mahmoudimus/static_asmЗаголовочный ассемблер времени компиляции на C++2x для кодирования инструкций x86/x86-64
Библиотека только с заголовками для C++20, предназначенная для кодирования инструкций x86/x86-64 на этапе компиляции.
Этот проект распространяется под двойной лицензией: Boost Software License 1.0 и MIT License. Вы можете выбрать любую из них.
#include "static_asm.hpp"
using namespace static_asm::x86::registers;
using namespace static_asm::x86::instructions;
// Сборка машинного кода на этапе компиляции
constexpr auto code = core::assemble(
mov(rax, 0x12345678), // mov rax, imm32
add(rax, rcx), // add rax, rcx
xor_(r8, r8), // xor r8, r8
call(rax), // call rax
ret() // ret
);
// code is std::array<uint8_t, N> - полностью constexpr!
// Регистр-регистр
add(rax, rbx); // 48 01 D8
sub(ecx, edx); // 29 D1
and_(r8, r9); // 4D 21 C8
or_(rsi, rdi); // 48 09 FE
xor_(eax, eax); // 31 C0 (распространённый способ обнуления регистра)
cmp(rax, rcx); // 48 39 C8
// Регистр с непосредственным значением
add(rax, 0x10); // 48 83 C0 10 (знаковое расширение imm8)
add(rax, 0x10000); // 48 05 00 00 01 00 (imm32)
sub(ecx, 100); // 83 E9 64
and_(rdx, 0xFF); // 48 83 E2 FF
// С операндами в памяти
add(eax, dword_ptr(rbx)); // 03 03
add(rax, qword_ptr(rcx + 0x10)); // 48 03 41 10
sub(dword_ptr(rsp + 0x20), eax); // 29 44 24 20
// Регистр-регистр
mov(rax, rbx); // 48 89 D8
mov(eax, ecx); // 89 C8
mov(r8, r9); // 4D 89 C8
// Непосредственное значение в регистр
mov(rax, 0x12345678); // 48 C7 C0 78 56 34 12
mov(eax, 0xDEADBEEF); // B8 EF BE AD DE
// Операции с памятью
mov(rax, qword_ptr(rbx)); // 48 8B 03
mov(eax, dword_ptr(rcx + 0x10)); // 8B 41 10
mov(qword_ptr(rsp + 0x8), rax); // 48 89 44 24 08
mov(dword_ptr(rbp - 0x20), 0x100); // C7 45 E0 00 01 00 00
// Расширение нулём / знаком
movzx(eax, bl); // 0F B6 C3 (расширение байта нулём до двойного слова)
movzx(rax, bx); // 48 0F B7 C3 (расширение слова нулём до учётверённого слова)
movsx(eax, cl); // 0F BE C1 (расширение байта знаком до двойного слова)
movsx(rax, dx); // 48 0F BF C2 (расширение слова знаком до учётверённого слова)
movsxd(rax, ecx); // 48 63 C1 (расширение двойного слова знаком до учётверённого слова)
// Загрузка эффективного адреса
lea(rax, qword_ptr(rbx + rcx * s4)); // 48 8D 04 8B
lea(rax, qword_ptr(rbx + rcx * s8 + 0x10)); // 48 8D 44 CB 10
// Обмен
xchg(rax, rbx); // 48 87 D8
// [база + индекс*масштаб]
mov(eax, dword_ptr(rbx + rcx * s1)); // 8B 04 0B
mov(eax, dword_ptr(rbx + rcx * s2)); // 8B 04 4B
mov(eax, dword_ptr(rbx + rcx * s4)); // 8B 04 8B
mov(eax, dword_ptr(rbx + rcx * s8)); // 8B 04 CB
// [база + индекс*масштаб + смещение]
mov(rax, qword_ptr(rbx + rcx * s4 + 0x10)); // 48 8B 44 8B 10
mov(rax, qword_ptr(r12 + r13 * s8 + 0x1000)); // 4B 8B 84 EC 00 10 00 00
// Запись по SIB-адресу
mov(dword_ptr(rax + rdx * s4), ecx); // 89 0C 90
mov(qword_ptr(rbx + rsi * s8 + 0x20), rax); // 48 89 44 F3 20
// LEA с SIB (полезно для вычисления адресов)
lea(rax, qword_ptr(rbx + rcx * s4)); // 48 8D 04 8B
lea(rax, qword_ptr(rdi + rsi * s8 + 0x100)); // 48 8D 84 F7 00 01 00 00
// Сдвиг на 1
shl(eax, 1); // D1 E0
shr(rax, 1); // 48 D1 E8
sar(ecx, 1); // D1 F9
// Сдвиг на непосредственное значение
shl(eax, 4); // C1 E0 04
shr(rax, 8); // 48 C1 E8 08
sar(rdx, 16); // 48 C1 FA 10
// Сдвиг на регистр CL
shl(eax, cl); // D3 E0
shr(rax, cl); // 48 D3 E8
// Вращение
rol(eax, 1); // D1 C0
ror(rax, 8); // 48 C1 C8 08
rcl(ecx, cl); // D3 D1
rcr(rdx, 1); // 48 D1 DA
// Однооперандные (результат в rdx:rax)
mul(rbx); // 48 F7 E3 (беззнаковое: rdx:rax = rax * rbx)
imul(rcx); // 48 F7 E9 (знаковое: rdx:rax = rax * rcx)
div(rbx); // 48 F7 F3 (беззнаковое: rax = rdx:rax / rbx, rdx = остаток)
idiv(rcx); // 48 F7 F9 (знаковое деление)
// Двухоперандный IMUL (результат = результат * источник)
imul(rax, rbx); // 48 0F AF C3
imul(ecx, edx); // 0F AF CA
// Трёхоперандный IMUL (результат = источник * непосредственное)
imul(rax, rbx, 10); // 48 6B C3 0A
imul(ecx, edx, 1000); // 69 CA E8 03 00 00
// Безусловные переходы
jmp(0x10); // EB 10 (короткий, 8-битное смещение)
jmp(0x1000); // E9 00 10 00 00 (близкий, 32-битное смещение)
jmp(rax); // FF E0 (косвенный)
jmp(here); // EB FE (jmp $, бесконечный цикл)
// Условные переходы (8-битное смещение)
jz(0x10); // 74 10
jnz(0x20); // 75 20
jb(0x08); // 72 08 (ниже/перенос)
jae(0x08); // 73 08 (выше или равно/нет переноса)
jl(0x10); // 7C 10 (меньше, знаковое)
jge(0x10); // 7D 10 (больше или равно, знаковое)
// Условные переходы (32-битное смещение для длинных ветвей)
jz_near(0x10000); // 0F 84 00 00 01 00
jnz_near(0x20000); // 0F 85 00 00 02 00
// Вызов и возврат
call(rax); // FF D0 (косвенный вызов)
call(0x100); // E8 00 01 00 00 (относительный вызов)
ret(); // C3
ret(0x10); // C2 10 00 (возврат и извлечение 16 байт)
// Пересылка, если условие истинно (без штрафа за ветвление!)
cmovz(rax, rbx); // 48 0F 44 C3 (переслать, если ноль)
cmovnz(eax, ecx); // 0F 45 C1 (переслать, если не ноль)
cmovl(rax, rdx); // 48 0F 4C C2 (переслать, если меньше, знаковое)
cmovge(ecx, esi); // 0F 4D CE (переслать, если больше или равно, знаковое)
cmovb(rax, rbx); // 48 0F 42 C3 (переслать, если ниже, беззнаковое)
cmovae(edx, edi); // 0F 43 D7 (переслать, если выше или равно, беззнаковое)
// С источником в памяти
cmovz(rax, qword_ptr(rbx)); // 48 0F 44 03
cmovnz(eax, dword_ptr(rcx + 0x10)); // 0F 45 41 10
// Тест бита
bt(eax, 5); // 0F BA E0 05
bt(rax, rbx); // 48 0F A3 D8
// Тест бита и установка/сброс/дополнение
bts(eax, 10); // 0F BA E8 0A (тест и установка)
btr(rax, rcx); // 48 0F B3 C8 (тест и сброс)
btc(edx, 3); // 0F BA FA 03 (тест и дополнение)
// Сканирование бита
bsf(eax, ecx); // 0F BC C1 (сканирование вперёд для первого 1)
bsr(rax, rbx); // 48 0F BD C3 (сканирование назад для первого 1)
// Подсчёт единиц и ведущие/конечные нули
popcnt(eax, ecx); // F3 0F B8 C1
lzcnt(rax, rbx); // F3 48 0F BD C3
tzcnt(eax, edx); // F3 0F BC C2
// Перестановка байт
bswap(eax); // 0F C8 (обратный порядок байт)
bswap(rax); // 48 0F C8