AT T彙編語法簡介

2021-06-14 08:00:40 字數 3826 閱讀 2177

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ps:這段時間在研究linux源**,遇到了at&t彙編,故轉貼個不錯的at&t彙編貼。

就像軟體的真諦——「給我乙個標準,我用我的邏輯舞動世界」一樣,at&t彙編是組合語言裡的另一種標準,這是相對於鼎鼎大名的intel的x86彙編來說。即使對於電子專業的學生來說,一旦掌握了c51微控制器的彙編,x86的彙編也已經入門了,但x86畢竟有著強大的暫存器,在串操作指令和作業系統類指令方面,微控制器還是望塵莫及的。

下面的兩段話就輕易的涉及到了關於字首、運算元的方向、操作碼的字尾這些概念的不同。關於字首,at&t彙編中,暫存器前被冠以「%」,立即數前被冠以「$」,十六進製制數前被冠以「0x」。所以,如果gemfield在at&t語境中說到386的通用暫存器時,會這樣描述:8個32-bit暫存器 %eax,%ebx,%ecx,%edx,%edi,%esi,%ebp,%esp。比如:在stage1.s中,有這麼乙個定義,#define abs(x) (x-_start+0x7c00),那麼你就會知到0x7c00是個十六進製制數(_start函式的入口位址就位於記憶體的0x7c00處)。

而在設定int 0x13的0x42功能號時,它是這麼說的:movb $0x42,%ah 。這句告訴了我們一些不同之處:首先,操作碼的字尾l表示的是操作碼的大小,l是長整數32位,那麼相應的,movw是16位,movb是8位;其次,立即數是用$字首來表示的,就像$0x42;再次,暫存器的名字是有%字首的,像例子中的%ah;最後,運算元的方向有點不一樣,比如把立即數$0x42放到暫存器%ah中,用的是movb $0x42,%ah,也即源運算元在前,目的運算元在後。

對於記憶體單元運算元來說,在at&t中是把暫存器用()括起來,而非【】。比如,movl %ebx,8(%si),將ebx暫存器裡的值放到記憶體位址是8(%si)的記憶體單元上。正好,這裡同時遇到了另乙個問題,就是在at&t彙編中,間接定址方式是有別於x86的。上例中的8(%si)就相當於x86中的【si+8】。

還有一種叫做label(標號)的程式控制語句,比如,在stage1.s中,有這麼一段指令:

cmpb $grub_invalid_drive,%al

je1f

movb %al,%dl

1:pushw %dx

上面就用到了標號,je1f,前面的兩個數進行比較,如果相等就跳轉到1的位置。注意,1後面的f表示的是forward,即從je指令後繼續往前走來尋找1這個標號。所以,如果程式中有好幾個叫做1的標號,就要看是1f還是1b了,b代表backward,方向和f相反。青島之光論壇裡有這麼乙個例子可以更好的幫助我們理解:

je 1f或者je 1b  是跳轉到對應的標號的地方。這裡的1表示標號(label),f和b表示向前還是向後,f(forward)向前,b(backward)向後,如下例:

1行  1:    cmp  $0,  (%si)  

2行je  1f            ///跳轉到後面的1標示的地方,也就是第6行

3行          movsb  

4行          stosb  

5行          jmp  1b       跳轉到前面1表示的地方  ,也就是第1行

6行  1:    jmp  1b        跳轉到前面1表示的地方,第6行,其實就是個死迴圈

然後,在at&t彙編中出現最多的大概就是稱作assembler directive的東西了,我們稱作「at&t匯程式設計序**控制」。所有的彙編器命令名都由句號('.')開頭。命令名的其餘是字母,通常使用小寫。在青島之光論壇

處有一篇關於程式**控制的詳細介紹,下面gemfield只挑出幾個常用的來說明一下。

一、.byte 表示式(expression_rs)

.byte.byte可不帶引數或者帶多個表示式引數,表示式之間由逗點分隔。每個表示式引數都被彙編成下乙個位元組。在stage1.s中,有這麼一段**:

after_bpb:

cli.byte 0x80,0xca

那麼編譯器在編譯時,就會在cli指令的下面接著放上0x80和0xca,因為每個表示式要占用1個位元組,所以此處一共占用2個位元組。

二、.word 表示式

這個表示式表示任意一節中的乙個或多個表示式(同樣用逗號分開),表示式佔乙個字(兩個位元組)。類似的還有.long。例:.word 0x800

三、.file 字元(string)

.file 通告編譯器我們準備開啟乙個新的邏輯檔案。 string 是新檔名。總的來說,檔名是否使用引號『"』都可以;但如果您希望規定乙個空檔名時,必須使用引號""。本語

句將來可能不再使用—允許使用它只是為了與舊版本的as編譯器程式相容。在as的一些配置中,已經刪除了.file以避免與其它的彙編器衝突。例如stage1.s中:.file 」stage1.s」。

四、.text 小節(subsection)

通知as編譯器把後續語句彙編到編號為subsection的正文子段的末尾,subsection是乙個純粹的表示式。如果省略了引數subsection,則使用編號為0的子段。例:.text

五 、.code16

告訴編譯器生成16位的指令

六、.globl symbol

.globl使得連線程式(ld)能夠看到symbol,如果gemfield在區域性程式中定義了symbol,那麼與這個區域性程式鏈結的區域性程式也能訪問symbol,例:

.globl symbol_name(idt) 定義idt為全域性符號。

七、.fill repeat , size , value

repeat, size 和value都必須是純粹的表示式。本命令生成size個位元組的repeat個副本。

repeat可以是0或更大的值。size 可以是0或更大的值, 但即使size大於8,也被視作8,以

相容其它的彙編器。各個副本中的內容取自乙個8位元組長的數。最高4個位元組為零,最低的

4個位元組是value,它以as正在彙編的目標計算機的整數位元組順序排列。每個副本中的size

個位元組都取值於這個數最低的size個位元組。再次說明,這個古怪的動作只是為了相容其他

的彙編器。size引數和value引數是可選的。如果不存在第2個逗號和value引數,則假定value為零。如果不存在第1個逗號和其後的引數,則假定size為1。

例如,在linux初始化的過程中,對全域性描述符表gdt進行設定的最後一句為:

.fill nr_cpus*4,8,0,意思是.fill給每個cpu留有存放4個描述符的位置,並且每個描述符是8個位元組。

等等,不一而足。不過要注意的是,這種包含程式已初始化資料的節(.data)和包含程式程式還未初始化的資料的節(.bss),編譯器會把它們在4位元組上對齊,例如,.data是25位元組,那麼編譯器會將它放在28個位元組上。.

當這種以字尾名.s編寫的a t&t格式的彙編**完成後,就是編譯和鏈結了。linux下有兩種方式,一種是使用匯程式設計序gas和連線程式ld:

as filename.s –o filename.o

ld filename.o –o filename 最終將源**轉換為目標檔案.o再連線為可執行檔案filename

另一種就是大名鼎鼎的被gemfield提到過的gcc:

gcc –o gemfield gemfield.s

源程式gemfield.s的字尾名可以使用大寫,是因為這樣可以使gcc自動識別匯程式設計序中的c預處理命令,包括標頭檔案中的情況,像#include、#define 、#ifdef等。

本文少了嵌入式彙編的形式,才使得at&t 彙編看起來井井有條,而非想象中的艱難。如果想要真正鍛鍊一下這種彙編,源**stage1.s就是乙個絕佳的習題。

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