Как создавался редактор ассемблерного кода SASM

Рассказывает создатель SASM, Дмитрий Манушин

Здравствуйте! Хочу немного рассказать о разработке проекта SASM — среды разработки для языков ассемблера.

Чтобы сразу было понятно о чём речь:
Сайт: http://dman95.github.io/SASM/
Репозиторий с кодом на GitHub: https://github.com/Dman95/SASM

Что это?

SASM — простая кроссплатформенная (доступна на Windows и Linux, люди собирали и под Mac) среда разработки для языков ассемблера NASM, MASM, GAS, FASM с подсветкой синтаксиса и отладчиком. Программа работает «из коробки» и хорошо подойдет для начинающих изучение языка ассемблера. Основана на Qt. Распространяется по свободной лицензии GNU GPL v3.0.

Идея

На 1 курсе в моём университете проходил учебный курс «Архитектура и язык ассемблера», в котором мы изучали ассемблер NASM и сдавали задачи на нем в ejudge контестах. Привыкший к использованию IDE при программировании до этого, я был не очень рад собирать все в командной строке. Удобных на мой взгляд IDE для NASM не было. Универсальные решения типа Geany мне не очень нравились. Да и хотелось уже сделать что-нибудь большое и заодно выучить C++.
Итак, было решено написать свою IDE для NASM, в первую очередь для себя и может быть однокурсников.

Реализация

Опыта написания GUI у меня до этого не было, да и C++ я на тот момент не знал (в 1 семестре у нас был C). Решил всему учиться сразу при написании проекта. Много слышал про фреймворк Qt и написание на нем приложений с графическим пользовательским интерфейсом. Его и было решено выбрать для проекта.

Qt — бесплатный кроссплатформенный фреймворк, да и достаточно популярный, что немаловажно при изучении. К тому же в комплекте с ним идет очень удобная среда разработки Qt Creator и замечательная справка Qt Assistant (однако только на английском).

Первые шаги

В первый день почитал немного лекций 2 курса по C++. Затем, так как хотелось побыстрее начать, прочитал первые 100 страниц книги Бланшета, Саммерфилда «Программирование GUI на C++» о программировании с использованием Qt.

Сначала был написан просто текстовый редактор с логом построения и окнами ввода/вывода. Программа умела собирать код, который был в текстовом редакторе и запускать построенную программу, передавая ей ввод и получая её вывод (и для сборки, и для запуска использовались QProcess).

Подсветка синтаксиса

«Какая же IDE может быть без подсветки?» — подумал я и решил прикрутить оную. Qt — очень богатый фреймворк, и даже для этой, с виду не такой распространенной задачи, там было решение — QSyntaxHighlighter. Нужно было только отнаследоваться от него и заимплементить функцию highlightBlock, которая будет вызываться автоматически, когда нужно. Функция подсвечивала синтаксис, проходя по списку пар <регулярное выражение QRegExp, необходимый формат текста (цвет, курсив и т.д.)>. Про регулярные выражения узнал опять же из Qt Assistant — очень удобная вещь, с тех пор применял их не в одной задаче.

Отладчик

По ходу дела я выкладывал первые версии на обозрение однокурсников и получал некоторый фидбек. Одной из самых востребованных и интересных фич был отладчик. И на самом деле, в начале, при написании программ на языке ассемблера, было где наделать ошибок. К тому же для более полного понимания интересно было посмотреть результаты работы отдельных команд (как меняются регистры, как выставляются флаги). Отладчик очень бы помог в этих случаях.

Решено было использовать стандартный консольный GDB, опять же запуская его через QProcess, на вход подавать нужные команды, соответствующие действиям пользователя в интерфейсе, и разбирая теми же регулярками его вывод.

Там были свои заморочки, связанные с дебагом именно кода, который получается из программы на языке ассемблера. Это происходило из-за того, что ассемблер NASM не добавлял полной отладочной информации в исполняемый файл (только информацию по функциям и переменным). Приходилось разбирать его листинги, чтобы, например, понять в каком месте в тексте программы мы сейчас находимся (GDB говорил только место в памяти).

Так или иначе, отладчик был реализован — можно было ходить по программе, ставить брейкпоинты, через некоторое время добавил показ регистров и памяти.

Ещё фичи

Перевел программу на русский — в приложениях на Qt хороший тон не использовать в коде отличный от английского язык. С помощью Qt это делается очень просто: все строки, которые нужно переводить, заключаются в функцию tr (например, tr(“string to translate”)). Затем Qt Linguist парсит все такие упоминания строк и позволяет перевести их и сохранить в файл с переводом. Этот файл загружается в программе при выборе другого языка.

В редактор добавил возможность делать правильные отступы табом, комментировать участок кода и другие необходимые мелочи. Добавил вкладки (QTabWidget), настройки цветовой цветов, опций сборки. Все достаточно просто, с точки зрения реализации здесь ничего особенного отметить не смогу.

В программу была включена библиотека макросов ввода/вывода io.inc для NASM (она была взята из курса «Архитектура и язык ассемблера» и немного изменена для правильной работы с отладчиком, а также была написана ее x64 версия). Она очень удобна для новичков: когда не знаешь соглашения о вызовах и не можешь вызвать printf, очень удобно вызвать макрос из этой библиотеки. Описание макросов библиотеки находится на сайте программы.

Летом 2014 добавил поддержку x64 и ассемблеров MASM, FASM, GAS (все по аналогии с NASM). Для поддержки нескольких ассемблеров выделил интерфейс Assembler — добавлять новые ассемблеры стало проще.

Распространение

Проект где-то в середине своего пути был залит на GitHub. На GitHub Pages были сделаны русская и английская версии сайта.

Размещал сообщения о программе на русскоязычных и иностранных форумах, связанных с программированием на языке ассемблера.

Летом 2014 написал статью о программе на хабр. Сейчас мне написали из «Типичного программиста» и я сделал эту статью для вас.

Программа используется в моём университете в рамках курса «Архитектура ЭВМ и язык ассемблера». Также, судя по письмам, SASM используется и в других университетах и колледжах в России и за рубежом. Сайт программы посещает в среднем 100 человек в день.

Заключение

Опять же замечу, что проект этот OpenSource. Следовательно, любой желающий может присоединиться к разработке и сделать pull request на GitHub. Ну и конечно, можете сообщать о пожеланиях и ошибках в GitHub Issues или на мою почту Dman1095@gmail.com.