end

    # 현재 값을 증가시킵니다.
    incl    %eax
    jmp     _loop

_end:

코드 설명

  1. 문자열 정의: 정수를 출력하기 위한 문자열 포맷을 정의하는 것으로 시작합니다. 이것은 각 숫자를 출력할 때 출력을 올바르게 형식화하는 데 도움이 됩니다.

  2. 초기 값 설정: 카운트를 0으로 초기화하고 한계를 100으로 설정합니다.

  3. 루프: 여기에서 대부분의 작업이 이루어집니다. 우리는:

    • 레지스터의 값을 스택에 푸시하여 보존합니다.
    • %eax에 저장된 현재 값을 출력하기 위해 printf를 호출합니다.
    • 출력 작업 후, 레지스터를 팝하여 이전 상태로 복원합니다.
    • 현재 값을 한계와 비교하여 계속 증가시키거나 루프를 종료합니다.

  4. 프로그램 종료: 카운트가 100에 도달하면 프로그램이 종료됩니다.

결론

어셈블리 언어에서 레지스터를 관리하는 이와 같은 구조적인 접근 방식을 따르면 종종 혼란을 초래하는 함정을 피할 수 있습니다. 어셈블리에서 카운팅 프로그램을 구현해야 할 다음 번에는 스택 작업으로 레지스터 값을 보호하는 것을 잊지 마세요. 이것이 프로그램이 원활하게 실행되고 예상 출력을 제공하도록 보장할 것입니다.

다른 함수를 호출할 때 레지스터의 상태를 조심스럽게 관리하면 어셈블리 프로그램의 흐름을 제어하는 것이 훨씬 더 명확하고 쉽게 이해할 수 있게 됩니다. 즐거운 코딩 되세요!