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C指針原理教程之AT&T匯編

更新時(shí)間：2019年02月07日 11:03:50 作者：myhaspl

AT&T 匯編是一種和intel匯編在語法上完全不同的匯編語言，為避免混淆intel語法，本文只介紹AT&T匯編，AT&T的第一個(gè)特點(diǎn)就是每個(gè)寄存器名前必須加‘%’,立即數(shù)前必須加‘$’

匯編在LINUX系統(tǒng)下的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于WINDOWS系統(tǒng)，LINUX內(nèi)核部分代碼就是匯編編寫的。然后，絕大多數(shù) Linux 程序員以前只接觸過DOS/Windows 下的匯編語言，這些匯編代碼都是 Intel 風(fēng)格的。但在 Unix 和 Linux 系統(tǒng)中，更多采用的還是 AT&T 格式，兩者在語法格式上有著很大的不同，因此應(yīng)對(duì)AT&T匯編應(yīng)有一個(gè)基本的了解和熟悉。

我們在LINUX下用C編寫一段最簡單的helloworld程序，命令為hello.c

#include <stdio.h>
 int main()
{ 
printf("hello,world\n");
 exit(0); 
}

然后，使用GCC編譯，同時(shí)使用-s參數(shù)生成中間匯編代碼，看看AT&T匯編的真實(shí)面目

.section .data#初始化的變量
output:
   .ascii "hello,world\n"
   #要打印的字符串，.data為初始化值的變量。output是標(biāo)簽，指示字符串開始的位置，ascii為數(shù)據(jù)類型
.section .bss#未初始化的變量，由0填充的緩沖區(qū)
   .lcomm num,20
   #lcomm為本地內(nèi)存區(qū)域，即本地匯編外的不能進(jìn)行訪問。.comm是通用內(nèi)存區(qū)域。
.section .text#匯編語言指令碼
   .globl _start#啟動(dòng)入口
   _start:
   movl $4,%eax#調(diào)用的系統(tǒng)功能,4為write
   movl $output,%ecx#要打印的字符串
   movl $1,%ebx#文件描述符，屏幕為1
   movl $12,%edx#字符串長度
   int $0x80#顯示字符串hello,world
   movl $0,%eax
   movl $num,%edi
   movl $65,1(%edi)#A 的ascii
   movl $66,2(%edi)#B 的ascii
   movl $67,3(%edi)#C 的ascii
   movl $68,4(%edi)#D 的ascii
   movl $10,5(%edi)#\n的ascii
   movl $4,%eax#調(diào)用的系統(tǒng)功能,4為write
   movl $num,%ecx#要打印的字符串
   movl $1,%ebx#文件描述符，屏幕為1
   movl $6,%edx#字符串長度
   int $0x80#顯示字符串ABCD
   movl $1,%eax#1為退出
   movl $0,%ebx#返回給shell的退出代碼值
   int $0x80#內(nèi)核軟中斷，退出系統(tǒng)

gcc -S hello.c

.file  "hello.c"

  .section  .rodata

.LC0:

  .string "hello,world"

  .text

.globl main

  .type  main, @function

main:

  pushl  %ebp

  movl  %esp, %ebp

  andl  $-16, %esp

  subl  $16, %esp

  movl  $.LC0, (%esp)

  call  puts

  movl  $0, (%esp)

  call  exit

  .size  main, .-main

  .ident "GCC: (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5) 4.4.3"

  .section  .note.GNU-stack,"",@progbits

匯編器（assembler）的作用是將用匯編語言編寫的源程序轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式的目標(biāo)代碼。Linux 平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)匯編器是 GAS，它是 GCC 所依賴的后臺(tái)匯編工具，通常包含在 binutils 軟件包中。
AT&T匯編主要有以下特點(diǎn)：
1、在 AT&T 匯編格式中，寄存器名要加上 '%' 作為前綴。

如：

把eax寄存器的內(nèi)容復(fù)制到ebx中

movl %eax,%ebx
2、用 '$' 前綴表示一個(gè)立即操作數(shù)。

如：將1復(fù)制到eax中

movl $1, %eax
3、目標(biāo)操作數(shù)在源操作數(shù)的右邊

movl %eax,%ebx
eax是源操作數(shù)，ebx是目標(biāo)操作數(shù)
4、在 AT&T 匯編格式中，操作數(shù)的字長由操作符的最后一個(gè)字母決定，后綴'b'、'w'、'l'分別表示操作數(shù)為字節(jié)（byte，8 比特）、字（word，16 比特）和長字（long，32比特）

比如:

movl對(duì)32位進(jìn)行操作，將eax寄存器32位的內(nèi)容復(fù)制到ebx中

movl %eax, %ebx

movw對(duì)16位進(jìn)行操作，將ax寄存器的內(nèi)容復(fù)制到bx中

movw %ax, %bx

movb對(duì)8位進(jìn)行操作，將al寄存器的內(nèi)容復(fù)制到bl中

movb %al, %bl

我們再以入棧為例:

pushl %ecx # 32位ecx的內(nèi)容入棧

pushw %cx # 16位ecx的內(nèi)容入棧

pushl $180 # 80做為一個(gè)32位整數(shù)入棧

pushl data # data變量內(nèi)容入棧，長度為32位

pushl $data # 這一個(gè)操作很特別，在變量前面加上$表示取變量的地址，這是將data變量的地址入棧
5、在 AT&T 匯編格式中，絕對(duì)轉(zhuǎn)移和調(diào)用指（jump/call）的操作數(shù)前要加上'*'作為前綴
6、遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移指令和遠(yuǎn)程子調(diào)用指令的操作碼，在 AT&T 匯編格式中為 ljump和lcall
我們從生成的中間代碼可以看出這幾個(gè)特點(diǎn)。

我們再來看一段用AT&T匯編編寫的helloworld程序。

.section .data#初始化的變量
output:
  .ascii "hello,world\n"
  #要打印的字符串，.data為初始化值的變量。output是標(biāo)簽，指示字符串開始的位置，ascii為數(shù)據(jù)類型
.section .bss#未初始化的變量，由0填充的緩沖區(qū)
  .lcomm num,20
  #lcomm為本地內(nèi)存區(qū)域，即本地匯編外的不能進(jìn)行訪問。.comm是通用內(nèi)存區(qū)域。
.section .text#匯編語言指令碼
  .globl _start#啟動(dòng)入口
  _start:
  movl $4,%eax#調(diào)用的系統(tǒng)功能,4為write  
  movl $output,%ecx#要打印的字符串
  movl $1,%ebx#文件描述符，屏幕為1  
  movl $12,%edx#字符串長度
  int $0x80#顯示字符串hello,world

  movl $0,%eax
  movl $num,%edi
  movl $65,1(%edi)#A 的ascii
  movl $66,2(%edi)#B 的ascii 
  movl $67,3(%edi)#C 的ascii 
  movl $68,4(%edi)#D 的ascii
  movl $10,5(%edi)#\n的ascii 

  movl $4,%eax#調(diào)用的系統(tǒng)功能,4為write  
  movl $num,%ecx#要打印的字符串 
  movl $1,%ebx#文件描述符，屏幕為1  
  movl $6,%edx#字符串長度
  int $0x80#顯示字符串ABCD

  movl $1,%eax#1為退出
  movl $0,%ebx#返回給shell的退出代碼值

  int $0x80#內(nèi)核軟中斷，退出系統(tǒng)

我們對(duì)上面這段匯編代碼的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行解說：

1、.section .data段存放著初始化的變量， .section .bss段存放著未初始化的變量

2、變量的定義采用以下格式：
變量名：
變量類型變量值
上面代碼中的output變量就是這么定義的
output:
.ascii "hello,world\n"
下面例子定義了多個(gè)變量
.section .data
msg:
.ascii “This is a text”
x:
.double 109.45, 2.33, 19.16
y:
.int 89
z:
.int 21, 85, 27

.equ a 8

其中，msg為字符符，x為雙精度符點(diǎn)數(shù)，y和z為整數(shù)，a是一個(gè)特別的定義，它的是一個(gè)靜態(tài)變量的定義，使用.equ 變量名變量值來實(shí)現(xiàn)

3、.section .bss段中變量訪問區(qū)域的定義規(guī)則為：

lcomm為本地內(nèi)存區(qū)域，即本地匯編外的不能進(jìn)行訪問，而.comm是通用內(nèi)存區(qū)域
比如上面的定義
.lcomm num,20
num為本地內(nèi)存區(qū)域。

4、section .text段為匯編語言指令碼，使用.globl _start指示_start標(biāo)記后的代碼為程序啟動(dòng)入口。

5、#表示注釋，上面代碼的其它部分均有注釋，有匯編基礎(chǔ)的程序員應(yīng)很容易理解

變量的類型有以下幾種：
.ascii 文本字符串
.asciz 以NULL結(jié)束的文本字符串
.byte 字節(jié)值
.double 雙精度符點(diǎn)數(shù)
.float 單精度符點(diǎn)數(shù)
.int 32位整數(shù)
.long 32位整數(shù)
.octa 16位整數(shù)
.quad 8位整數(shù)
.short 16位整數(shù)
.single 單精度符點(diǎn)數(shù)

此外，AT&T匯編經(jīng)常會(huì)涉及字節(jié)順序反轉(zhuǎn)，比較加載，交換,壓入彈出所有寄存器等操作，以下例子涉及了這些操作，
每行代碼都有詳細(xì)的注釋。

.bss段定義的數(shù)據(jù)元素為未初始化的變量，在運(yùn)行時(shí)對(duì)其進(jìn)行初始化。

可分為數(shù)據(jù)通用內(nèi)存區(qū)域和本地通用內(nèi)存區(qū)域

本地通用內(nèi)存區(qū)域不能從本地匯編代碼之外進(jìn)行訪問。

.text段存放代碼

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