【问题标题】:ROT13 Cipher in Assembly汇编中的 ROT13 密码
【发布时间】:2016-09-24 03:47:11
【问题描述】:

所以我的 ROT13 密码几乎可以做我想做的事,但是最后命令提示符显示在与输出的最后一行相同的行上。这是我在 Assembly 中的第一个项目,所以我很不确定自己做错了什么。

【问题讨论】:

  • 所以请确保您的输出以换行符结尾。 (ASCII 码 = 10)。你已经在你的一根弦里有了它。而不是单独的 write() 系统调用,可能只是将 10 存储到保存用户字符串的缓冲区的末尾。
  • 顺便说一句,很好的格式化和注释你的 asm(并使用符号名称,所以你需要更少的 cmets)。这比初学者问题中的大量代码转储更具可读性。
  • 您不需要在_start 处使用nopstart_start 符号可以具有相同的地址。或者你可以输入b _start 在那里设置断点。 (有趣的事实:ld -e 选项可让您将入口点设置为您想要的任何符号名称。但不要这样做,这可能只是令人困惑。此外,在剥离的二进制文件中,您可以使用 readelf 找到入口点的数字地址,以便您可以在那里设置断点。(b *0x04000...)。)
  • 我不能把这归功于...我在这方面所做的所有工作都是修改循环结构。不过,我不确定如何实施您的建议。

标签: linux assembly x86 nasm rot13


【解决方案1】:

您的程序不会在其输出末尾打印换行符,因此当它退出时光标位于非空行的末尾。 shell 不知道这一点,并在那里打印下一个提示。

echo foo 包含一个尾随换行符,因此当 shell 打印下一个提示时,光标已经位于新行的开头。 echo -n foo 不包含尾随换行符,因此它将光标留在以 foo 开头的行的末尾,并且您的提示符会附加到该行的末尾,就像您的程序一样。将这些 echo 命令通过管道传输到 hd 以查看它们打印的 ASCII 字符的十六进制转储。


因此,解决方案是确保您的输出以换行符结尾(ASCII 码 = 10)。你的msg4: db 10, "Read error", 10 字符串中已经有了它。 (它以换行符开头并以一个结尾。)在 C 中,你会写 `"\nRead error\n",但 NASM 语法不是这样工作的。它确实支持反引号字符串中的 C 样式转义,但人们通常会使用数字常量编写换行符。


您的用户输入(您从 sys_read 获得)通常应该以换行符结尾,除非用户在一行中键入 256 个字符,或者使用 ctrl-D 使 read 提前返回。 (或者类似的管道输入不以换行符结尾,因此读取命中 EOF)。

我开始遵循比较的逻辑,但很快就厌倦了。我不确定您输入中的换行符会发生什么,但我怀疑您的代码修改了缓冲区中的换行符。您可能应该避免这种情况,并保持它们不变。我想您只需将它们添加到您的比较和分支列表中,以便不修改字符。

对于 rot13 程序来说,这可能比在缓冲区末尾添加一个额外的换行符或额外调用 sys_write 一次以自行打印一个换行符更有用。


您可以使用strace 测试您的程序发出的系统调用。例如strace ./a.out 将解码您进行的 read() 和 write() 系统调用。

有关更多调试技巧,请参阅 标签 wiki 的底部。 (除此之外还有很多有用的东西)。


顺便说一句,您可以使用 SSE2 在 xmm 寄存器中并行进行所有 cmp al, '?' 比较(广播到 xmm 寄存器的每个元素,并且 PCMPEQB 具有常数/PMOVMSKB/test/jnz)。但是,在您很好地处理标量代码之前,请不要担心这一点。


另一种避免 CMP/JCC 老鼠窝的方法是将字母字符列入白名单,默认情况下不修改输入字符。

我不知道你为什么只将'1'列入黑名单,而不是其他号码,或者'+'而不是'-',等等。


以下是我实现循环的方式,其中包含一些“高级”技巧,可将多个相似条件合并为单个条件。有关 isalpha() 的无符号比较技巧的说明,请参阅我在 How to access a char array and change lower case letters to upper case, and vice versa 上的回答。

;; ROT13 alphabetic characters.  Copy others unmodified.
;;  Untested
L1_top:
    movzx   eax, [esi]              ; get a character
    inc     esi                     ; update source pointer

    mov     edx, eax                ; save a copy of the original
    or      al, 0x20                ; make it lower-case if it's a letter (but we can still detect non-letters after this)

    sub     al, 'a'                 ; chars below 'a' will wrap to a high value
    cmp     al, 'z'-'a'
    ja      .non_alpha              ; jump if the sub wrapped, or the char was greater than 'z'

    ; input char was alphabetic
    sub     dl, 13                  ; modify the original character
    sub     al, 13                  ; check if that takes us out of the alphabet.  Can be a CMP, not SUB if we want.
    jnc     .nocarry
    add     dl, 26                  ; add 26 if the subtract wrapped
    ;add     al, 26                 ; we don't care about the value in al anymore
.nocarry:

    ; dl = the ROT13'ed character, with its original case
.non_alpha:
    mov    [edi], dl
    inc    edi

    dec    ecx                      ; I'm not sure what all the cmp ecx,0  in various branches was for.  Just do it earlier if necessary.
    jnz    L1_top

原本我打算在 AL 中实际计算 ROT13 的小写字符,然后找出它与原始小写字符之间的差异,并将其应用于 DL。但后来我意识到我可以有条件地修改早期分支中的 DL。

    ;; after the or al,0x20:    mov   ah, al       ; don't over-do it with upper-half byte registers.  False dependencies on AMD, and partial-reg merging stalls or slowdowns on pre-Haswell Intel if you're not careful.

    add     al, 'a'                 ; 'a' + al is the lower-cased ROT13 of the input character
    sub     ah, al                  ; ah = lcase(orig) - lcase(rot13)
    sub     dl, ah                  ; apply that delta to the original in dl
    ; dl is the original character - 13 (plus 26 if necessary)

【讨论】:

  • 您的粗体评论正是正在发生的事情。另外,我真的很讨厌我有这么多使用 al 寄存器的 cmp。这是我第一次合法地进入大会,所以直到现在我才知道更好的方法,但非常感谢!有了您的见解,我理解得更好,我解决了最初的问题。
  • @swingonaspiral:除了 SSE 技巧之外,当您编写 switch() 语句时,编译器还有其他技巧,其中很多情况都采取相同的操作。例如查看how gcc uses an immediate-constant for TEST as a bitmap。 (有关说明,请参阅comments on this answer。)
  • @swingonaspiral:但实际上,没有任何花哨的技巧,简化代码的方法是退后一步,简化逻辑。它是 ROT13,所以可能我们只想修改字母字符,而保持 everything 其他不修改。因此不要将您想要保留的所有内容列入黑名单,只需将大小写字母范围列入白名单即可。
  • @swingonaspiral:我很好奇我的循环效率有多高。我添加了一个看起来不错的编辑。您的初学者尝试效率低下是正常的,但我认为您可能有兴趣了解可能的技巧。
  • 实际上,在我获得一些功能并进行更改之后几天,我考虑了您的白名单/黑名单评论,然后回到这里询问有关不同项目的另一个问题。再次感谢您的帮助!