Как выйти в режим программирования вне ос без помощи дополнительных программ(ассемблер), используя лишь машинные инструкции?

Question

[lexaxaxa]

Как выйти в режим программирования вне ос без помощи дополнительных программ(без ассемблера), используя лишь машинные инструкции? Как затем находить на диске и загружать созданную программу?Есть ли специальная литература(не по ассемблеру)?Хотелось бы иметь детальное представление полученное из практики обо всех уровнях абстракций, начиная с машинного языка. И если можно пример самой простой программы.

Answer 1

[Алексей Черемисин]

С точки зрения железа, процессор при подаче напряжения считывает первую инструкцию из адреса, выставленного на адресной шине. Эта инструкция и есть битовое представление ассемблерной инструкции. Первый адрес на шине обычно выставляется для обращения во flash/rom, далее уже сама программа, зашитая туда, инициализирует сам процессор, память, регистры и периферию, эта программа называется БИОС.Так работают все биосы. Раньше в биос прошивался интерпретатор языка бейсик, теперь его туда не встраивают.
Ассемблер кодирует символьное представление инструкций в битовое, на входе текстовый файл, на выходе бинарный. Для записи инструкций непосредственно в память есть специальный механизм, реализуется аппаратно и называется JTAG, через него можно с другого компьютера писать бинарно непосредственно в память целевого компьютера.
Для тренировки в ассемблере( а без него НИКУДА, так как это символьное представление самих инструкций) рекомендую или простые отладочные комплекты типа arduino/stm32 или простую виртуальную машину, где можно подгружать свой биос из файла.

Answer 2

[Freeman]

Ассемблер -- и есть машинные инструкции. В FASM можно написать db $CD $20 -- это будет эквивалентом int 20h. Опкоды смотреть в справочнике по x86, в интернетах их навалом.

Comments

[lexaxaxa]

то есть в фасм можно писать те инструкции кот. являются интерфейсом для программистов предоставленным от инженеров-электронщиков?и все-таки можно ли на ПК программировать используя лишь BIOS, короче взяв пк в магазине без ОС?

[pi314]

lexaxaxa: В буквальном смысле - нет, нельзя... ну, разве что время отключения питания некоторые BIOS позволяют "запрограммировать" :). Но, в практическом - да, предварительно поставив на новый комп нужную ОС или загрузив ее по сети.

[Freeman]

lexaxaxa: Теоретически да, но только при помощи другого компьютера. Есть, скажем, проект CoreBoot, с его помощью даже ОС "Колибри" из ПЗУ грузили. А вот для сборки и прошивки требуется уже другой компьютер.

У FASM нет интерактивного режима, он может только файлы обрабатывать, поэтому нужна хотя бы DOS. Так что можно/нужно различать компьютер программиста и целевую платформу. Такая разработка называется кросс-компиляцией.

[lexaxaxa]

pi314: а как выйти в этот режим программирования при наличии ОС?например при виндоус7*32

[pi314]

lexaxaxa: Я не понимаю, что вы подразумеваете под этим самым "режимом программирования"? Приведите пример какого-нибудь другого "режима программирования", в который вы знаете, как "выйти", и как вы это делаете... может тогда прояснится, как вам помочь.

Answer 3

[Rsa97]

Таким программированием давно никто не занимается. Во времена оны выглядело это так:
Процессор при подаче питания оставался в состоянии Halt. К шинам адреса и данных было подключено специальное устройство - программатор ОЗУ. Состояло оно из тумблеров адреса, тумблеров данных, кнопок "принять адрес", "следующий адрес" и "записать данные".
Программа писалась на бумажке, язык - ассемблер конкретного процессора, переводилась на бумажке же в машинный код. Затем этот код пошагово с помощью программатора заносился в ОЗУ (задали стартовый адрес, нажали "принять адрес", задали байт данных, нажали "записать данные", "следующий адрес"...), в регистр IP (регистры тоже хранились в памяти) процессора заносился стартовый адрес программы, программатор отключался от шин и процессор выводился из режима Halt.
Для записи чего-либо на носитель надо было в программе предусмотреть весь код работы с аппаратурой этого носителя.
Собственно, чтобы этим маразмом ежедневно не заниматься и было добавлено ПЗУ, хранящее в себе процедуры работы с базовыми устройствами компьютера и код для запуска считывания программ с перфоленты, перфокарт, магнитной ленты, магнитного барабана или диска.

Comments

[lexaxaxa]

Ассемблер изучаю, достаточно неплохо знаком с С++,но вот просто экзотический интерес распирает можно ли программировать взяв ПК в магазине без ОС?

[Rsa97]

lexaxaxa: Непосредственно на этом ПК - нет. Современные компьютеры такого режима работы не имеют. А вот написать программу на другом компьютере и загрузить её на компьютере без ОС вполне можно, так тот же memtest работает.

[Алексей Черемисин]

Ну до самой ОС сначала загружается БИОС (или бутлоадер или загрузчик), он как бы часть персоналки, но не всегда часть компьютера (архитектуры бывают разные)! Сейчас стало модным встраивать в персоналки EFI-BIOS, в котором есть командная строка, доступ к дискам, и даже стек TCP! Вот в нем вполне можно загрузить область с диска или прочитать файл на некоторых файловых системах.