C指针原理教程之AT&T汇编

所属分类: 软件编程 / C 语言 阅读数: 124
收藏 0 赞 0 分享

汇编在LINUX系统下的意义远远大于WINDOWS系统,LINUX内核部分代码就是汇编编写的。然后,绝大多数 Linux 程序员以前只接触过DOS/Windows 下的汇编语言,这些汇编代码都是 Intel 风格的。但在 Unix 和 Linux 系统中,更多采用的还是 AT&T 格式,两者在语法格式上有着很大的不同,因此应对AT&T汇编应有一个基本的了解和熟悉。

    我们在LINUX下用C编写一段最简单的helloworld程序,命令为hello.c

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

然后,使用GCC编译,同时使用-s参数生成中间汇编代码,看看AT&T汇编的真实面目

.section .data#初始化的变量
output:
   .ascii "hello,world\n"
   #要打印的字符串,.data为初始化值的变量。output是标签,指示字符串开始的位置,ascii为数据类型
.section .bss#未初始化的变量,由0填充的缓冲区
   .lcomm num,20
   #lcomm为本地内存区域,即本地汇编外的不能进行访问。.comm是通用内存区域。
.section .text#汇编语言指令码
   .globl _start#启动入口
   _start:
   movl $4,%eax#调用的系统功能,4为write  
   movl $output,%ecx#要打印的字符串
   movl $1,%ebx#文件描述符,屏幕为1  
   movl $12,%edx#字符串长度
   int $0x80#显示字符串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#调用的系统功能,4为write   
   movl $num,%ecx#要打印的字符串 
   movl $1,%ebx#文件描述符,屏幕为1  
   movl $6,%edx#字符串长度
   int $0x80#显示字符串ABCD
   movl $1,%eax#1为退出
   movl $0,%ebx#返回给shell的退出代码值
   int $0x80#内核软中断,退出系统

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


汇编器(assembler)的作用是将用汇编语言编写的源程序转换成二进制形式的目标代码。Linux 平台的标准汇编器是 GAS,它是 GCC 所依赖的后台汇编工具,通常包含在 binutils 软件包中。
AT&T汇编主要有以下特点:
1、在 AT&T 汇编格式中,寄存器名要加上 '%' 作为前缀。

如:

把eax寄存器的内容复制到ebx中

movl %eax,%ebx
2、用 '$' 前缀表示一个立即操作数。

如:将1复制到eax中

movl $1, %eax
3、目标操作数在源操作数的右边

movl %eax,%ebx
eax是源操作数,ebx是目标操作数
4、在 AT&T 汇编格式中,操作数的字长由操作符的最后一个字母决定,后缀'b'、'w'、'l'分别表示操作数为字节(byte,8 比特)、字(word,16 比特)和长字(long,32比特)

比如:

movl对32位进行操作,将eax寄存器32位的内容复制到ebx中

movl %eax, %ebx

movw对16位进行操作,将ax寄存器的内容复制到bx中

movw %ax, %bx

movb对8位进行操作,将al寄存器的内容复制到bl中

movb %al, %bl

我们再以入栈为例:

pushl %ecx  # 32位ecx的内容入栈

pushw %cx   # 16位ecx的内容入栈

pushl $180  # 80做为一个32位整数入栈

pushl data  # data变量内容入栈,长度为32位

pushl $data # 这一个操作很特别,在变量前面加上$表示取变量的地址,这是将data变量的地址入栈
5、在 AT&T 汇编格式中,绝对转移和调用指(jump/call)的操作数前要加上'*'作为前缀
6、远程转移指令和远程子调用指令的操作码,在 AT&T 汇编格式中为 ljump和lcall
我们从生成的中间代码可以看出这几个特点。

我们再来看一段用AT&T汇编编写的helloworld程序。

.section .data#初始化的变量
output:
  .ascii "hello,world\n"
  #要打印的字符串,.data为初始化值的变量。output是标签,指示字符串开始的位置,ascii为数据类型
.section .bss#未初始化的变量,由0填充的缓冲区
  .lcomm num,20
  #lcomm为本地内存区域,即本地汇编外的不能进行访问。.comm是通用内存区域。
.section .text#汇编语言指令码
  .globl _start#启动入口
  _start:
  movl $4,%eax#调用的系统功能,4为write  
  movl $output,%ecx#要打印的字符串
  movl $1,%ebx#文件描述符,屏幕为1  
  movl $12,%edx#字符串长度
  int $0x80#显示字符串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#调用的系统功能,4为write  
  movl $num,%ecx#要打印的字符串 
  movl $1,%ebx#文件描述符,屏幕为1  
  movl $6,%edx#字符串长度
  int $0x80#显示字符串ABCD

  movl $1,%eax#1为退出
  movl $0,%ebx#返回给shell的退出代码值

  int $0x80#内核软中断,退出系统

我们对上面这段汇编代码的结构和内容进行解说:

1、.section .data段存放着初始化的变量, .section .bss段存放着未初始化的变量

2、变量的定义采用以下格式:
变量名:
  变量类型 变量值
上面代码中的output变量就是这么定义的
output:
   .ascii "hello,world\n"
下面例子定义了多个变量
.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为字符符,x为双精度符点数,y和z为整数,a是一个特别的定义,它的是一个静态变量的定义,使用.equ 变量名 变量值来实现

3、.section .bss段中变量访问区域的定义规则为:

lcomm为本地内存区域,即本地汇编外的不能进行访问,而.comm是通用内存区域
比如上面的定义
 .lcomm num,20 
num为本地内存区域。

4、section .text段为汇编语言指令码,使用.globl _start指示_start标记后的代码为程序启动入口。

5、#表示注释,上面代码的其它部分均有注释,有汇编基础的程序员应很容易理解

变量的类型有以下几种:
.ascii 文本字符串
.asciz 以NULL结束的文本字符串
.byte  字节值
.double 双精度符点数
.float 单精度符点数
.int 32位整数
.long 32位整数
.octa 16位整数
.quad 8位整数
.short 16位整数
.single 单精度符点数

此外,AT&T汇编经常会涉及字节顺序反转,比较加载,交换,压入弹出所有寄存器等操作,以下例子涉及了这些操作,
每行代码都有详细的注释。

.bss段定义的数据元素为未初始化的变量,在运行时对其进行初始化。

可分为数据通用内存区域和本地通用内存区域

本地通用内存区域不能从本地汇编代码之外进行访问。

.text段存放代码

更多精彩内容其他人还在看

用标准c++实现string与各种类型之间的转换

这个类在头文件中定义, < sstream>库定义了三种类:istringstream、ostringstream和stringstream,分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作。另外,每个类都有一个对应的宽字符集版本
收藏 0 赞 0 分享

C++如何通过ostringstream实现任意类型转string

再使用整型转string的时候感觉有点棘手,因为itoa不是标准C里面的,而且即便是有itoa,其他类型转string不是很方便。后来去网上找了一下,发现有一个好方法
收藏 0 赞 0 分享

C/C++指针小结

要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容:指针的类型,指针所指向的类型,指针的值或者叫指针所指向的内存区,还有指针本身所占据的内存区
收藏 0 赞 0 分享

C++ 类的静态成员深入解析

在C++中类的静态成员变量和静态成员函数是个容易出错的地方,本文先通过几个例子来总结静态成员变量和成员函数使用规则,再给出一个实例来加深印象
收藏 0 赞 0 分享

C++类的静态成员初始化详细讲解

通常静态数据成员在类声明中声明,在包含类方法的文件中初始化.初始化时使用作用域操作符来指出静态成员所属的类.但如果静态成员是整型或是枚举型const,则可以在类声明中初始化
收藏 0 赞 0 分享

C++类静态成员与类静态成员函数详解

静态成员不可在类体内进行赋值,因为它是被所有该类的对象所共享的。你在一个对象里给它赋值,其他对象里的该成员也会发生变化。为了避免混乱,所以不可在类体内进行赋值
收藏 0 赞 0 分享

C++中的friend友元函数详细解析

友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类。友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看,它与普通函数一样,即在定义上和调用上与普通函数一样
收藏 0 赞 0 分享

static全局变量与普通的全局变量的区别详细解析

以下是对static全局变量与普通的全局变量的区别进行了详细的分析介绍,需要的朋友可以过来参考下,希望对大家有所帮助
收藏 0 赞 0 分享

C++ explicit关键字的应用方法详细讲解

C++ explicit关键字用来修饰类的构造函数,表明该构造函数是显式的,既然有"显式"那么必然就有"隐式",那么什么是显示而什么又是隐式的呢?下面就让我们一起来看看这方面的知识吧
收藏 0 赞 0 分享

教你5分钟轻松搞定内存字节对齐

随便google一下,人家就可以跟你解释的,一大堆的道理,我们没怎么多时间,讨论为何要对齐.直入主题,怎么判断内存对齐规则,sizeof的结果怎么来的,请牢记以下3条原则
收藏 0 赞 0 分享
查看更多