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Boa noite.

Eu uso Visual Studio 2015 e costumo programar em linguagem assembly via __asm, mas eu ainda tenho dúvidas de como usar o MASM para criar código em assembly para x64. Preciso de ajuda para dar os primeiros passos.

Como crio funções em assembly num arquivo de formato "asm" e as chamo num arquivo de formato "cpp"?

Peço que mostre como proceder no seguinte exemplo, pois a partir dele eu vou pesquisando e aprendendo outros detalhes. Considere um projeto com dois arquivos, "Header.h" e "Source.cpp", programados para x86.

O arquivo "Header.h" tem a função formula(a,b,ret2), que deseja-se escrever em assembly em um arquivo de código-fonte em assembly, por exemplo "AsmSource.asm".

// Header.h
// formula(a,b,ret2) = a*a + b*b
// *ret2 = ( a*b )/( a*a/b + b*b/a )

int __cdecl formula( int a , int b , int *ret2 ){
    int sqa , sqb , dv ;
    __asm {
        MOV eax , dword ptr [a]
        MUL eax
        MOV dword ptr [sqa] , eax
        DIV dword ptr [b]
        MOV dword ptr [dv] , eax
        MOV eax , dword ptr [b]
        MUL eax
        MOV dword ptr [sqb] , eax
        DIV dword ptr [a]
        ADD dword ptr [dv] , eax
        MOV eax , dword ptr [a]
        MUL dword ptr [b]
        DIV dword ptr [dv]
        MOV edi , [ret2]
        MOV [edi] , eax
        MOV eax , dword ptr [sqa]
        ADD eax , dword ptr [sqb]
    }
    return ;
}

O arquivo "Source.cpp" tem a função main() que faz a chamada da função que deve ser escrita em assembly.

// Source.cpp
# include <stdio.h>
# include <conio.h>
# include "Header.h"

int main(){
    int ret1 , ret2 ;
    ret1 = formula(12,16,&ret2) ;
    printf(" %i %i\n",ret1,ret2) ;
    _getch() ;
}

Se trocarmos o "Header.h" por um arquivo "AsmSource.asm", como devem estar escritos os arquivos "AsmSource.asm" e o "Source.cpp" de modo que se tenha o mesmo resultado? Preciso ter ideia do que muda ao sair do __asm para o arquivo de código assembly.

Obrigado.

1 Resposta 1

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Para criar arquivos com funções em assembly 64 bits utilizando o Visual Studio 2015 (Community):

  • Clique com o botão direito do mouse no seu projeto, entre no menu Build Dependencies e depois em Build Customizations.... Na tela de customizações, selecione a opção masm(.targets, .props):

Tela de customizações do projeto no VS2015


  • No seu projeto, na pasta Source Files, adicione um novo item Utility do tipo Text File (.txt) (arquivo texto). Após adicionar, renomeie o arquivo de .txt para .asm (exemplo: funcao.txt para funcao.asm):

Solution Explorer mostrando arquivo asm


  • Clique com o botão direito do mouse no arquivo funcao.asm e selecione Properties. Na janela de propriedades, altere o Item Type de Text para Microsoft Macro Assembler:

Alteração do tipo do item


  • No código-fonte C, declare o protótipo das funções como extern. Se o programa é em C++, declare como extern "C". No seu exemplo, o arquivo principal ficou assim:
#include "stdafx.h"

// delcaração da função em assembly
extern "C" long long int formula(long long int a, long long int b, long long int *r2);

// Função em C que implementa o mesmo cálculo (apenas para teste)
long long int formula2(long long int a, long long int b, long long int *r2)
{
    *r2 = (a*b) / (a*a / b + b*b / a);
    return a*a + b*b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    long long int ret1;
    long long int ret2;

    printf("inicio\n");
    // Execução em C
    ret1 = formula2(12, 16, &ret2);
    printf("Resultado C: ret1=%lld, ret2=%lld\n", ret1, ret2);

    // Execução em Assembly
    ret1 = formula(12, 16, &ret2);
    printf("Resultado ASM: ret1=%lld, ret2=%lld\n", ret1, ret2);

    printf("fim.\n");
    getchar();
    return 0;
}

O tipo long long int define as variáveis ret1 e ret2 como inteiros de 64bits.

Conforme a lógica que você deseja implementar, o tipo pode mudar e a forma como o código assembly será desenvolvido, também.


  • No código-fonte assembly, declare as funções como public. Para o seu exemplo, o arquivo funcao.asm ficou assim:
.code
public formula    
;  formula(a,b,ret2) = a*a + b*b
; *ret2 = ( a*b )/( a*a/b + b*b/a )

formula proc
    mov         r11, rdx                ; r11 <- b
    xor         rdx, rdx                ; rdx = 0
    mov         rax, rcx
    imul        rax, rax                        
    mov         r9, rax                 ; r9 <- a^2

    mov         rax, r11
    imul        rax, rax                        
    mov         r10, rax                ; r10 <- b^2

    idiv        rcx
    mov         r12, rax                ; r12 <- b^2/a

    xor         rdx, rdx
    mov         rax, r9
    idiv        r11
    add         rax, r12
    mov         r13, rax                ; r13 <- b^2/a + a^2/b

    xor         rdx, rdx
    mov         rax, rcx
    imul        rax, r11
    idiv        r13
    mov         qword ptr [r8], rax     ; resultado em rax

    mov         rax, r9
    add         rax, r10
    ret
formula endp

end 

Em assembly 64 bits, a passagem de parâmetros, declaração de variáveis locais, retorno de funções, etc. são diferentes do assembly de 32 bits.

Seguem alguns links (em inglês) que falam sobre o assunto (para programação Windows, o principal é o primeiro link):


O resultado, após a execução do programa:

inicio
Resultado C: ret1=400, ret2=6
Resultado ASM: ret1=400, ret2=6
fim.

Edit

Em resposta ao comentário, para compilar um código misto (32 e 64bits), conforme o target definido no VS2015:

  • Clique com o botão direito do mouse no arquivo funcao.asm e entre em Properties. Na janela de propriedades, altere (caso seja necessário) os items: Configuration para All Configurations e Platform para Win32 ou Active(Win32) (se este plataforma já estiver selecionada)
  • Altere o item Excluded From Build para Yes

Propriedades do arquivo funcao.asm

Com esta alteração, o arquivo funcao.asm só será compilado quando a plataforma estiver definida para 64 bits.


No código fonte, utilize a macro _WIN64 para definir o protótipo das funções como extern para 64bits, ou com assembly inline (por exemplo) para 32bits.

O ponto importante (se possível) é: manter o protótipo das funções idênticas tanto para 32 quanto para 64bits.

Após as alterações, o código-fonte em C fica da seguinte forma:

#include "stdafx.h"

#ifdef _WIN64
// Código 64 bits
// delcaração da função em assembly
extern "C" long long int formula(long long int a, long long int b, long long int *r2);

#else
// Código 32 bits
// Inline
long long int _cdecl formula(long long int a, long long int b, long long int *ret2) {
    int sqa, sqb, dv;
    int ret_local; // Acrescentei esta variável
    __asm {
        mov     eax, dword ptr[a]
        mul     eax
        mov     dword ptr[sqa], eax
        div     dword ptr[b]
        mov     dword ptr[dv], eax
        mov     eax, dword ptr[b]
        mul     eax
        mov     dword ptr[sqb], eax
        div     dword ptr[a]
        add     dword ptr[dv], eax
        mov     eax, dword ptr[a]
        mul     dword ptr[b]
        div     dword ptr[dv]
        mov     [ret2], eax         ; Aqui, o código estava incorreto
        mov     eax, dword ptr[sqa]
        add     eax, dword ptr[sqb]
        mov     [ret_local], eax    ; Armazena o retorno
    }
    return (long long int) ret_local;
}
#endif // _WIN64

// Função em C que implementa o mesmo cálculo (apenas para teste)
long long int formula2(long long int a, long long int b, long long int *r2)
{
    *r2 = (a*b) / (a*a / b + b*b / a);
    return a*a + b*b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    long long int ret1;
    long long int ret2;

    printf("inicio\n");
    // Execução em C
    ret1 = formula2(12, 16, &ret2);
    printf("Resultado C: ret1=%lld, ret2=%lld\n", ret1, ret2);

    // Execução em Assembly
    ret1 = formula(12, 16, &ret2);
    printf("Resultado ASM: ret1=%lld, ret2=%lld\n", ret1, ret2);

    printf("fim.\n");
    getchar();
    return 0;
}

Obs: fiz apenas uma pequena correção no código inline e acrescentei uma variável local para retornar o resultado da função.

O resultado da execução é o mesmo informado na resposta acima.


Obs2: Há outras formas, possivelmente melhores, de organizar o código misto (32 e 64bits) dentro da Solution do VS2015. Esta resposta é apenas um "ponto de partida" para mostrar como compilar o código misto.

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  • Obrigado. Vou testar tudo isso.
    – RHER WOLF
    Commented 12/10/2016 às 13:43
  • Deu certo ao compilar para x64, mas não quando compilei para x86 (mesmo colocando condicional "# ifdef _WIN64" para decidir se usa "extern" ou "include"). Tem alguma maneira de fazer o compilador selecionar qual será o código utilizado de acordo com a arquitetura sem dar vários erros?
    – RHER WOLF
    Commented 12/10/2016 às 14:17
  • Os erros foram (somente) na compilação do arquivo funcao.asm?
    – Gomiero
    Commented 12/10/2016 às 15:12
  • Eu editei a resposta. Por favor, verifique se está ok :)
    – Gomiero
    Commented 12/10/2016 às 15:58
  • Os vários erros foram associados ao arquivo ".asm", provavelmente estava interpretando como código C++ pois os primeiros erros se referiam aos comentários pós ponto e vírgula.
    – RHER WOLF
    Commented 12/10/2016 às 16:26

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