C指针原理(1)-AT&T汇编

 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.typemain, @functionmain:pushl%ebpmovl%esp, %ebpandl$-16, %espsubl$16, %espmovl$.LC0, (%esp)callputsmovl$0, (%esp)callexit.sizemain, .-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。 
 

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