linux汇编

AT&A汇编 1.Register Reference 引用寄存器要在寄存器号前加百分号%,如“movl %eax, %ebx”。 80386 有如下寄存器： [1] 8 个 32-bit 寄存器 %eax，%ebx，%ecx，%edx，%edi，%esi，%ebp，%esp； ( 8 个 16-bit 寄存器，它们事实上是上面 8 个 32-bit 寄存器的低 16 位：%ax，%bx， %cx，%dx，%di，%si，%bp，%sp； 8 个 8-bit 寄存器：%ah，%al，%bh，%bl，%ch，%cl，%dh，%dl。它们事实上 是寄存器%ax，%bx，%cx，%dx 的高 8 位和低 8 位；) [2] 6 个段寄存器：%cs(code)，%ds(data)，%ss(stack), %es，%fs，%gs； [3] 3 个控制寄存器：%cr0，%cr2，%cr3； [4] 6 个 debug 寄存器：%db0，%db1，%db2，%db3，%db6，%db7； [5] 2 个测试寄存器：%tr6，%tr7； [6] 8 个浮点寄存器栈：%st(0)，%st(1)，%st(2)，%st(3)，%st(4)，%st(5)，%st(6)，%st(7)。 2. Operator Sequence 操作数排列是从源（左）到目的（右），如“movl %eax(源）, %ebx(目的）” 3. Immediately Operator 使用立即数，要在数前面加符号$, 如“movl $0x04, %ebx” 或者： para = 0x04 movl $para, %ebx 指令执行的结果是将立即数 0x04 装入寄存器 ebx。 4. Symbol Constant 符号常数直接引用 如 value: .long 0x12a3f2de movl value , %ebx 指令执行的结果是将常数 0x12a3f2de 装入寄存器 ebx。 引用符号地址在符号前加符号$, 如“movl $value, % ebx”则是将符号 value 的地址装入寄存器 ebx。 5. Length of Operator 操作数的长度用加在指令后的符号表示 b(byte, 8-bit), w(word, 16-bits), l(long,32-bits)，如“movb %al, %bl”，“movw %ax, %bx”，“movl %eax, %ebx ”。 如 果没有指定操作数长度的话，编译器将按照目标操作数的长度来设置。比如指令“mov %ax, %bx”，由于目标操作数 bx 的长度为 word，那么编译器将把此指令等同于“movw %ax,%bx”。同样道理，指令“mov $4, %ebx”等同于指令“movl $4, %ebx”，“push %al”等同于“pushb %al”。对于没有指定操作数长度，但编译器又无法猜测的指令，编译器将会报错，比如指令 “push $4”。 6. Sign and Zero Extension 绝大多数面向 80386 的AT&T 汇编指令与 Intel 格式的汇编指令都是相同的，但符号扩展指令和零扩展指令有不同格式。符号扩展指令 和零扩展指令需要指定源操作数长度和目的操作数长度，即使在某些指令中这些操作数是隐含的。 在 AT&T 语法中，符号扩展和零扩展指令的格式为，基本部分"movs"和"movz"（对应 Intel 语法的 movsx 和movzx），后面跟 上源操作数长度和目的操作数长度。movsbl 意味着 movs （from）byte （to） long；movbw 意味着 movs （from）byte （to）word；movswl意味着movs （from）word （to）long。对于movz 指令也一样。比如指令“movsbl %al,%edx”意味着将 al 寄存器的内容进行符号扩展后放置到 edx 寄存器中。 其它的 Intel 格式的符号扩展指令还有： cbw -- sign-extend byte in %al to word in %ax； cwde -- sign-extend word in %ax to long in %eax； cwd -- sign-extend word in %ax to long in %dx:%ax； cdq -- sign-extend dword in %eax to quad in %edx:%eax； 对应的AT&T 语法的指令为 cbtw，cwtl，cwtd，cltd。 7. Call and Jump 段内调用和跳转指令为"call"，"ret"和"jmp"，段间调用和跳转指令为"lcall"，"lret"和"ljmp"。段间调用和跳转指令的格式为 “lcall/ljmp $SECTION, $OFFSET”，而段间返回指令则为“lret $STACK-ADJUST”。 8. Prefix 操作码前缀被用在下列的情况： [1]字符串重复操作指令(rep,repne)； [2]指定被操作的段(cs,ds,ss,es,fs,gs)； [3]进行总线加锁(lock)； [4]指定地址和操作的大小(data16,addr16)； 在AT&T 汇编语法中，操作码前缀通常被单独放在一行，后面不跟任何操作数。例如，对于重复 scas 指令，其写法为： repne scas 上述操作码前缀的意义和用法如下： [1]指定被操作的段前缀为 cs,ds,ss,es,fs,和 gs。在AT&T 语法中，只需要按照 section:memory-operand 的格式就指定了相应的段前缀。比如： lcall %cs:realmode_swtch [2]操作数／地址大小前缀是“data16”和"addr16"，它们被用来在 32-bit 操作数／地址代码中指定 16-bit 的操作数／地址。 [3]总线加锁前缀“lock”，它是为了在多处理器环境中，保证在当前指令执行期间禁止一切中断。这个前缀仅仅对 ADD, ADC, AND, BTC, BTR, BTS, CMPXCHG,DEC, INC, NEG, NOT, OR, SBB, SUB, XOR, XADD,XCHG 指令有效，如果将 Lock 前 缀用在其它指令之前，将会引起异常。 [4]字符串重复操作前缀"rep","repe","repne"用来让字符串操作重复“%ecx”次。 9. Memory Reference Intel 语法的间接内存引用的格式为： section:[base+index*scale+displacement] 而在AT&T 语法中对应的形式为： section:displacement(base,index,scale) 其中，base 和 index 是任意的 32-bit base 和 index 寄存器。scale 可以取值 1，2，4，8。如果不指定 scale 值，则默认值为 1。 section 可以指定任意的段寄存器作为段前缀，默认的段寄存器在不同的情况下不一样。如果在指令中指定了默认的段前缀，则编译器在 目标代码中不会产生此段前缀代码。 下面是一些例子： -4(%ebp)：base=%ebp，displacement=-4，section 没有指定，由于 base＝%ebp，所以默认的 section=%ss，index,scale 没有指定，则 index 为 0。 foo(,%eax,4)：index=%eax，scale=4，displacement=foo。其它域没有指定。这里默认的 section=%ds。 foo(,1)：这个表达式引用的是指针 foo 指向的地址所存放的值。注意这个表达式中没有 base 和 index，并且只有一个逗号，这是一种 异常语法，但却合法。 %gs:foo：这个表达式引用的是放置于%gs 段里变量 foo 的值。 如果 call 和 jump 操作在操作数前指定前缀“*”，则表示是一个绝对地址调用/跳转，也就是说 jmp/call 指令指定的是一个绝对地址。 如果没有指定"*"，则操作数是一个相对地址。 任何指令如果其操作数是一个内存操作， 则指令必须指定它的操作尺寸 (byte,word,long），也就是说必须带有指令后缀(b,w,l)。 Linux 工作在保护模式下，用的是 32 位线性地址，所以在计算地址时不用考虑段基址和偏移量，而是采用如下的地 址计算方法: disp + base + index * scale 下面是一些内存操作数的例子： 其中下面这些省略了浮点数及 IA-32如SSE FPU等特殊的指令集部分, 我觉得重要的是学习 linux汇编的语法及编译原理和程序控制, 具体的指令细节就不那么重要了。 ########################################################################### ##################### # 一, IA-32 硬件特性 ########################################################################### ##################### 寄存器: 1, 通用寄存器, 用于存放正在处理的数据 EAX 用于操作数和结果数的累加器 EBX 指向数据内存断中的数据的指针 ECX 字符串和循环操作的计数器 EDX IO指针 EDI 用于字符串操作的目标的数据指针 ESI 用于字符串操作的源的数据指针 ESP 堆栈指针 EBP 堆栈数据指针 其中寄存器 EAX, EBX, ECX, EDX 又可以通过 16位和 8位寄存器名称引用如 EAX, AX 引用 EAX低 16位, AL 引用 EAX低 8位, AH 引用 AL之后的高 8位 2, 段寄存器: IA-32平台允许使用 3中内存模型: 平坦内存模式 分段内存模式 实地址模式 平坦内存: 把全部的系统内存表示为连续的地址空间， 通过线性地址的特定地址访问内存位置. 分段内存: 把系统内存划分为独立的段组, 通过位于寄存器中的指针进行引用. 每个段用于包含特定类型的数据。 一个段用于包含指令码, 另 一个段包含数据元素, 第三个段包含数据堆栈。 段中的内存位置是通过逻辑地址引用的, 逻辑地址是由段地址加上偏移量构成， 处理器把逻辑地址转换为相应的线性地址以便访问。 AT&T 格式 movl -4(%ebp), %eax movl array(, %eax, 4), %eax movw array(%ebx, %eax, 4), %cx movb $4, %fs:(%eax) 段寄存器： CS 代码段 DS 数据段 SS 堆栈段 ES 附加段指针 FS 附加段指针 GS 附加段指针 每个段寄存器都是 16位的， 包含指向内存特定段起始位置的指针，程序不能显示加载或改变CS寄存器, DS, ES, FS, GS都用于指向数据 段, 通过 4个独立的段, 程序可以分隔数据元素， 确保他们不会重叠， 程序必须加载带有段的正确指针值的数据段寄存器， 并且使用偏移 值引用各个内存的位置。 SS段寄存器用于指向堆栈段, 堆栈包含传递给函数和过程的数据值。 实地址: 如果实地址模式, 所有段寄存器都指向线性 0地址， 并且都不会被程序改动， 所有的指令码 数据元素 堆栈元素 都是通过他们的 线性地址直接访问的。 3， 指令指针寄存器 是 EIP寄存器, 它跟踪要执行程序的下一条指令代码, 应用程序不能修改指令指针本身，不能指定内存地址把它拖放 EIP寄存器中，相反必须 通过一般的跳转指令来改变预存取缓存的下一条指令。 在平坦内存模型中， 指令指针包含下一条指令码的线性地址, 在分段模型中指令指针包含逻辑地址指针， 通过CS寄存器的内存引用。 4, 控制寄存器 CRO 控制操作模式 和 处理器当前状态的系统标志 CR1 当前没有使用 CR2 内存页面错误信息 CR3 内存页面目录信息 CR4 支持处理器特性和说明处理器特性能力的标志 不能直接访问控制寄存器, 但是能把控制寄存器中的值传递给通用寄存器，如果必须改动控制寄存器的标志， 可以改动通用寄存器的值， 然 后把内容传递给控制寄存器。 标志: IA-32使用单一的寄存器来包含一组状态控制和系统标志, EFLAGS寄存器包含 32位标志信息 1, 状态标志 标志 位 说明 CF 0 进位标志, 如果无符号数的数学操作产生最高有效位的进位或者借位, 此时值为 1 PF 2 奇偶校验标志, 用于表明数学操作的结果寄存器中的是否包含错误数据 AF 4 辅助进位标志, 用于二进制编码的 10进制(BCD)的数学操作中， 如果用于运算的 寄存器的第三位发生进位或借位， 该值为 1 ZF 6 0 标志, 如果操作为 0， 则该值为 1 SF 7 符号标志, 设置为结果的最高有效位, 这一位是符号位表明结果是正值还是负值 OF 11 溢出标志 2, 控制标志 当前只定义了一个控制标志DF即方向标志, 用于控制处理器处理字符串的方式如果设置为 1, 字符串指令自动递减内存地址以便到达字符串 中的下一字节。 反之。 3, 系统标志 标志 位 说明 TF 8 陷阱标志, 设置为 1时启用单步模式, 在单步模式下处理器每次只执行一条命令。 IF 9 中断使能标志, 控制处理器如响应从外部源接收到的信号。 IOPL 12和 13 IO特权级别标志, 表明当前正在运行任务的 IO特权级别, 它定义 IO地址空间的特权访问级别, 该值必须小于或者等于访问 I/O地址空间的级别; 否则任何访问 IO空间的请求都会被拒绝！ NT 14 嵌套任务标志控制当前运行的任务是否连接到前一个任务, 它用于连接被中断和被调用的任务. RF 16 恢复标志用于控制在调试模式中如何响应异常。 VM 17 虚拟 8086模式, 表明处理器在虚拟 8086模式中而不是保护模式或者实模式。 AC 18 对准检查标志, 用于启用内存引用的对准检查 VIF 19 虚拟中断标志, 当处理器在虚拟模式中操作时, 该标志起 IF标志的作用. VIP 20 虚拟中断挂起标志, 在虚拟模式操作时用于表示一个中断正在被挂起。 ID 21 表示CPU是否支持 cpuid 指令, 如果处理器能够设置或者清零这个标志, 表示处理器支持该指令。 ########################################################################### ##################### # 二，GNU汇编工具系列 ########################################################################### ##################### 1, 二进制工具系列 addr2line 把地址转换成文件名或者行号 ar 创建 修改或者展开文件存档 as 把汇编语言代码汇编成目标代码 常用选项: -a -> 指定输出中包含那些清单 -D -> 包含它用于向下兼容 但是被忽略 --defsym -> 在汇编代码之前定义符号和值 -f -> 快速汇编跳过注释和空白 --gstabs -> 包含每行源代码的调试信息 --gstats+ -> 包含 gdb专门的调试信息 -I -> 指定包含文件的目录 -J -> 不警告带符号溢出 -L -> 在符号表中保存本地符号 -o -> 给定输出目标名 -R -> 把数据段合并进文本段 --statistics -> 显示汇编使用的最大空间和总时间 -v -> 显示 as的版本号 -W -> 不显示警告信息 c++filt 还原 c++符号的过滤器 gprof 显示程序简档信息的程序 ld 把目标代码文件转换成可执行文件的转换器 常用选项: -d -> 指定目标代码输入文件的格式 -Bstatic -> 只使用静态库 -Bdynamic -> 只使用动态库 -Bsymbolic-> 把引用捆绑到共享库中的全局符号 -c -> 从指定的命令文件读取命令 -cref -> 创建跨引用表 -defsym -> 在输出文件中创建指定的全局符号 -demangle -> 在错误消息中还原符号名称 -e -> 使用指定的符号作为程序的初始执行点 -E -> 对于 elf文件把所有的符号添加到动态符号表 -share -> 创建共享库 -Ttext -> 使用指定的地址作为文本段的起始点 -Tdata -> 使用指定的地址作为数据段的起始点 -Tbss -> 使用指定的地址作为 bss段的起始点 -L -> 把指定的路径添加到库搜索清单 -O -> 生成优化的输出文件 -o -> 指定输出名 -oformat -> 指定输出文件的二进制格式 -R -> 从指定的文件读取符号和地址 -rpath -> 把指定的位置添加到运行时库搜索路径 -rpath-link-> 指定搜索运行时共享库的路径 -X -> 删除本地所有临时符号 -x -> 删除本地所有符号 nm 列出目标文件中的符号 objcopy 复制或翻译目标文件 objdump 显示来自目标文件的信息 ranlib 生成存档文件内容的索引 readelf 按照 elf格式显示目标文件信息 size 列出目标文件或者存档文件的段长度 strings 显示目标文件中可打印字符串 strip 丢弃符号 windres 编译Microsoft Windows资源文件 2, GNU编译器 gcc 常用选项: -c 编译或者汇编代码但不进行连接 -S 编译后停止但不进行汇编 -E 预处理后停止但不进行编译 -o 指定输出文件名 -v 显示每个编译阶段使用的命令 -std 指定使用的语言 -g 生成调试信息 -pg 生成 gprof制作简档要使用的额外代码 -O 优化可执行代码 -W 设置编译器警告级别 -I 指定包含文件清单 -L 指定库文件目录 -D 预定义源代码中使用的宏 -U 取消任何定义了的宏 -f 指定控制编译器行为的选项 -m 指定与硬件相关的选项 3, GNU调试程序 gdb 常用选项: -d 指定远程调试时串行接口的线路速度 -batch 以批处理模式运行 -c 指定要分析的核心转储文件 -cd 指定工作目录 -d 指定搜索源文件的目录 -e 指定要执行的文件 -f 调试时以标准格式输出文件名和行号 -q 安静模式 -s 指定符号的文件名 -se 指定符号和要执行的文件名 -tty 设置标准输出和输入设备 -x 从指定的文件执行 gdb命令 由于 gnu调试时忽略开始处断点, 需要在开始标签处执行一个空指令 如： .globl _start _start： nop 此时断点可以设置成 break *_start+1 查看寄存器状态 info registers 使用 print命令查看特定寄存器或者变量的值, 加上修饰符可以得到不同的输出格式: print/d 显示十进制数字 print/t 显示二进制数字 print/x 显示 16进制数字 使用 x命令可以查看特定内存的值: x/nyz 其中 n为要显示的字段数 y时输出格式, 它可以是: c 用于字符, d用于十进制, x用于 16进制 z是要显示的字段长度, 它可以是: b用于字节, h用于 16字节, w用于 32位字 如: x/42cb 用于显示前 42字节 ########################################################################### ##################### # 三, GNU汇编语言结构 ########################################################################### ##################### 主要包括三个常用的段： data 数据段 声明带有初始值的元素 bss 数据段 声明使用 0或者 null初始化的元素 text 正文段 包含的指令, 每个汇编程序都必须包含此段 使用.section 指令定义段, 如: .section .data .section .bss .section .text 起始点: gnu汇编器使用_start标签表示默认的起始点, 此外如果想要汇编内部的标签能够被外部程序访问,需要使用.globl 指令, 如:.globl _start 使用通用库函数时可以使用: ld -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 ########################################################################### ##################### # 四, 数据传递 ########################################################################### ##################### 1, 数据段 使用.data声明数据段, 这个段中声明的任何数据元素都保留在内存中并可以被汇编程序的指令读取,此外还可以使用.rodata声明只读的数据 段, 在声明一个数据元素时, 需要使用标签和命令: 标签:用做引用数据元素所使用的标记， 它和 c语言的变量很相似, 它对于处理器是没有意义的, 它只是用做汇编器试图访问内存位置时用做 引用指针的一个位置。 指令:这个名字指示汇编器为通过标签引用的数据元素保留特定数量的内存， 声明命令之后必须给出一个或多个默认值。 声明指令: .ascii 文本字符串 .asciz 以空字符结尾的字符串 .byte 字节值 .double 双精度浮点值 .float 单精度浮点值 .int 32位整数 .long 32位整数, 和 int相同 .octa 16字节整数 .quad 8字节整数 .short 16 位整数 .single 单精度浮点数(和 float相同) 例子: output: .ascii "hello world." pi: .float 2.14 声明可以在一行中定义多个值, 如: ages: .int 20, 10, 30, 40 定义静态符号: 使用.equ命令把常量值定义为可以在文本段中使用的符号，如: .section .data .equ LINUX_SYS_CALL, 0x80 .section .text movl $LINUX_SYS_CALL, %eax 2, bss段 和 data段不同, 无需声明特定的数据类型, 只需声明为所需目的保留的原始内存部分即可。 GNU汇编器使用以下两个命令声明内存区域: .comm 声明为未初始化的通用内存区域 .lcomm 声明为未初始化的本地内存区域 两种声明很相似， 但.lcomm是为不会从本地汇编代码之外进行访问的数据保留的， 格式为: .comm/.lcomm symbol, length 例子: .section .bss .lcomm buffer, 1000 该语句把 1000字节的内存地址赋予标签 buffer, 在声明本地通用内存区域的程序之外的函数是不能访问他们的.(不能在.globl命令中使用他 们) 在 bss段声明的好处是, 数据不包含在可执行文件中。在数据段中定义数据时, 它必须被包含在可执行程序中, 因为必须使用特定值初始化它。 因为不使用数据初始化 bss段中声明的数据区域,所以内存区域被保留在运行时使用, 并且不必包含在最终的程序中 3， 传送数据 move 指令: 格式 movex 源操作数, 目的操作数。 其中 x为要传送数据的长度, 取值有: l 用于 32位的长字节 w 用于 16位的字 b 用于 8位的字节值 立即数前面要加一个$符号, 寄存器前面要加%符号。 8个通用的寄存器是用于保存数据的最常用的寄存器, 这些寄存器的内容可以传递给其他的任何可用的寄存器。 和通用寄存器不同, 专用寄存 器(控制, 调试, 段)的内容只能传送给通用寄存器, 或者接收从通用寄存器传过来的内容。 在对标签进行引用时: 例： .section .data value: .int 100 _start: movl value, %eax movl $value, %eax movl %ebx, (%edi) movl %ebx, 4(%edi) 其中:movl value, %eax 只是把标签 value当前引用的内存值传递给 eax movl $value, %eax 把标签 value当前引用的内存地址指针传递给 eax movl %ebx, (%edi) 如果 edi外面没有括号那么这个指令只是把 ebx中的 值加载到 edi中, 如果有了括号就表示把 ebx中的内容 传送给 edi中包含的内存位置。 movl %ebx, 4（%edi) 表示把 edi中的值放在 edi指向的位置之后的 4字节内存位置中 movl %ebx, -4(%edi) 表示把 edi中的值放在 edi指向的位置之前的 4字节内存位置中 cmove 指令(条件转移): cmovex 源操作数, 目的操作数. x的取值为: 无符号数: a/nbe 大于/不小于或者等于 ae/nb 大于或者等于/不小于 nc 无进位 b/nae 小于/不大于等于 c 进位 be/na 小于或等于/不大于 e/z 等于/零 ne/nz 不等于/不为零 p/pe 奇偶校验/偶校验 np/po 非奇偶校验/奇校验 有符号数: ge/nl 大于或者等于/不小于 l/nge 小于/不大于或者等于 le/ng 小于或者等于/不大于 o 溢出 no 未溢出 s 带符号（负) ns 无符号(非负) 交换数据: xchg 在两个寄存器之间或者寄存器和内存间交换值如: xchg 操作数, 操作数, 要求两个操作数必须长度相同且不能同时都是内存位置其中寄存器可以是 32，16，8位的 bswap 反转一个 32位寄 存器的字节顺序如: bswap %ebx xadd 交换两个值 并把两个值只和存储在目标操作数中如: xadd 源操作数,目标操作数 其中源操作数必须是寄存器, 目标操作数可以是内存位置也可以是寄存器其中寄存器可以是 32，16，8位的 cmpxchg cmpxchg source, destination 其中 source必须是寄存器, destination可以是内存或者寄存器, 用来比较两者的值, 如果相等，就把源操作数的值加载到目标操作数中, 如 果不等就把目标操作数加载到源操作数中，其中寄存器可以是 32，16，8位的, 其中源操作数是 EAX,AX或者AL寄存器中的值 cmpxchg8b 同 cmpxchg， 但是它处理 8字节值， 同时它只有一个操作数 cmpxchg8b destination其中 destination 引用一个内存位置, 其中的 8字节值会与 EDX和 EAX寄存器中包含的值(EDX高位寄存器,EAX 低位寄存器)进行比较, 如果目标值和 EDX:EAX对中的值相等, 就把 EDX:EAX对中的 64位值传递给内存位置, 如果不匹配就把内存地址中 的值加载到 EDX:EAX对中 4, 堆栈 ESP 寄存器保存了当前堆栈的起始位置, 当一个数据压入栈时， 它就会自动递减, 反之其自动递增 压入堆栈操作: pushx source, x取值为: l 32位长字 w 16位字 弹出堆栈操作: popx source 其中 source必须是 16或 32位寄存器或者内存位置, 当 pop最后一个元素时 ESP值应该和以前的相等 5，压入和弹出所有寄存器 pusha/popa 压入或者弹出所有 16位通用寄存器 pushad/popad 压入或者弹出所有 32位通用寄存器 pushf/popf 压入或者弹出 EFLAGS寄存器的低 16位 pushfd/popfd 压入或者弹出 EFLAGS寄存器的全部 32位 6，数据地址对齐 gas 汇编器支持.align 命令， 它用于在特定的内存边界对准定义的数据元素， 在数据段中.align命令紧贴在数据定义的前面 ########################################################################### ##################### # 五，控制流程 ########################################################################### ##################### 无条件跳转: 1, 跳转 jmp location 其中 location 为要跳转到的内存地址, 在汇编中为定义的标签 2，调用 调用指令分为两个部分: 1, 调用 call address 跳转到指定位置 2, 返回指令 ret, 它没有参数紧跟在 call指令后面的位置 执行 call指令时，它把 EIP的值放到堆栈中， 然后修改 EIP以指向被调用的函数地址， 当被调用函数完成后， 它从堆栈获取过去的 EIP的 值， 并把控制权返还给原始程序。 3，中断 由硬件设备生成中断。 程序生成软件中断当一个程序产生中断调用时, 发出调用的程序暂停, 被调用的程序接替它运行, 指令指针被转移到 被调用的函数地址， 当调用完成时使用中断返回指令可以返回调原始程序。 条件跳转： 条件跳转按照 EFLAGS中的值来判断是否该跳转, 格式为: jxx address, 其中 xx是 1－3个字符的条件代码, 取值如下: a 大于时跳转 ae 大于等于 b 小于 be 小于等于 c 进位 cxz 如果CX寄存器为 0 ecxz 如果 ECS寄存器为 0 e 相等 na 不大于 nae 不大于或者等于 nb 不小于 nbe 不小于或等于 nc 无进位 ne 不等于 g 大于(有符号) ge 大于等于(有符号) l 小于(有符号) le 小于等于(有符号) ng 不大于(有符号) nge 不大于等于(有符号) nl 不小于 nle 不小于等于 no 不溢出 np 不奇偶校验 ns 无符号 nz 非零 o 溢出 p 奇偶校验 pe 如果偶校验 po 如果奇校验 s 如果带符号 z 如果为零 条件跳转不支持分段内存模型下的远跳转， 如果在该模式下进行程序必须使用程序逻辑确定条件是否存在, 然后实现无条件跳转, 跳转 前必须设置 EFLAGS寄存器 比较: cmp operend1, operend2 进位标志修改指令: CLC 清空进位标志(设置为 0) CMC 对进位标志求反(把它改变为相反的值) STC 设置进位标志(设置为 1) 循环: loop 循环直到 ECX寄存器为 0 loope/loopz 循环直到 ecx寄存器为 0 或者没有设置ZF标志 loopne/loopnz 循环直到 ecx为 0或者设置了ZF标志 指令格式为: loopxx address 注意循环指令只支持 8位偏移地址 ########################################################################### ##################### # 六，数字 ########################################################################### ##################### IA-32平台中存储超过一字节的数都被存储为小尾数的形式但是把数字传递给寄存器时, 寄存器里面保存是按照大尾数的形式存储 把无符号数转换成位数更大的值时， 必须确保所有的高位部分都被设置为零 把有符号数转换成位数更大的数时: intel 提供了movsx指令它允许扩展带符号数并保留符号, 它与movzx相似, 但是它假设要传送的字节是带符号数形式 浮点数: fld 指令用于把浮点数字传送入和传送出 FPU寄存器, 格式: fld source 其中 source可以为 32 64或者 80位整数值 IA-32使用 FLD指令用于把存储在内存中的单精度和双精度浮点值 FPU寄存器堆栈中， 为了区分这两种长度GNU汇编器使用 FLDS加载单精度浮点数, FLDL加载双精度浮点数 类似 FST用于获取 FPU寄存器堆栈中顶部的值, 并且把这个值放到内存位置中, 对于单精度使用 FSTS, 对于双精度使用 FSTL ########################################################################### ##################### # 七，基本数学运算 ########################################################################### ##################### 1, 加法 ADD source, destination 把两个整数相加 其中 source可以是立即数内存或者寄存器, destination可以是内存或者寄存器, 但是两者不能同时都是内存位置 ADC 和ADD相似进行加法运算, 但是它把前一个ADD指令的产生进位标志的值包含在其中, 在处理位数大于 32(如 64) 位的整数时, 该指令非常有用 2, 减法 SUB source, destination 把两个整数相减 NEG 它生成值的补码 SBB 指令, 和加法操作一样, 可以使用进位情况帮助执行大的无符号数值的减法运算. SBB在多字节减法操作中利用进位和溢出标志实现跨 数据边界的的借位特性 3，递增和递减 dec destination 递减 inc destination 递增 其中 dec和 inc指令都不会影响进位标志, 所以递增或递减计数器的值都不会影响程序中涉及进位标志的其他任何运算 4, 乘法 mul source 进行无符号数相乘 它使用隐含的目标操作数, 目标位置总是使用 eax的某种形式, 这取决与源操作数的长度， 因此根据源操作数的长度,目标操作数必须放在 AL, AX, EAX中。 此外由于乘法可能产生很大的值, 目标位置必须是源操作数的两倍位置, 源为 8时, 应该是 16, 源为 16时, 应该为 32, 但 是当源为 16位时 intel为了向下兼容, 目标操作数不是存放在 eax中, 而是分别存放在DX:AX中, 结果高位存储在DX中, 地位存储在AX中。 对于 32位的源, 目标操作数存储在 EDX:EAX中, 其中 EDX存储的是高 32位, EAX存储的是低 32位 imul source 进行有符号数乘法运算, 其中的目标操作数和mul的一样 imul source, destination 也可以执行有符号乘法运算, 但是此时可以把目标放在指定的位置, 使用这种格式的缺陷 在与乘法的操作结果被限制为单一目标寄存器的长度. imul multiplier, source, destination 其中multiplier是一个立即数, 这种方式允许一个值与给定的源操作数进行快速的乘法运算, 然后把结果存储在通用寄存器中 5, 除法 div divisor 执行无符号数除法运算 除数的最大值取决与被除数的长度, 对于 16位被除数 ,除数只能为 8位, 32或 64位同上 被除数 被除数长度 商 余数 AX 16位 AL AH DX:AX 32位 AX DX EDX:EAX 64 位 EAX EDX idiv divisor 执行有符号数的除法运算, 方式和 div一样 6, 移位 左移位: sal 向左移位 sal destination 把 destination 向左移动 1位 sal %cl, destination 把 destination 的值向左移动CL寄存器中指定的位数 sal shifter, destination 把 destination的值向左移动 shifter值指定的位数 向左移位可以对带符号数和无符号数执行向左移位的操作, 移位造成的空位用零填充, 移位造成的超过数据长度的任何位都被存放在进位标志 中, 然后在下一次移位操作中被丢弃 右移位: shr向右移位 sar向右移位 SHR指令清空移位造成的空位, 所以它只能对无符号数进行移位操作 SAR指令根据整数的符号位, 要么清空, 要么设置移位造成的空位, 对于负数, 空位被设置为 1 循环移位: 和移位指令类似, 只不过溢出的位被存放回值的另一端, 而不是丢弃 ROL 向左循环移位 ROR 向右循环移位 RCL 向左循环移位, 并且包含进位标志 RCR 向右循环移位, 并且包含进位标志 7, 逻辑运算 AND OR XOR 这些指令使用相同的格式: and source, destination 其中 source可以是 8位 16 位或者 32位的立即值 寄存器或内存中的值, destination可以是 8位 16 位或者 32位寄存器或内存中的值, 不能同时使用内存值作为源和目标。 布尔逻辑功能对源和目标执行按位操作。 也就是说使用指定的逻辑功能按照顺序对数据的元素的每个位进行单独比较。 NOT指令使用单一操作数, 它即是源值也是目标结果的位置 清空寄存器的最高效方式是使用OR指令对寄存器和它本身进行异或操作.当和本身进行XOR操作时, 每个设置为 1的位就变为 0， 每个设 置为 0的位也变位 0。 位测试可以使用以上的逻辑运算指令, 但这些指令会修改 destination的值, 因此 intel提供了 test指令, 它不会修改目标值而是设置相应的 标志 ########################################################################### ##################### # 八，字符串处理 ########################################################################### ##################### 1, 传送字符串 movs 有三种格式 movsb 传送单一字节 movsw 传送一个字 movsl 传送双字 movs指令使用隐含的源和目的操作数， 隐含的源操作数是 ESI， 隐含的目的操作数是 EDI， 有两种方式加载内存地址到 ESI 和 EDI， 第一种是使用标签间接寻址 movl $output, %ESI, 第二种是使用 lea指令, lea指令加载对象的地址到指定的目的操作数如 lea output, %esi, 每次执行movs指令后， 数据传送后 ESI 和 EDI 寄存器会自动改变，为另一次传送做准备, ESI和 EDI可能随着标志DF的不同自动 递增或者自动递减， 如果DF标志为 0则movs指令后 ESI 和 EDI 会递增, 反之会递减， 为了设置DF标志, 可以使用一下指令: CLD 将DF标志清零 STD 设置DF标志 2，rep前缀 REP 指令的特殊之处在与它不执行什么操作, 这条指令用于按照特定次数重复执行字符串指令, 有 ECX寄存器控制,但不需要额外的 loop指 令, 如 rep movsl rep的其他格式: repe 等于时重复 repne 不等于时重复 repnz 不为零时重复 repz 为零时重复 3, 存储和加载字符串 LODS 加载字符串, ESI为源, 当一次执行完 lods时会递增或递减 ESI寄存器， 然后把字符串值存放到 EAX中 STOS 使用 lods把字符串值加载到 EAX后， 可以使用它把 EAX中的值存储到内存中去: stos使用 EDI作为目的操作数, 执行 stos指令后, 会根据DF的值自动递增或者递减 EDI中的值 4, 比较字符串 cmps 和其他的操作字符串的指令一样, 隐含的源和目标操作数都为 ESI和 EDI, 每次执行时都会根据DF的值把 ESI 和 EDI递增或者递减, cmps指令从目标字符串中减去源字符串, 执行后会设置 EFLAGS寄存器的状态. 5，扫描字符串 scas 把 EDI 作为目标, 它把 EDI中的字符串和 EAX中的字符串进行比较 ,然后根据DF的值递增或者递减 EDI ########################################################################### ##################### # 九，使用函数 ########################################################################### ##################### GNU汇编语言定义函数的语法: .type 标签(也就是函数名), @function ret 返回到调用处 ########################################################################### ##################### # 十，linux系统调用 ########################################################################### ##################### linux系统调用的中断向量为 0x80 1, 系统调用标识存放在%eax中 2, 系统调用输入值: EBX 第一个参数 ECX 第二个参数 EDX 第三个参数 ESI 第四个参数 EDI 第五个参数 需要输入超过 6个输入参数的系统调用, EBX指针用于保存指向输入参数内存位置的指针, 输入参数按照连续的的顺序存储, 系统调用的返回 值存放在 EAX中 ########################################################################### ##################### # 十一，汇编语言的高级功能 ########################################################################### ##################### 1，gnu内联汇编的语法: asm或__asm__("汇编代码"); 指令必须包含在引号里 如果包含的指令超过一行 必须使用新行分隔符分隔 使用 c全局变量, 不能在内联汇编中使用局部变量, 注意在汇编语言代码中值被用做内存位置, 而不是立即数值 如果不希望优化内联汇编, 则可以 volatile修饰符如:__asm__ volatile（"code"); 2，GCC内联汇编的扩展语法 __asm__("assembly code":output locations:input operands:changed registers); 第一部分是汇编代码 第二部分是输出位置, 包含内联汇编代码的输出值的寄存器和内存位置列表 第三部分是输入操作数，包含内联汇编代码输入值的寄存器和内存位置的列表 第四部分是改动的寄存器， 内联汇编改变的任何其他寄存器的列表 这几个部分可以不全有, 但是没有的还必须使用:分隔 1, 指定输入值和输出值， 输入值和输出值的列表格式为: "constraint"(variable), 其中 variable是程序中声明的 c变量, 在扩展 asm格式中， 局部和全局变量都可以使用,使用 constrant（约束) 定义把变量存放到哪(输入)或从哪里传送变量(输出) 约束使用单一的字符, 如下: 约束 描述 a 使用%eax, %ax, %al寄存器 b 使用%ebx, %bx, %bl寄存器 c 使用%ecx, %cx, %cl寄存器 d 使用%edx, %dx, %dl寄存器 S 使用%esi, %si寄存器 D 使用%edi, %di寄存器 r 使用任何可用的通用寄存器 q 使用%eax, %ebx, %ecx,%edx 之一 A 对于 64位值使用%eax, %edx寄存器 f 使用浮点寄存器 t 使用第一个(顶部)的浮点寄存器 u 使用第二个浮点寄存器 m 使用变量的内存位置 o 使用偏移内存位置 V 只使用直接内存位置 i 使用立即整数值 n 使用值已知的立即整数值 g 使用任何可用的寄存器和内存位置 除了这些约束之外, 输出值还包含一个约束修饰符: 输出修饰符 描述 + 可以读取和写入操作数 = 只能写入操作数 % 如果有必要操作数可以和下一个操作数切换 & 在内联函数完成之前, 可以删除和重新使用操作数 如: __asm__("assembly code": "=a"(result):"d"(data1),"c"(data2)); 把 c变量 data1存放在 edx寄存器中, 把 c变量 data2存放到 ecx寄存器中, 内联汇编的结果将存放在 eax寄存器中, 然后传送给变量 result 在扩展的 asm语句块中如果要使用寄存器必须使用两个百分号符号 不一定总要在内联汇编代码中指定输出值, 一些汇编指令假定输入值包含输出值, 如movs指令 其他扩展内联汇编知识: 1, 使用占位符 输入值存放在内联汇编段中声明的特定寄存器中, 并且在汇编指令中专门使用这些寄存器.虽然这种方式能够很好的处理只有几个输入值的情 况, 但对于需要很多输入值的情况, 这中方式显的有点繁琐. 为了帮助解决这个问题, 扩展 asm格式提供了占位符, 可以在内联汇编代码中使 用它引用输入和输出值. 占位符是前面加上百分号的数字, 按照内联汇编中列出的每个输入和输出值在列表中的位置,每个值被赋予从 0开始的地方. 然后就可以在汇 编代码中引用占位符来表示值。 如果内联汇编代码中的输入和输出值共享程序中相同的 c变量, 则可以指定使用占位符作为约束值, 如: __asm__("imull %1, %0" : "=r"(data2) : "r"(data1), "0"(data2)); 如输入输出值中共享相同的变量 data2， 而在输入变量中则可以使用标记 0作为输入参数的约束 2, 替换占位符 如果处理很多输入和输出值, 数字型的占位符很快就会变的很混乱, 为了使条理清晰 ,GNU汇编器(从版本 3.1开始)允许声明替换的名称作为 占位符.替换的名称在声明输入值和输出值的段中定义, 格式如下: %[name]"constraint"(variable) 定义的值 name成为内联汇编代码中变量的新的占位符号标识, 如下面的例子: __asm__("imull %[value1], %[value2]" :