LINUX下的汇编入门
AT&T风格 汇编 和GCC风格汇编
汇编代码的调试
前面写了三篇,是自我摸索三篇,摸着石头过河,有些或许是错误的细节,不必在意! 今天我们直接用GCC编译C语言代码,且在C语言里面内嵌AT&T风格的汇编! 前三篇大家了解即可,我们重点放在内嵌汇编里,简单快捷舒服!
GCC支持在C/C++代码中嵌入汇编代码，这些汇编代码被称作GCC Inline ASM——GCC内联汇编。
这是一个非常有用的功能，有利于我们将一些C/C++语法无法表达的指令直接潜入C/C++代码中，另外也允许我们直接写C/C++代码中使用汇编编写简洁高效的代码。其实为了装逼和护城河!
gcc 编译器支持
2 种形式的内联 asm 代码：
基本 asm 格式：不支持操作数；
扩展 asm 格式：支持操作数；
1. 语法规则
asm [volatile] ("汇编指令")
所有指令，必须用双引号包裹起来；
超过一条指令，必须用n分隔符进行分割，为了排版，一般会加上t；
多条汇编指令，可以写在一行，也可以写在多行；
关键字 asm 可以使用
asm 来替换；volatile 是可选的，编译器有可能对汇编代码进行优化，使用 volatile 关键字之后，告诉编译器不要优化手写的内联汇编代码。
基本内联汇编的格式是
__asm__ __volatile__("Instruction List");
可选风格 有比较多种,不过测试了下 就下面代码的风格支持得好,
每行汇编命令 要加冒号和NT 确实麻烦. 不过可以使用软件前后追加特定符号就行了.
下面是基本格式 不支持操作数,它必须使用全局变量,这限制太麻烦了
#include <stdio.h>
int a =
1;
int b =
2;
int c;
int
main
()
{
asm
volatile
(
"movl a, %eaxnt"
"addl b, %eaxnt"
"movl %eax, c"
);
printf(
"c = %d n", c);
return
0;
}
其实汇编
内嵌 相当于调用个
C函数
而已,
不过这C函数是汇编函数而已
#
include
<stdio.h>
int
main
()
{
int data1 =
1;
int data2 =
2;
int data3;
asm
volatile
(
"movl %%ebx, %%eaxnt"
"addl %%ecx, %%eax"
:
"=a"(data3) :
"b"(data1),
"c"(data2)
);
/*asm [volatile] ("汇编指令nt" : "输出操作数列表" : "输入操作数列表" : "改动的寄存器")*/
printf(
"data3 = %d n", data3);
return
0;
}
这里必须使用扩展ASM格式,才能不使用全局变量当作参数传入汇编函数里
所以汇编命令 寄存器要多个%号 "movl %%ebx,%%eax" 把EBX的值覆盖进
EAX
里.
所有汇编命令结束后 最后个小挂号前 开始定义我们的函数参数
第一个冒开始是 输出参数 :"=a"(data3)
第二个冒号开始是 输入参数 有多个参数用逗号分隔
第三个冒号是不要优化寄存器列表
其中
:
"=a
"
(data3
) 的 data3 是C的变量 用小挂号保护起来, 前面的=A
叫做
"修饰符"
对输出寄存器或内存地址提供
额外的说明，包括下面4个修饰符：
+：被修饰的操作数可以读取，可以写入；
=：被修饰的操作数只能写入；
%：被修饰的操作数可以和下一个操作数互换；
&：在内联函数完成之前，可以删除或者重新使用被修饰的操作数；
其中A 使用寄存器的别名 "=a" 表示只能写A的寄出器(EAX)
通俗讲下面的
叫约束
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；
r: 使用任何可用的通用寄存器；
m: 使用变量的内存位置；
b(data1)表示 data1变量的值复制到B寄出器里
在内联汇编代码中，没有声明“改动的寄存器”列表，也就是说可以省略掉(前面的冒号也不需要)；
使用占位符来代替寄存器名称
如果操作数有
很多，那么在内联汇编代码中去写每个寄存器的名称，就显得
很不方便。占位符有点类似于批处理脚本中，利用
2...来引用输入参数一样，内联汇编代码中的占位符，从
输出操作数列表中的寄存器开始从
0 编号，一直编号到
输入操作数列表中的所有寄存器。
#
include
<stdio.h>
int
main
()
{
int data1 =
1;
int data2 =
2;
int data3;
asm(
"movl %1, %%eaxnt"
"addl %2, %0"
:
"=r"
(data3) :
"r"
(data1),
"r"
(data2) );
printf(
"data3 = %d n", data3);
return
0;
}
%0 是输入参数 依次是 两个输入参数 %1 %2
内联汇编的C语言 正常编译就好了
[root@dsmart=>LINUX_ASM]
$gcc main_add.c -o main.add.exe
[root@dsmart=>LINUX_ASM]$./main.add.exe
data3 = 3
我们可以查看下GCC 汇编的代码
[root@dsmart=>LINUX_ASM]$gcc -S main_add.c -o main_add.asm[root@dsmart=>LINUX_ASM]$vim main_add.asm
下面是我们GCC把MAIN_ADD.C全部翻译成了汇编代码,而我们重点的内嵌汇编用蓝色注解#APP----#NOAPP 范围内
.file "main_add.c"
.section .rodata
.LC0:
.string "data3 = %d n"
.text
.globl main
. type main, @ function
main:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
subq $16 , %rsp
movl $1 , -4(%rbp)
movl $2 , -8(%rbp)
movl -4(%rbp), %eax
movl -8(%rbp), %edx
#APP
# 9 "main_add.c" 1
movl %eax, %eax
addl %edx, %eax
# 0 "" 2
#NO_APP
movl %eax, -12(%rbp)
movl -12(%rbp), %eax
movl %eax, %esi
movl $.LC0, %edi
movl $0 , %eax
call printf
movl $0 , %eax
leave
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size main, .-main
.ident "GCC: (GNU) 5.5.0" .section .note.GNU-stack,"",@progbits
里面这段代码不是%1了,被具体替换成了寄出器名.
这段是C语言调用汇编函数进行参数压栈操作,分别把参数1,2压入栈底
movl $1, -4(%rbp) movl $2, -8(%rbp) movl -4(%rbp), %eax movl -8(%rbp), %edx
rsp :
栈指针
寄存器，指向栈顶
rbp : 栈基址寄存器，指向栈底
返回参数:
movl %eax, -12(%rbp) movl -12(%rbp), %eax
把结果 压入栈底 -12位置,然后出栈 把RBP栈的值 返回给EAX
好像这有点多余
下面准备调用PRINTF函数
edi : 函数参数
rsi/esi : 函数参数
下面我们进行O3优化下看
[root@dsmart=>LINUX_ASM]$gcc main_add.c -S -O3 -o main_add.asm
代码确实少了些
.file "main_add.c".section .rodata.str1. 1, "aMS",@progbits, 1.LC 0:.string "data3 = %d n".section .text.unlikely, "ax",@progbits.LCOLDB1:.section .text.startup, "ax",@progbits.LHOTB1:.p2align 4,, 15.globl main.type main, @functionmain:.LFB11:.cfi_startprocsubq $8, %rsp.cfi_def_cfa_offset 16movl $2, %esimovl $1, %eax#APP# 9 "main_add.c" 1movl %eax, %eaxaddl %esi, %esi# 0 "" 2#NO_APPmovl $.LC 0, %edixorl %eax, %eaxcall printfxorl %eax, %eaxaddq $8, %rsp.cfi_def_cfa_offset 8ret.cfi_endproc.LFE11:.size main, .-main.section .text.unlikely.LCOLDE1:.section .text.startup.LHOTE1:.ident "GCC: (GNU) 5.5.0".section .note.GNU-stack, "",@progbits
结果优化的不像人样了,
volatile 也无法禁止优化内嵌汇编!
