一、數據傳輸指令
───────────────────────────────────────
它們在存貯器和寄存器、寄存器和輸入輸出端口之間傳送數據.
1. 通用數據傳送指令.
MOV 傳送字或字節.
MOVSX 先符號擴展,再傳送.
MOVZX 先零擴展,再傳送.
PUSH 把字壓入堆棧.
POP 把字彈出堆棧.
PUSHA 把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次壓入堆棧.
POPA 把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次彈出堆棧.
PUSHAD 把EAX,ECX,EDX, EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次壓入堆棧.
POPAD 把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX, ECX,EAX依次彈出堆棧.
BSWAP 交換32位寄存器里字節的順序
XCHG 交換字或字節.( 至少有一個(gè)操作數為寄存器,段寄存器不可作為操作數)
CMPXCHG 比較并交換操作數.( 第二個(gè)操作數必須為累加器AL/AX/EAX )
XADD 先交換再累加.( 結果在第一個(gè)操作數里 )
XLAT 字節查表轉換.
── BX 指向一張 256 字節的表的起點(diǎn), AL 為表的索引值 (0-255,即
0-FFH); 返回 AL 為查表結果. ( [BX+AL]->AL )
2. 輸入輸出端口傳送指令.
IN I/O端口輸入. ( 語(yǔ)法: IN 累加器, {端口號│DX} )
OUT I/O端口輸出. ( 語(yǔ)法: OUT {端口號│DX},累加器 )
輸入輸出端口由立即方式指定時(shí), 其范圍是 0-255; 由寄存器 DX 指定時(shí),
其范圍是 0-65535.
3. 目的地址傳送指令.
LEA 裝入有效地址.
例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX.
LDS 傳送目標指針,把指針內容裝入DS.
例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到DS:SI.
LES 傳送目標指針,把指針內容裝入ES.
例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到ES:DI.
LFS 傳送目標指針,把指針內容裝入FS.
例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到FS:DI.
LGS 傳送目標指針,把指針內容裝入GS.
例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到GS:DI.
LSS 傳送目標指針,把指針內容裝入SS.
例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到SS:DI.
4. 標志傳送指令.
LAHF 標志寄存器傳送,把標志裝入AH.
SAHF 標志寄存器傳送,把 AH內容裝入標志寄存器.
PUSHF 標志入棧.
POPF 標志出棧.
PUSHD 32位標志入棧.
POPD 32位標志出棧.
二、算術(shù)運算指令
───────────────────────────────────────
ADD 加法.
ADC 帶進(jìn)位加法.
INC 加 1.
AAA 加法的ASCII碼調整.
DAA 加法的十進(jìn)制調整.
SUB 減法.
SBB 帶借位減法.
DEC 減 1.
NEC 求反(以 0 減之).
CMP 比較.(兩操作數作減法,僅修改標志位,不回送結果).
AAS 減法的 ASCII碼調整.
DAS 減法的十進(jìn)制調整.
MUL 無(wú)符號乘法.
IMUL 整數乘法.
以上兩條,結果回送AH和AL(字節運算),或DX和AX(字運算),
AAM 乘法的ASCII碼調整.
DIV 無(wú)符號除法.
IDIV 整數除法.
以上兩條,結果回送:
商回送AL,余數回送AH, (字節運算);
或 商回送AX,余數回送DX, (字運算).
AAD 除法的ASCII碼調整.
CBW 字節轉換為字. (把AL中字節的符號擴展到AH中去)
CWD 字轉換為雙字. (把AX中的字的符號擴展到DX中去)
CWDE 字轉換為雙字. (把AX中的字符號擴展到EAX中去)
CDQ 雙字擴展. (把EAX中的字的符號擴展到EDX中去)
三、邏輯運算指令
───────────────────────────────────────
AND 與運算.
OR 或運算.
XOR 異或運算.
NOT 取反.
TEST 測試.(兩操作數作與運算,僅修改標志位,不回送結果).
SHL 邏輯左移.
SAL 算術(shù)左移.(=SHL)
SHR 邏輯右移.
SAR 算術(shù)右移.(=SHR)
ROL 循環(huán)左移.
ROR 循環(huán)右移.
RCL 通過(guò)進(jìn)位的循環(huán)左移.
RCR 通過(guò)進(jìn)位的循環(huán)右移.
以上八種移位指令,其移位次數可達255次.
移位一次時(shí), 可直接用操作碼. 如 SHL AX,1.
移位>1次時(shí), 則由寄存器CL給出移位次數.
如 MOV CL,04
SHL AX,CL
四、串指令
───────────────────────────────────────
DS:SI 源串段寄存器 :源串變址.
ES:DI 目標串段寄存器:目標串變址.
CX 重復次數計數器.
AL/AX 掃描值.
D標志 0表示重復操作中SI和DI應自動(dòng)增量; 1表示應自動(dòng)減量.
Z標志 用來(lái)控制掃描或比較操作的結束.
MOVS 串傳送.
( MOVSB 傳送字符. MOVSW 傳送字. MOVSD 傳送雙字. )
CMPS 串比較.
( CMPSB 比較字符. CMPSW 比較字. )
SCAS 串掃描.
把AL或AX的內容與目標串作比較,比較結果反映在標志位.
LODS 裝入串.
把源串中的元素(字或字節)逐一裝入AL或AX中.
( LODSB 傳送字符. LODSW 傳送字. LODSD 傳送雙字. )
STOS 保存串.
是LODS的逆過(guò)程.
REP 當CX/ECX<>0時(shí)重復.
REPE/REPZ 當ZF=1或比較結果相等,且 CX/ECX<>0時(shí)重復.
REPNE/REPNZ 當ZF=0或比較結果不相等,且 CX/ECX<>0時(shí)重復.
REPC 當CF=1且CX/ECX< >0時(shí)重復.
REPNC 當CF=0且CX/ECX<>0時(shí)重復.
五、程序轉移指令
───────────────────────────────────────
1>無(wú)條件轉移指令 (長(cháng)轉移)
JMP 無(wú)條件轉移指令
CALL 過(guò)程調用
RET/RETF過(guò)程返回.
2>條件轉移指令 (短轉移,-128到+127的距離內)
( 當且僅當(SF XOR OF)=1時(shí),OP1<OP2 )
JA/JNBE 不小于或不等于時(shí)轉移.
JAE/JNB 大于或等于轉移.
JB/JNAE 小于轉移.
JBE/JNA 小于或等于轉移.
以上四條,測試無(wú)符號整數運算的結果(標志C和Z).
JG/JNLE 大于轉移.
JGE/JNL 大于或等于轉移.
JL/JNGE 小于轉移.
JLE/JNG 小于或等于轉移.
以上四條,測試帶符號整數運算的結果(標志S,O和Z).
JE/JZ 等于轉移.
JNE/JNZ 不等于時(shí)轉移.
JC 有進(jìn)位時(shí)轉移.
JNC 無(wú)進(jìn)位時(shí)轉移.
JNO 不溢出時(shí)轉移.
JNP/JPO 奇偶性為奇數時(shí)轉移.
JNS 符號位為 "0" 時(shí)轉移.
JO 溢出轉移.
JP/JPE 奇偶性為偶數時(shí)轉移.
JS 符號位為 "1" 時(shí)轉移.
3>循環(huán)控制指令(短轉移)
LOOP CX不為零時(shí)循環(huán).
LOOPE/LOOPZ CX不為零且標志Z=1時(shí)循環(huán).
LOOPNE/LOOPNZ CX 不為零且標志Z=0時(shí)循環(huán).
JCXZ CX為零時(shí)轉移.
JECXZ ECX 為零時(shí)轉移.
4>中斷指令
INT 中斷指令
INTO 溢出中斷
IRET 中斷返回
5>處理器控制指令
HLT 處理器暫停, 直到出現中斷或復位信號才繼續.
WAIT 當芯片引線(xiàn)TEST為高電平時(shí)使CPU進(jìn)入等待狀態(tài).
ESC 轉換到外處理器.
LOCK 封鎖總線(xiàn).
NOP 空操作.
STC 置進(jìn)位標志位.
CLC 清進(jìn)位標志位.
CMC 進(jìn)位標志取反.
STD 置方向標志位.
CLD 清方向標志位.
STI 置中斷允許位.
CLI 清中斷允許位.
六、偽指令
───────────────────────────────────────
DW 定義字(2字節).
PROC 定義過(guò)程.
ENDP 過(guò)程結束.
SEGMENT 定義段.
ASSUME 建立段寄存器尋址.
ENDS 段結束.
END 程序結束.
| Linux 匯編語(yǔ)言開(kāi)發(fā)指南 |
|
|
|
|
|
|
肖文鵬(xiaowp@263.net)
北京理工大學(xué)計算機系碩士研究生
2003 年 7 月
匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)是速度快，可以直接對硬件進(jìn)行操作，這對諸如圖形處理等關(guān)鍵應用是非常重要的。Linux 是一個(gè)用 C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的操作系統，這使得很多程序員開(kāi)始忘記在 Linux 中還可以直接使用匯編這一底層語(yǔ)言來(lái)優(yōu)化程序的性能。本文為那些在Linux 平臺上編寫(xiě)匯編代碼的程序員提供指南，介紹 Linux 匯編語(yǔ)言的語(yǔ)法格式和開(kāi)發(fā)工具，并輔以具體的例子講述如何開(kāi)發(fā)實(shí)用的Linux 匯編程序。
一、簡(jiǎn)介
作為最基本的編程語(yǔ)言之一，匯編語(yǔ)言雖然應用的范圍不算很廣，但重要性卻勿庸置疑，因為它能夠完成許多其它語(yǔ)言所無(wú)法完成的功能。就拿 Linux 內核來(lái)講，雖然絕大部分代碼是用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)的，但仍然不可避免地在某些關(guān)鍵地方使用了匯編代碼，其中主要是在 Linux 的啟動(dòng)部分。由于這部分代碼與硬件的關(guān)系非常密切，即使是 C 語(yǔ)言也會(huì )有些力不從心，而匯編語(yǔ)言則能夠很好揚長(cháng)避短，最大限度地發(fā)揮硬件的性能。
大 多數情況下 Linux 程序員不需要使用匯編語(yǔ)言，因為即便是硬件驅動(dòng)這樣的底層程序在 Linux 操作系統中也可以用完全用 C 語(yǔ)言來(lái)實(shí)現，再加上 GCC 這一優(yōu)秀的編譯器目前已經(jīng)能夠對最終生成的代碼進(jìn)行很好的優(yōu)化，的確有足夠的理由讓我們可以暫時(shí)將匯編語(yǔ)言?huà)佋谝贿吜?。但?shí)現情況是 Linux 程序員有時(shí)還是需要使用匯編，或者不得不使用匯編，理由很簡(jiǎn)單：精簡(jiǎn)、高效和 libc 無(wú)關(guān)性。假設要移植 Linux 到某一特定的嵌入式硬件環(huán)境下，首先必然面臨如何減少系統大小、提高執行效率等問(wèn)題，此時(shí)或許只有匯編語(yǔ)言能幫上忙了。
匯編語(yǔ)言直接同計算機的底層軟件甚至硬件進(jìn)行交互，它具有如下一些優(yōu)點(diǎn)：
- 能夠直接訪(fǎng)問(wèn)與硬件相關(guān)的存儲器或 I/O 端口；
- 能夠不受編譯器的限制，對生成的二進(jìn)制代碼進(jìn)行完全的控制；
- 能夠對關(guān)鍵代碼進(jìn)行更準確的控制，避免因線(xiàn)程共同訪(fǎng)問(wèn)或者硬件設備共享引起的死鎖；
- 能夠根據特定的應用對代碼做最佳的優(yōu)化，提高運行速度；
- 能夠最大限度地發(fā)揮硬件的功能。
同時(shí)還應該認識到，匯編語(yǔ)言是一種層次非常低的語(yǔ)言，它僅僅高于直接手工編寫(xiě)二進(jìn)制的機器指令碼，因此不可避免地存在一些缺點(diǎn)：
- 編寫(xiě)的代碼非常難懂，不好維護；
- 很容易產(chǎn)生 bug，難于調試；
- 只能針對特定的體系結構和處理器進(jìn)行優(yōu)化；
- 開(kāi)發(fā)效率很低，時(shí)間長(cháng)且單調。
Linux 下用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的代碼具有兩種不同的形式。第一種是完全的匯編代碼，指的是整個(gè)程序全部用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。盡管是完全的匯編代碼，Linux 平臺下的匯編工具也吸收了 C 語(yǔ)言的長(cháng)處，使得程序員可以使用 #include、#ifdef 等預處理指令，并能夠通過(guò)宏定義來(lái)簡(jiǎn)化代碼。第二種是內嵌的匯編代碼，指的是可以嵌入到C語(yǔ)言程序中的匯編代碼片段。雖然 ANSI 的 C 語(yǔ)言標準中沒(méi)有關(guān)于內嵌匯編代碼的相應規定，但各種實(shí)際使用的 C 編譯器都做了這方面的擴充，這其中當然就包括 Linux 平臺下的 GCC。
二、Linux 匯編語(yǔ)法格式
絕大多數 Linux 程序員以前只接觸過(guò)DOS/Windows 下的匯編語(yǔ)言，這些匯編代碼都是 Intel 風(fēng)格的。但在 Unix 和 Linux 系統中，更多采用的還是 ATAT&Tamp;T 格式，兩者在語(yǔ)法格式上有著(zhù)很大的不同：
-
在 ATAT&Tamp;T 匯編格式中，寄存器名要加上 ‘%‘ 作為前綴；而在 Intel 匯編格式中，寄存器名不需要加前綴。例如：
| ATAT&Tamp;T 格式 |
Intel 格式 |
| pushl %eax |
push eax |
-
在 ATAT&Tamp;T 匯編格式中，用 ‘$‘ 前綴表示一個(gè)立即操作數；而在 Intel 匯編格式中，立即數的表示不用帶任何前綴。例如：
| ATAT&Tamp;T 格式 |
Intel 格式 |
| pushl $1 |
push 1 |
-
ATAT&Tamp;T 和 Intel 格式中的源操作數和目標操作數的位置正好相反。在 Intel 匯編格式中，目標操作數在源操作數的左邊；而在 ATAT&Tamp;T 匯編格式中，目標操作數在源操作數的右邊。例如：
| ATAT&Tamp;T 格式 |
Intel 格式 |
| addl $1, %eax |
add eax, 1 |
-
在 ATAT&Tamp;T 匯編格式中，操作數的字長(cháng)由操作符的最后一個(gè)字母決定，后綴‘b‘、‘w‘、‘l‘分別表示操作數為字節（byte，8 比特）、字（word，16 比特）和長(cháng)字（long，32比特）；而在 Intel 匯編格式中，操作數的字長(cháng)是用 "byte ptr" 和 "word ptr" 等前綴來(lái)表示的。例如：
| ATAT&Tamp;T 格式 |
Intel 格式 |
| movb val, %al |
mov al, byte ptr val |
- 在 ATAT&Tamp;T 匯編格式中，絕對轉移和調用指令（jump/call）的操作數前要加上‘*‘作為前綴，而在 Intel 格式中則不需要。
-
遠程轉移指令和遠程子調用指令的操作碼，在 ATAT&Tamp;T 匯編格式中為 "ljump" 和 "lcall"，而在 Intel 匯編格式中則為 "jmp far" 和 "call far"，即：
| ATAT&Tamp;T 格式 |
Intel 格式 |
| ljump $section, $offset |
jmp far section:offset |
| lcall $section, $offset |
call far section:offset |
與之相應的遠程返回指令則為：
| ATAT&Tamp;T 格式 |
Intel 格式 |
| lret $stack_adjust |
ret far stack_adjust |
-
在 ATAT&Tamp;T 匯編格式中，內存操作數的尋址方式是
section:disp(base, index, scale)
|
而在 Intel 匯編格式中，內存操作數的尋址方式為：
section:[base + index*scale + disp]
|
由于 Linux 工作在保護模式下，用的是 32 位線(xiàn)性地址，所以在計算地址時(shí)不用考慮段基址和偏移量，而是采用如下的地址計算方法：
disp + base + index * scale
|
下面是一些內存操作數的例子：
| ATAT&Tamp;T 格式 |
Intel 格式 |
| movl -4(%ebp), %eax |
mov eax, [ebp - 4] |
| movl array(, %eax, 4), %eax |
mov eax, [eax*4 + array] |
| movw array(%ebx, %eax, 4), %cx |
mov cx, [ebx + 4*eax + array] |
| movb $4, %fs:(%eax) |
mov fs:eax, 4 |
三、Hello World!
真不知道打破這個(gè)傳統會(huì )帶來(lái)什么樣的后果，但既然所有程序設計語(yǔ)言的第一個(gè)例子都是在屏幕上打印一個(gè)字符串 "Hello World!"，那我們也以這種方式來(lái)開(kāi)始介紹 Linux 下的匯編語(yǔ)言程序設計。
在 Linux 操作系統中，你有很多辦法可以實(shí)現在屏幕上顯示一個(gè)字符串，但最簡(jiǎn)潔的方式是使用 Linux 內核提供的系統調用。使用這種方法最大的好處是可以直接和操作系統的內核進(jìn)行通訊，不需要鏈接諸如 libc 這樣的函數庫，也不需要使用 ELF 解釋器，因而代碼尺寸小且執行速度快。
Linux 是一個(gè)運行在保護模式下的 32 位操作系統，采用 flat memory 模式，目前最常用到的是 ELF 格式的二進(jìn)制代碼。一個(gè) ELF 格式的可執行程序通常劃分為如下幾個(gè)部分：.text、.data 和 .bss，其中 .text 是只讀的代碼區，.data 是可讀可寫(xiě)的數據區，而 .bss 則是可讀可寫(xiě)且沒(méi)有初始化的數據區。代碼區和數據區在 ELF 中統稱(chēng)為 section，根據實(shí)際需要你可以使用其它標準的 section，也可以添加自定義 section，但一個(gè) ELF 可執行程序至少應該有一個(gè) .text 部分。下面給出我們的第一個(gè)匯編程序，用的是 ATAT&Tamp;T 匯編語(yǔ)言格式：
例1. ATAT&Tamp;T 格式
#hello.s .data # 數據段聲明 msg : .string "Hello, world!\\n" # 要輸出的字符串 len = . - msg # 字串長(cháng)度 .text # 代碼段聲明 .global _start # 指定入口函數 _start: # 在屏幕上顯示一個(gè)字符串 movl $len, %edx # 參數三：字符串長(cháng)度 movl $msg, %ecx # 參數二：要顯示的字符串 movl $1, %ebx # 參數一：文件描述符(stdout) movl $4, %eax # 系統調用號(sys_write) int $0x80 # 調用內核功能 # 退出程序 movl $0,%ebx # 參數一：退出代碼 movl $1,%eax # 系統調用號(sys_exit) int $0x80 # 調用內核功能
|
初次接觸到 ATAT&Tamp;T 格式的匯編代碼時(shí)，很多程序員都認為太晦澀難懂了，沒(méi)有關(guān)系，在 Linux 平臺上你同樣可以使用 Intel 格式來(lái)編寫(xiě)匯編程序：
例2. Intel 格式
; hello.asm section .data ; 數據段聲明 msg db "Hello, world!", 0xA ; 要輸出的字符串 len equ $ - msg ; 字串長(cháng)度 section .text ; 代碼段聲明 global _start ; 指定入口函數 _start: ; 在屏幕上顯示一個(gè)字符串 mov edx, len ; 參數三：字符串長(cháng)度 mov ecx, msg ; 參數二：要顯示的字符串 mov ebx, 1 ; 參數一：文件描述符(stdout) mov eax, 4 ; 系統調用號(sys_write) int 0x80 ; 調用內核功能 ; 退出程序 mov ebx, 0 ; 參數一：退出代碼 mov eax, 1 ; 系統調用號(sys_exit) int 0x80 ; 調用內核功能
|
上 面兩個(gè)匯編程序采用的語(yǔ)法雖然完全不同，但功能卻都是調用 Linux 內核提供的 sys_write 來(lái)顯示一個(gè)字符串，然后再調用 sys_exit 退出程序。在 Linux 內核源文件 include/asm-i386/unistd.h 中，可以找到所有系統調用的定義。
四、Linux 匯編工具
Linux 平臺下的匯編工具雖然種類(lèi)很多，但同 DOS/Windows 一樣，最基本的仍然是匯編器、連接器和調試器。
1.匯編器
匯編器（assembler）的作用是將用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序轉換成二進(jìn)制形式的目標代碼。Linux 平臺的標準匯編器是 GAS，它是 GCC 所依賴(lài)的后臺匯編工具，通常包含在 binutils 軟件包中。GAS 使用標準的 ATAT&Tamp;T 匯編語(yǔ)法，可以用來(lái)匯編用 ATAT&Tamp;T 格式編寫(xiě)的程序：
[xiaowp@gary code]$ as -o hello.o hello.s
|
Linux 平臺上另一個(gè)經(jīng)常用到的匯編器是 NASM，它提供了很好的宏指令功能，并能夠支持相當多的目標代碼格式，包括 bin、a.out、coff、elf、rdf 等。NASM 采用的是人工編寫(xiě)的語(yǔ)法分析器，因而執行速度要比 GAS 快很多，更重要的是它使用的是 Intel 匯編語(yǔ)法，可以用來(lái)編譯用 Intel 語(yǔ)法格式編寫(xiě)的匯編程序：
[xiaowp@gary code]$ nasm -f elf hello.asm
|
2.鏈接器
由匯編器產(chǎn)生的目標代碼是不能直接在計算機上運行的，它必須經(jīng)過(guò)鏈接器的處理才能生成可執行代碼。鏈接器通常用來(lái)將多個(gè)目標代碼連接成一個(gè)可執行代碼，這樣可以先將整個(gè)程序分成幾個(gè)模塊來(lái)單獨開(kāi)發(fā)，然后才將它們組合(鏈接)成一個(gè)應用程序。 Linux 使用 ld 作為標準的鏈接程序，它同樣也包含在 binutils 軟件包中。匯編程序在成功通過(guò) GAS 或 NASM 的編譯并生成目標代碼后，就可以使用 ld 將其鏈接成可執行程序了：
[xiaowp@gary code]$ ld -s -o hello hello.o
|
3.調試器
有人說(shuō)程序不是編出來(lái)而是調出來(lái)的，足見(jiàn)調試在軟件開(kāi)發(fā)中的重要作用，在用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序時(shí)尤其如此。Linux 下調試匯編代碼既可以用 GDB、DDD 這類(lèi)通用的調試器，也可以使用專(zhuān)門(mén)用來(lái)調試匯編代碼的 ALD(Assembly Language Debugger)。
從調試的角度來(lái)看，使用 GAS 的好處是可以在生成的目標代碼中包含符號表(symbol table)，這樣就可以使用 GDB 和 DDD 來(lái)進(jìn)行源碼級的調試了。要在生成的可執行程序中包含符號表，可以采用下面的方式進(jìn)行編譯和鏈接：
[xiaowp@gary code]$ as --gstabs -o hello.o hello.s [xiaowp@gary code]$ ld -o hello hello.o
|
執行 as 命令時(shí)帶上參數 --gstabs 可以告訴匯編器在生成的目標代碼中加上符號表，同時(shí)需要注意的是，在用 ld 命令進(jìn)行鏈接時(shí)不要加上 -s 參數，否則目標代碼中的符號表在鏈接時(shí)將被刪去。
在 GDB 和 DDD 中調試匯編代碼和調試 C 語(yǔ)言代碼是一樣的，你可以通過(guò)設置斷點(diǎn)來(lái)中斷程序的運行，查看變量和寄存器的當前值，并可以對代碼進(jìn)行單步跟蹤。圖1 是在 DDD 中調試匯編代碼時(shí)的情景：
圖1 用 DDD 中調試匯編程序
匯編程序員通常面對的都是一些比較苛刻的軟硬件環(huán)境，短小精悍的ALD可能更能符合實(shí)際的需要，因此下面主要介紹一下如何用ALD來(lái)調試匯編程序。首先在命令行方式下執行ald命令來(lái)啟動(dòng)調試器，該命令的參數是將要被調試的可執行程序：
[xiaowp@gary doc]$ ald hello Assembly Language Debugger 0.1.3 Copyright (C) 2000-2002 Patrick Alken hello: ELF Intel 80386 (32 bit), LSB, Executable, Version 1 (current) Loading debugging symbols...(15 symbols loaded) ald>
|
當 ALD 的提示符出現之后，用 disassemble 命令對代碼段進(jìn)行反匯編：
ald> disassemble -s .text Disassembling section .text (0x08048074 - 0x08048096) 08048074 BA0F000000 mov edx, 0xf 08048079 B998900408 mov ecx, 0x8049098 0804807E BB01000000 mov ebx, 0x1 08048083 B804000000 mov eax, 0x4 08048088 CD80 int 0x80 0804808A BB00000000 mov ebx, 0x0 0804808F B801000000 mov eax, 0x1 08048094 CD80 int 0x80
|
上述輸出信息的第一列是指令對應的地址碼，利用它可以設置在程序執行時(shí)的斷點(diǎn)：
ald> break 0x08048088 Breakpoint 1 set for 0x08048088
|
斷點(diǎn)設置好后，使用 run 命令開(kāi)始執行程序。ALD 在遇到斷點(diǎn)時(shí)將自動(dòng)暫停程序的運行，同時(shí)會(huì )顯示所有寄存器的當前值：
ald> run Starting program: hello Breakpoint 1 encountered at 0x08048088 eax = 0x00000004 ebx = 0x00000001 ecx = 0x08049098 edx = 0x0000000F esp = 0xBFFFF6C0 ebp = 0x00000000 esi = 0x00000000 edi = 0x00000000 ds = 0x0000002B es = 0x0000002B fs = 0x00000000 gs = 0x00000000 ss = 0x0000002B cs = 0x00000023 eip = 0x08048088 eflags = 0x00000246 Flags: PF ZF IF 08048088 CD80 int 0x80
|
如果需要對匯編代碼進(jìn)行單步調試，可以使用 next 命令：
ald> next Hello, world! eax = 0x0000000F ebx = 0x00000000 ecx = 0x08049098 edx = 0x0000000F esp = 0xBFFFF6C0 ebp = 0x00000000 esi = 0x00000000 edi = 0x00000000 ds = 0x0000002B es = 0x0000002B fs = 0x00000000 gs = 0x00000000 ss = 0x0000002B cs = 0x00000023 eip = 0x0804808F eflags = 0x00000346 Flags: PF ZF TF IF 0804808F B801000000 mov eax, 0x1
|
若想獲得 ALD 支持的所有調試命令的詳細列表，可以使用 help 命令：
ald> help Commands may be abbreviated. If a blank command is entered, the last command is repeated. Type `help ‘ for more specific information on . General commands attach clear continue detach disassemble enter examine file help load next quit register run set step unload window write Breakpoint related commands break delete disable enable ignore lbreak tbreak
|
五、系統調用
即便是最簡(jiǎn)單的匯編程序，也難免要用到諸如輸入、輸出以及退出等操作，而要進(jìn)行這些操作則需要調用操作系統所提供的服務(wù)，也就是系統調用。除非你的程序只完成加減乘除等數學(xué)運算，否則將很難避免使用系統調用，事實(shí)上除了系統調用不同之外，各種操作系統的匯編編程往往都是很類(lèi)似的。
在 Linux 平臺下有兩種方式來(lái)使用系統調用：利用封裝后的 C 庫（libc）或者通過(guò)匯編直接調用。其中通過(guò)匯編語(yǔ)言來(lái)直接調用系統調用，是最高效地使用 Linux 內核服務(wù)的方法，因為最終生成的程序不需要與任何庫進(jìn)行鏈接，而是直接和內核通信。
和 DOS 一樣，Linux 下的系統調用也是通過(guò)中斷（int 0x80）來(lái)實(shí)現的。在執行 int 80 指令時(shí)，寄存器 eax 中存放的是系統調用的功能號，而傳給系統調用的參數則必須按順序放到寄存器 ebx，ecx，edx，esi，edi 中，當系統調用完成之后，返回值可以在寄存器 eax 中獲得。
所有的系統調用功能號都可以在文件 /usr/include/bits/syscall.h 中找到，為了便于使用，它們是用 SYS_ 這樣的宏來(lái)定義的，如 SYS_write、SYS_exit 等。例如，經(jīng)常用到的 write 函數是如下定義的：
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
|
該 函數的功能最終是通過(guò) SYS_write 這一系統調用來(lái)實(shí)現的。根據上面的約定，參數 fb、buf 和 count 分別存在寄存器 ebx、ecx 和 edx 中，而系統調用號 SYS_write 則放在寄存器 eax 中，當 int 0x80 指令執行完畢后，返回值可以從寄存器 eax 中獲得。
或許你已經(jīng)發(fā)現，在進(jìn)行系統調用時(shí)至多只有 5 個(gè)寄存器能夠用來(lái)保存參數，難道所有系統調用的參數個(gè)數都不超過(guò) 5 嗎？當然不是，例如 mmap 函數就有 6 個(gè)參數，這些參數最后都需要傳遞給系統調用 SYS_mmap：
void * mmap(void *start, size_t length, int prot , int flags, int fd, off_t offset);
|
當一個(gè)系統調用所需的參數個(gè)數大于 5 時(shí)，執行int 0x80 指令時(shí)仍需將系統調用功能號保存在寄存器 eax 中，所不同的只是全部參數應該依次放在一塊連續的內存區域里，同時(shí)在寄存器 ebx 中保存指向該內存區域的指針。系統調用完成之后，返回值仍將保存在寄存器 eax 中。
由于只是需要一塊連續的內存區域來(lái)保存系統調用的參數，因此完全可以像普通的函數調用一樣使用棧(stack)來(lái)傳遞系統調用所需的參數。但要注意一點(diǎn)，Linux 采用的是 C 語(yǔ)言的調用模式，這就意味著(zhù)所有參數必須以相反的順序進(jìn)棧，即最后一個(gè)參數先入棧，而第一個(gè)參數則最后入棧。如果采用棧來(lái)傳遞系統調用所需的參數，在執行 int 0x80 指令時(shí)還應該將棧指針的當前值復制到寄存器 ebx中。
六、命令行參數
在 Linux 操作系統中，當一個(gè)可執行程序通過(guò)命令行啟動(dòng)時(shí)，其所需的參數將被保存到棧中：首先是 argc，然后是指向各個(gè)命令行參數的指針數組 argv，最后是指向環(huán)境變量的指針數據 envp。在編寫(xiě)匯編語(yǔ)言程序時(shí)，很多時(shí)候需要對這些參數進(jìn)行處理，下面的代碼示范了如何在匯編代碼中進(jìn)行命令行參數的處理：
例3. 處理命令行參數
# args.s .text .globl _start _start: popl %ecx # argc vnext: popl %ecx # argv test %ecx, %ecx # 空指針表明結束 jz exit movl %ecx, %ebx xorl %edx, %edx strlen: movb (%ebx), %al inc %edx inc %ebx test %al, %al jnz strlen movb $10, -1(%ebx) movl $4, %eax # 系統調用號(sys_write) movl $1, %ebx # 文件描述符(stdout) int $0x80 jmp vnext exit: movl $1,%eax # 系統調用號(sys_exit) xorl %ebx, %ebx # 退出代碼 int $0x80 ret
|
七、GCC 內聯(lián)匯編
用匯編編寫(xiě)的程序雖然運行速度快，但開(kāi)發(fā)速度非常慢，效率也很低。如果只是想對關(guān)鍵代碼段進(jìn)行優(yōu)化，或許更好的辦法是將匯編指令嵌入到 C 語(yǔ)言程序中，從而充分利用高級語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言各自的特點(diǎn)。但一般來(lái)講，在 C 代碼中嵌入匯編語(yǔ)句要比"純粹"的匯編語(yǔ)言代碼復雜得多，因為需要解決如何分配寄存器，以及如何與C代碼中的變量相結合等問(wèn)題。
GCC 提供了很好的內聯(lián)匯編支持，最基本的格式是：
__asm__("asm statements");
|
例如：
如果需要同時(shí)執行多條匯編語(yǔ)句，則應該用"\\n\\t"將各個(gè)語(yǔ)句分隔開(kāi)，例如：
__asm__( "pushl %%eax \\n\\t" "movl $0, %%eax \\n\\t" "popl %eax");
|
通常嵌入到 C 代碼中的匯編語(yǔ)句很難做到與其它部分沒(méi)有任何關(guān)系，因此更多時(shí)候需要用到完整的內聯(lián)匯編格式：
__asm__("asm statements" : outputs : inputs : registers-modified);
|
插入到 C 代碼中的匯編語(yǔ)句是以":"分隔的四個(gè)部分，其中第一部分就是匯編代碼本身，通常稱(chēng)為指令部，其格式和在匯編語(yǔ)言中使用的格式基本相同。指令部分是必須的，而其它部分則可以根據實(shí)際情況而省略。
在將匯編語(yǔ)句嵌入到C代碼中時(shí)，操作數如何與C代碼中的變量相結合是個(gè)很大的問(wèn)題。GCC采用如下方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題：程序員提供具體的指令，而對寄存器的使用則只需給出"樣板"和約束條件就可以了，具體如何將寄存器與變量結合起來(lái)完全由GCC和GAS來(lái)負責。
在GCC內聯(lián)匯編語(yǔ)句的指令部中，加上前綴‘%‘的數字(如%0，%1)表示的就是需要使用寄存器的"樣板"操作數。指令部中使用了幾個(gè)樣板操作數，就表明有幾個(gè)變量需要與寄存器相結合，這樣GCC和GAS在編譯和匯編時(shí)會(huì )根據后面給定的約束條件進(jìn)行恰當的處理。由于樣板操作數也使用‘%‘作為前綴，因此在涉及到具體的寄存器時(shí)，寄存器名前面應該加上兩個(gè)‘%‘，以免產(chǎn)生混淆。
緊跟在指令部后面的是輸出部，是規定輸出變量如何與樣板操作數進(jìn)行結合的條件，每個(gè)條件稱(chēng)為一個(gè)"約束"，必要時(shí)可以包含多個(gè)約束，相互之間用逗號分隔開(kāi)就可以了。每個(gè)輸出約束都以‘=‘號開(kāi)始，然后緊跟一個(gè)對操作數類(lèi)型進(jìn)行說(shuō)明的字后，最后是如何與變量相結合的約束。凡是與輸出部中說(shuō)明的操作數相結合的寄存器或操作數本身，在執行完嵌入的匯編代碼后均不保留執行之前的內容，這是GCC在調度寄存器時(shí)所使用的依據。
輸出部后面是輸入部，輸入約束的格式和輸出約束相似，但不帶‘=‘號。如果一個(gè)輸入約束要求使用寄存器，則GCC在預處理時(shí)就會(huì )為之分配一個(gè)寄存器，并插入必要的指令將操作數裝入該寄存器。與輸入部中說(shuō)明的操作數結合的寄存器或操作數本身，在執行完嵌入的匯編代碼后也不保留執行之前的內容。
有時(shí)在進(jìn)行某些操作時(shí)，除了要用到進(jìn)行數據輸入和輸出的寄存器外，還要使用多個(gè)寄存器來(lái)保存中間計算結果，這樣就難免會(huì )破壞原有寄存器的內容。在GCC內聯(lián)匯編格式中的最后一個(gè)部分中，可以對將產(chǎn)生副作用的寄存器進(jìn)行說(shuō)明，以便GCC能夠采用相應的措施。
下面是一個(gè)內聯(lián)匯編的簡(jiǎn)單例子：
例4.內聯(lián)匯編
/* inline.c */ int main() { int a = 10, b = 0; __asm__ __volatile__("movl %1, %%eax;\\n\\r" "movl %%eax, %0;" :"=r"(b) /* 輸出 */ :"r"(a) /* 輸入 */ :"%eax"); /* 不受影響的寄存器 */ printf("Result: %d, %d\\n", a, b); }
|
上面的程序完成將變量a的值賦予變量b，有幾點(diǎn)需要說(shuō)明：
- 變量b是輸出操作數，通過(guò)%0來(lái)引用，而變量a是輸入操作數，通過(guò)%1來(lái)引用。
- 輸入操作數和輸出操作數都使用r進(jìn)行約束，表示將變量a和變量b存儲在寄存器中。輸入約束和輸出約束的不同點(diǎn)在于輸出約束多一個(gè)約束修飾符‘=‘。
- 在內聯(lián)匯編語(yǔ)句中使用寄存器eax時(shí)，寄存器名前應該加兩個(gè)‘%‘，即%%eax。內聯(lián)匯編中使用%0、%1等來(lái)標識變量，任何只帶一個(gè)‘%‘的標識符都看成是操作數，而不是寄存器。
- 內聯(lián)匯編語(yǔ)句的最后一個(gè)部分告訴GCC它將改變寄存器eax中的值，GCC在處理時(shí)不應使用該寄存器來(lái)存儲任何其它的值。
- 由于變量b被指定成輸出操作數，當內聯(lián)匯編語(yǔ)句執行完畢后，它所保存的值將被更新。
在內聯(lián)匯編中用到的操作數從輸出部的第一個(gè)約束開(kāi)始編號，序號從0開(kāi)始，每個(gè)約束記數一次，指令部要引用這些操作數時(shí)，只需在序號前加上‘%‘作為前綴就可以了。需要注意的是，內聯(lián)匯編語(yǔ)句的指令部在引用一個(gè)操作數時(shí)總是將其作為32位的長(cháng)字使用，但實(shí)際情況可能需要的是字或字節，因此應該在約束中指明正確的限定符：
| 限定符 |
意義 |
| "m"、"v"、"o" |
內存單元 |
| "r" |
任何寄存器 |
| "q" |
寄存器eax、ebx、ecx、edx之一 |
| "i"、"h" |
直接操作數 |
| "E"和"F" |
浮點(diǎn)數 |
| "g" |
任意 |
| "a"、"b"、"c"、"d" |
分別表示寄存器eax、ebx、ecx和edx |
| "S"和"D" |
寄存器esi、edi |
| "I" |
常數（0至31） |
八、小結
Linux操作系統是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，匯編只在必要的時(shí)候才被人們想到，但它卻是減少代碼尺寸和優(yōu)化代碼性能的一種非常重要的手段，特別是在與硬件直接交互的時(shí)候，匯編可以說(shuō)是最佳的選擇。Linux提供了非常優(yōu)秀的工具來(lái)支持匯編程序的開(kāi)發(fā)，使用GCC的內聯(lián) 匯編能夠充分地發(fā)揮C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言各自的優(yōu)點(diǎn)。
九、參考資料
- 在網(wǎng)站http://linuxassembly.org上可以找到大量的Linux匯編資源。
- 軟件包binutils提供了as和ld等實(shí)用工具，其相關(guān)信息可以在網(wǎng)站http://sources.redhat.com/binutils/上找到。
- NASM是Intel格式的匯編器，其相關(guān)信息可以在網(wǎng)站http://nasm.sourceforge.net 上找到。
- ALD是一個(gè)短小精悍的匯編調試器，其相關(guān)信息可以在網(wǎng)站http://dunx1.irt.drexel.edu/~psa22/ald.html上找到。
- intel2gas是一個(gè)能夠將Intel匯編格式轉換成ATAT&Tamp;T匯編格式的小工具，其相關(guān)信息可以在網(wǎng)站http://www.niksula.cs.hut.fi/~mtiihone/intel2gas/上找到。
- IBM developerWorks上有一篇介紹GCC內聯(lián)匯編的文章( http://www-900.ibm.com/developerworks/cn/linux/sdk/assemble/inline/index_eng.shtml)。
- 本文代碼下載： 代碼。
關(guān)于作者
本文作者肖文鵬是北京理工大學(xué)計算機系的一名碩士研究生，主要從事操作系統和分布式計算環(huán)境的研究，喜愛(ài)Linux和Python。你可以通過(guò)xiaowp@263.net與他取得聯(lián)系。 |
|
| ATAT&Tamp;T x86 asm 語(yǔ)法 |
| http://www.chinaunix.net 作者:e4gle 發(fā)表于：2002-11-12 15:06:51 |
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
linux下gcc的匯編格式是at&t格式的，和我們平時(shí)用的intel格式的匯編語(yǔ)法不一樣，所以
很多熟悉windows匯編的人到linux下有點(diǎn)無(wú)所適從，所以我貼了我以前寫(xiě)的這篇文檔，幫助
大家理解 at&t匯編，做個(gè)參考手冊
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
AT&T x86 asm 語(yǔ)法
Author: e4gle
Email:& nbsp; e4gle@whitecell.org
Homepage:http://www.whitecell.org& nbsp;
DJGPP 使用ATAT&Tamp;T格式的匯編語(yǔ)法。和一般的intel格式的語(yǔ)法有點(diǎn)不同。主要不同點(diǎn)如下：
AT&T 語(yǔ)法顛倒了源和目的操作數的位置, 目的操作數在源操作數之后。寄存器操作數要有個(gè)%的前綴,
立即數操作數要有個(gè)$符號的前綴。 存儲器操作數的大小取決于操作碼的最后一個(gè)字符。 它們是b
(8-bit), w& nbsp;(16-bit), 和 l (32-bit).
這里有一些例子。 左邊部分是intel指令格式，右邊是at&t格式。
movw %bx,& nbsp;%ax// mov ax, bx
xorl % eax, %eax// xor eax, eax
movw& nbsp;$1, %ax// mov ax,1
movb X, %ah// mov ah, byte ptr& nbsp;X
movw X, %ax// mov ax, word ptr X
movl X, %eax// mov eax, X
大部分操作指令，at%t和intel 都是差不多的，除了這些:
movsSD // movsx& nbsp;
movzSD // movz
S和D分辨代表源和目的操作數后綴。
movswl %ax, %ecx// movsx ecx, ax
cbtw // cbw
cwtl // cwde
cwtd & nbsp; // cwd& nbsp;
cltd & nbsp; // cdq
lcall $S,$O& nbsp;// call far S:O
ljmp $S, $O // jump far S:O
lret $V //& nbsp;ret far V
操作嘛前綴不能與他們作用的指令寫(xiě)在同一行。& nbsp;例如, rep 和stosd應該是兩個(gè)相互獨立的指令, 存儲器
的情況也有一點(diǎn)不同。通常intel格式的如下:
section: [base + index*scale + disp]
被寫(xiě)成:
section:disp(base, index, scale)
這里有些例子:
movl 4(%ebp), %eax // mov eax, [ebp+4])
addl (%eax,%eax,4), %ecx // add ecx, [eax + eax*4])
movb $4, %fs%eax) & nbsp; // mov& nbsp;fs:eax, 4)
movl _array(,%eax,4), %eax // mov eax, [4*eax + array])
movw _array (%ebx,%eax,4), %cx// mov cx, [ebx& nbsp;+ 4*eax + array])
Jump& nbsp;指令通常是個(gè)短跳轉。 可是, 下面這些指令都是只能在一個(gè)字節的范圍內跳轉: jcxz, jecxz,
loop, loopz, loope, loopnz 和loopne。象在線(xiàn)文檔所說(shuō)的那樣,一個(gè)jcxz foo可以擴展成以下工作:
jcxz cx_zero
jmp cx_nonzero
cx_zero:
jmp foo
cx_nonzero:
文檔也注意到了mul和imul指令。 擴展的乘法指令只用一個(gè)操作數，例如, imul& nbsp;$ebx, $ebx將不會(huì )把結
果放入edx:eax。使用imul %ebx中的單操作數來(lái)獲得擴展結果。
-------------------- ------------------------------------------------------------
Inline Asm
我將首先開(kāi)始inline asm, 因為似乎關(guān)于這方面的疑問(wèn)非常多。這是最基本的語(yǔ)法了, 就象在線(xiàn)幫助信息
中描述的：
__asm__(asm statements : outputs :& nbsp;inputs : registers-modified);
這四個(gè)字段的含義是:
asm statements - AT&T 的結構, 每新行都是分開(kāi)的。
outputs - 修飾符一定要用引號引起來(lái), 用逗號分隔
inputs - 修飾符一定要用引號引起來(lái),& nbsp;用逗號分隔
registers-modified - 名字用逗號分隔
一個(gè)小小的例子:
__asm__("
pushl& nbsp;%eax\n
movl $1, %eax\n
popl %eax"
);
假如你不用到特別的輸入輸出變量或者修改任何寄存器的值，一般來(lái)說(shuō)是不會(huì )使用到其他的三個(gè)字段的,
讓我們來(lái)分析一下輸入變量。
int i = 0;
__asm__("
pushl %%eax\n
movl %0, %%eax\n
addl $1, %%eax\n
movl %%eax, %0\n
popl %%eax"
:
: "g"& nbsp;(i)
);// increment i
不要為上面的代碼所困擾! 我將盡力來(lái)解釋它。我們想讓輸入變量i加1，沒(méi)有任何輸出變量, 也沒(méi)有
改變寄存器值 (我們保存了eax值)。 因此，第二個(gè)和最后一個(gè)字段是空的。 因為指定了輸入字段, 我們
仍需要保留一個(gè)空的輸出字段, 但是沒(méi)有最后一個(gè)字段, 因為它沒(méi)被使用。在兩個(gè)空冒號之間留下一個(gè)新
行或者至少一個(gè)空格。
下面讓我們來(lái)看看輸入字段。 附加描述符可以修正指令來(lái)讓你給定的編譯器來(lái)正確處理這些變量。他們
一般被附上雙引號。 那么這個(gè)"g"是用來(lái)做什么的呢？ 只要是合法的匯編指令，"g"就讓編譯器決定該
在哪里加載i的值。一般來(lái)說(shuō),你的大部分輸入變量都可以被賦予"g", 讓編譯器決定如何去加載它們 (gcc
甚至可以?xún)?yōu)化它們!)。 其他描述符使用"r" (加載到任何可用的寄存器去), "a" (ax/eax), "b"
(bx/ebx), "c" (cx/ecx), "d" (dx/edx), "D" (di/edi), "S" (si/esi), 等等。
我們將要提到一個(gè)在asm代碼里面的如%0的輸入變量。如果我們有兩個(gè)輸入, 他們會(huì )一個(gè)是%0一個(gè)是%1,
在輸入段里按順序排列 (如下一個(gè)例子)。假如N個(gè)輸入變量且沒(méi)有輸出變量, 從 %0 到%N-1將和輸入字段
里的變量相對應, 按順序排列。
如果任何的輸入, 輸出, 寄存器修改字段被使用, 匯編代碼里的寄存器名必須用兩個(gè)%來(lái)代替一個(gè)%。對應
于第一個(gè)沒(méi)有使用最后三個(gè)字段的例子。
讓我們看看兩個(gè)輸入變量且引入了"volatile"的例子:
int i=0, j=1;
__asm__ __volatile__("
pushl %%eax\n
movl %0, %%eax\n
addl %1, %%eax\n
movl& nbsp;%%eax, %0\n
popl %%eax"
:
: "g" (i), "g" (j)
);// increment i by j
Okay, 現在我們已經(jīng)有了兩個(gè)輸入變量了。沒(méi)問(wèn)題了, 我們只需要記住%0對應第一個(gè)輸入變量(在這個(gè)例
子中是i),& nbsp;%1對應在i后面的列出的j。
Oh yeah, 這個(gè)volatile到底是什么意思呢? 它防止你的編譯器修改你的匯編代碼，就是不進(jìn)行優(yōu)化(紀錄
, 刪除, 結合,等等優(yōu)化手段。), 不改變代碼原樣來(lái)匯編它們。建議一般情況下使用volatile選項。
讓我們來(lái)看看輸出字段：
int i=0;
__asm__ __volatile__("
pushl %%eax\n
movl $1, %%eax\n
movl %%eax, %0\n
popl& nbsp;%%eax"
: "=g" (i)
);// assign 1 to i
這看起來(lái)非常象我們前面提到的輸入字段的例子; 確實(shí)也沒(méi)有很大的不同。所有的輸出修飾符前面都應該
加上=字符，他們同樣在匯編代碼里面用%0到%N-1來(lái)表示, 在輸出字段按順序排列。你一定會(huì )問(wèn)如果同時(shí)
有輸入和輸出字段會(huì )怎么排序的呢？ 好，下面一個(gè)例子就是讓大家知道如何同時(shí)處理輸入輸出字段的。
int i=0, j=1, k=0;
__asm__ __volatile__("
pushl %%eax\n
movl %1, %%eax\n
addl %2, %%eax\n
movl %%eax, %0\n
popl %%eax"
: "=g" (k)
: "g"& nbsp;(i), "g" (j)
);// k =& nbsp;i + j
Okay, 唯一個(gè)不清楚的地方就是匯編代碼中的變量的個(gè)數。我馬上來(lái)解釋一下。
當同時(shí)使用輸入字段和輸出字段的時(shí)候:
%0 ... %K& nbsp;是輸出變量
%K+1 ... % N 是輸入變量
在我們的例子中, %0& nbsp;對應k, %1 對應i, %2對應j。很簡(jiǎn)單，是吧？
到現在為止我們都沒(méi)有使用最后一個(gè)字段（registers-modified）。如果我們要在我們的匯編代碼里使用
任何寄存器, 我們要明確的用push和pop指令來(lái)保存它們, 或者列到最后一個(gè)字段里面讓gcc來(lái)處理它們。
這是前面的一個(gè)例子, 沒(méi)有明確的保留和存貯eax。
int& nbsp;i=0, j=1, k=0;
__asm__ __volatile__ ("
pushl %%eax\n /*譯者注：好像原文說(shuō)的有點(diǎn)問(wèn)題，明明是保存了eax的值，*/
movl %1, %%eax\n
addl& nbsp;%2, %%eax\n
movl %%eax, %0\n
popl %%eax"
: "=g" (k)
: "g" (i), "g" (j)
: "ax", "memory"
);// k = i& nbsp;+ j
我們讓gcc來(lái)保存和存貯eax, 如果必要的話(huà)。一個(gè)16-bit寄存器名代表了32-, 16-或8-bit寄存器。 如果
我們要改寫(xiě)內存 (寫(xiě)入一個(gè)變量等。), 建議在register-modified字段里面來(lái)指定"memroy"修飾符。這意
味著(zhù)除了第一個(gè)例子我們都應該加上這個(gè)修飾符, 但是直到現在我才提出來(lái), 是為了更簡(jiǎn)單易懂。
在你的內聯(lián)匯編里面定位標號應該使用b或f來(lái)作為終止符, 尤其是向后向前的跳轉。（譯者注：b 代表向
后跳轉，f代表向前跳轉）
For example,& nbsp;
__asm__ __volatile__("
0:\n
...
jmp 0b\n
...
jmp 1f \n
...
1:\n
...
);
這里有個(gè)用c代碼和內聯(lián)匯編代碼混合寫(xiě)的跳轉程序的例子(thanks to Srikanth B.R for this tip).
void MyFunction( int x, int y
{
__asm__( "Start:" ;
__asm__( ...do some comparison... ;
__asm__( "jl Label_1" ;
CallFunction( &x, &y ;
__asm__("jmp Start";
Label_1:
return;
}
------------------------- -------------------------------------------------------
External Asm
Blah... Okay fine. Here‘s a clue: Get some of& nbsp;your C/C++ files, 且用gcc -S& nbsp;file.c來(lái)編譯。 然
后查看file.S文件?；窘Y構如下:
.file "myasm.S"
.data
somedata: .word 0
...
.text
.globl __myasmfunc
__myasmfunc:
...
ret
Macros, macros! 頭文件libc/asmdefs.h便于你寫(xiě)asm。 在你的匯編代碼最前面包含此頭文件然后就可以
使用宏了。一個(gè)例子： myasm.S:
#include
.file "myasm.S"
. data
.align 2
somedata: .word 0
...
.text
.align 4
FUNC(__MyExternalAsmFunc)
ENTER
movl ARG1, %eax
...
jmp mylabel
...
mylabel:
...
LEAVE
這是一個(gè)很經(jīng)典的匯編代碼框架。
WSS(Whitecell Security Systems)，一個(gè)非營(yíng)利性民間技術(shù)組織，致力于各種系統安全技術(shù)的研究。堅持傳統的hacker精神，追求技術(shù)的精純。
WSS 主頁(yè)：http: //www.whitecell.org/
WSS 論壇：http://www.whitecell.org/forum/
|
|
微機原理與匯編語(yǔ)言基礎
C語(yǔ)言能實(shí)現匯編語(yǔ)言的大部分功能，能進(jìn)行位運算，可以直接對硬件進(jìn)行操作，例如可以允許直接訪(fǎng)問(wèn)內存或端口的物理地址。因此，學(xué)習C語(yǔ)言的人掌握一定的匯編語(yǔ)言基礎是必要的。
一、80x86系列CPU的編程結構
寄存器在匯編語(yǔ)言中的地位類(lèi)似于變量。寄存器變量的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間遠小于內存變量的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。在匯編語(yǔ)言中大量的使用寄存器而不是直接訪(fǎng)問(wèn)內存。
1 寄存器堆
8086CPU是Intel系列的16位微處理器，有16根數據線(xiàn)和20根地址線(xiàn)，直接尋址空間為2^20即1MB。8088CPU的對外數據總線(xiàn)為8位，稱(chēng)為準16位微處理器。
8086/8088的內部寄存器(register)共有14個(gè)，如下：
(1)通用寄存器：8個(gè),包括數據寄存器、地址指針寄存器、變址寄存器。
數據寄存器4個(gè)：AX BX CX DX，它們又可作為8個(gè)8位的寄存器使用，即AH BH CH DH AL BL CL DL
AX稱(chēng)為累加器，I/O指令均使用該寄存器，訪(fǎng)問(wèn)外部硬件和接口。
BX稱(chēng)為基址寄存器，在訪(fǎng)問(wèn)內存時(shí)用于存放基地址。
CX稱(chēng)為計數寄存器，用于循環(huán)、字符串的循環(huán)控制。
DX稱(chēng)為數據寄存器，在寄存器間接尋址的i/o指令中存放i/o地址，在作雙字運算時(shí)[DX][AX]構成一個(gè)雙字。
地址指針寄存器2個(gè)：SP BP
SP稱(chēng)為堆棧指針寄存器，BP稱(chēng)為基址指針寄存器，在作數組和字符串運算時(shí)，用于存放內存的偏移地址。
變址寄存器2個(gè):SI DI
SI稱(chēng)為源變址寄存器，DI稱(chēng)為目的變址寄存器，用于數據塊操作的內存尋址。
(2)段寄存器4個(gè)：CS DS ES SS
CS代碼段寄存器,DS數據段寄存器，ES附加段寄存器，SS堆棧段寄存器
用于存放段地址（段基址）
(3)指令指針I(yè)P:始終指向將要執行的指令。用戶(hù)不能直接訪(fǎng)問(wèn)和編程。
(4)標志寄存器FLAGS:16位寄存器，8086/8088僅使用了九個(gè)標志位。
2 標志寄存器
CF:進(jìn)位標志位
PF:奇偶標志位
AF:輔助進(jìn)位位
ZF:零標志位
SF:符號標志位
OF:溢出標志位
TF:跟蹤標志位：?jiǎn)尾綐酥?
IF:中斷標志位
DF:方向標志位
其中前六個(gè)為狀態(tài)標志位，也叫條件碼，用作條件轉移指令中的判斷條件。
后三個(gè)為控制標志位，對相關(guān)的操作起控制作用。
14個(gè)寄存器的內容，將要執行的指令，將要處理的數據，被稱(chēng)作CPU的“現場(chǎng)”，用debug的r命令可以清楚地看到“現場(chǎng)”。
二、內存的分段組織
計算機的基本存儲單位是字節，由8個(gè)二進(jìn)制位組成，8個(gè)位捆綁使用?？捎靡粋€(gè)兩位16進(jìn)制數表示其內容。16位CPU一次可以處理兩個(gè)字節。
為了正確訪(fǎng)問(wèn)內存，每一個(gè)存儲器單位即字節必須給出一個(gè)地址。地址編號從0開(kāi)始，依次加1，被稱(chēng)為線(xiàn)性編址。
8086的地址線(xiàn)有20根，（詳述）能夠直接訪(fǎng)問(wèn)的地址空間為2^20即1MB。即內存的地址編號可以從0編到 1M。用16進(jìn)制數表示內存的物理地址，其地址范圍為00000H~FFFFFH,為5位16進(jìn)制數。每一個(gè)內存單元都有一個(gè)確定的20位物理地址。
但是，16位CPU的字長(cháng)為16位，一次只能訪(fǎng)問(wèn)2^16=64k內存，如何訪(fǎng)問(wèn)1M的內存空間呢，在8086CPU中采用了地址分段的辦法。即每一個(gè)存儲單元的物理地址都有段地址和偏移地址兩部分構成。
規定:（詳述）只有地址為16的整數倍的物理地址可以作為段地址。這樣，1MB的內存空間被分為了 1M/16=64K個(gè)段。段地址的特征為xxxx0H。
我們知道了段地址和相對于段地址的段內偏移量（偏移地址）后就可以確定一個(gè)內存單元的物理地址了。所謂的偏移地址等于內存單元的物理地址減去段地址,不得超過(guò)一段(即64k)。
段地址可以不用20位表示，而用16位表示，即xxxx0H=xxxxH*10H表示為xxxxH，用4位16進(jìn)制數表示。
物理地址的計算公式為：
物理地址=段地址*16+偏移地址
或者，物理地址=段地址*10H+偏移地址
乘以16相當于左移4位。即段地址左移4位和偏移地址相加。按十六進(jìn)制數描述為，段地址左移一位和偏移地址相加。通常表示為
物理地址=段地址：偏移地址
例如：02002=0200:0002
可以看出，實(shí)際上偏移地址也是16位的，每一段的最大空間為2^16=64K,這樣，不同的段之間有重疊。也即意味著(zhù)物理地址可以有不同的表示方法?；蛘哒f(shuō)不同的表示方法可以表示同一個(gè)物理地址。
例如:02020=0200:0020=0100:1020=0000:2020=0202:0000=......
舉例說(shuō)明：摩天大樓。
注意：實(shí)際上每個(gè)段并不一定占用64k的最大空間。
總結：如此麻煩的做法帶來(lái)的好處是擴大了內存的表示空間，更重要的是，原本很麻煩的程序的再定位工作變得異常簡(jiǎn)單，實(shí)際上一般的程序員以及高級語(yǔ)言并不關(guān)心段地址，段地址的分配工作交給操作系統了。
在高級語(yǔ)言中，變量有兩個(gè)含義：首先表示的是內存的偏移地址，對于占用兩個(gè)以上存儲單元的變量，其地址是低地址，一般為偶數。其次，表示存儲的內容，對于字數據（兩個(gè)字節），其高位存入高地址，低位存入低地址，如
xxxx:0200 2b ...var
xxxx:0201 01
xxxx:0202 00
xxxx:0203 01
對于整型變量 var，地址為0200，內容為01H*256+2BH=01H*100H+2BH=256+32+11
若為雙字長(cháng)整型變量var，則地址一般為4的整數倍。var的地址為0200，其內容為01H*1000000H+01H*100H+ 2BH=4096+256+32+11。
640K~1M 的內存稱(chēng)為 UMB (upper memory block)
它分為a000H,b000H,c000H,d000H,e000H,f000H六個(gè)段，f000H段為ROM。存放的是ROM- BIOS(加電自檢程序、固化子程序庫、硬件參數等）。
加電時(shí)，盡管主機板廠(chǎng)家可以不同，計算機總是從 ffff:0000開(kāi)始運行,其中存放的總是jmp指令，指向加電自檢程序(post)真正的起始處。
ffff段除了前16個(gè)內存單元(物理地址<1M)外，還可以訪(fǎng)問(wèn)地址超過(guò)1M的部分內存，這部分內存稱(chēng)為HMA。
三、尋址方式（略）
取得操作數地址的方式稱(chēng)為尋址方式。
(1)數據尋址
立即尋址：mov al,5
寄存器尋址：mov ax,bx
直接尋址：mov ax,[2000H]
寄存器間接尋址：mov ax,[bx]
寄存器相對尋址：mov ax,offset[si]
基址變址尋址:mov ax,[bx][di]
相對基址變址尋址：mov offset[bx][si]
(2)指令尋址
段內直接尋址：jmp near ptr label1 //near ptr|short
段內間接尋址：jmp word ptr [offset][bp]
段間直接尋址：jmp far ptr label2
段間間接尋址：jmp dword ptr [offset][bx]
(3)端口尋址：
四、指令系統（略）
(一) 指令的執行時(shí)間
若時(shí)鐘周期為T(mén),則指令的基本執行時(shí)間如下（最佳尋址方式）：
傳送mov, 2T
加法add, 3T
整數乘法imul, 128T~154T
整數除法idiv, 165T~184T
移位（即乘以2或除以2）, 2T
無(wú)條件轉移, 15T
條件轉移, 不轉移 4T 轉移 16T
采用不同方式尋址的加法指令執行時(shí)間如下：
寄存器到寄存器3T
存儲器到寄存器9T+EA
寄存器到存儲器16T+EA（訪(fǎng)問(wèn)兩次存儲器）
立即數到寄存器4T
立即數到存儲器17T+EA（訪(fǎng)問(wèn)兩次存儲器）
不同尋址方式計算有效地址EA所需時(shí)間：
直接尋址 6T
寄存器間接尋址 5T
寄存器相對尋址 9T
基址尋址 7T~8T
相對基址變址尋址 11T~12T
總結：從指令執行時(shí)間上看，應盡量采用加法，避免乘法，盡量用移位不用乘法
盡量使用寄存器，少用存儲器。盡量用簡(jiǎn)單的尋址方式，少用復雜的尋址方式。
(二) 指令系統
1.1 mov push pop xchg
1.2 in out xlat
1.3 lea lds les
1.4 lahf sahf pushf popf
注意：mov 等傳送指令相當于賦值語(yǔ)句。in/out為基本的端口輸入和輸出
2.1 add adc inc
2.2 sub sbb dec neg cmp
2.3 mul imul
2.4 div idiv cbw cwd
2.5a daa das
2.5b aaa aas aam aad
3.1 and or not xor test
3.2 shl sal shr sal rol ror rcl rcr
4 movs cmps scas lods stos... ...rep repe|repz repne|repnz
5.1 jmp
5.2 jz|je jnz|jne js jns jo jno jp|jpe jnp|jpo jb|jnae|jc jnb|jae|jnc
... ...jb|jnae|jc jnb|jae|jnc jbe|jna jnbe|ja jl|jnge jnl|jge jle|jng jnle|jg
... ...jcxz
5.3 loop loopz|loope loopnz|loopne
5.4 call ret
5.5 int into iret
6.1 clc cmc stc cld std cli sti
6.2 nop hlt wait esc lock
五、匯編程序的格式
(1)匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句種類(lèi)與格式
1 指令語(yǔ)句
標號：指令助記符 操作數1，操作數2；注釋
2 偽指令語(yǔ)句
名字 偽指令 參數1，參數2，...;注釋
符號定義語(yǔ)句：equ =
數據塊定義語(yǔ)句：db dw dd dq dt dup(?)
標號及其屬性：
分析符type length size offset seg
標號類(lèi)型label byte word dword near far
合成符ptr this
3 宏指令
4 段定義
segment ends
定位類(lèi)型：para bye word page
組合類(lèi)型：public common stack memory at
類(lèi)別：code data stack
5 過(guò)程定義
proc endp
6 其他偽定義
assume org end
name title
even
radix
short high low
+ - * / mod
and or xor not
eq ne lt gt le ge
(2) com 文件格式(略)
code segment public ‘code‘
org 100H
assume cs:code,ds:data,es:data
main proc near
jmp start
message db ‘How are u?$‘
start:mov ah,9
mov dx,offse message
int 21H
int 20H
main endp
code ends
end main
(3) exe 文件格式(略)
stack segment stack ‘stack‘
db 256dup(?)
stack ends
data segment public ‘data‘
......
data ends
code segment public ‘code‘
assume cs:code,ds:data,es:data,ss:stack
main proc far
push ds ;保護psp前綴
xor ax,ax
push ax ;保護偏移0地址
mov ax,data
mov ds,ax
mov es,ax
......
ret
main endp
code ends
end main
六、BIOS中斷和DOS功能調用(略)
相當于高級語(yǔ)言中的庫函數或者系統子程序。
七、debug和匯編語(yǔ)言上機(略)
微機原理與匯編語(yǔ)言基礎
C語(yǔ)言能實(shí)現匯編語(yǔ)言的大部分功能，能進(jìn)行位運算，可以直接對硬件進(jìn)行操作，例如可以允許直接訪(fǎng)問(wèn)內存或端口的物理地址。因此，學(xué)習C語(yǔ)言的人掌握一定的匯編語(yǔ)言基礎是必要的。
一、80x86系列CPU的編程結構
寄存器在匯編語(yǔ)言中的地位類(lèi)似于變量。寄存器變量的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間遠小于內存變量的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。在匯編語(yǔ)言中大量的使用寄存器而不是直接訪(fǎng)問(wèn)內存。
1 寄存器堆
8086CPU是Intel系列的16位微處理器，有16根數據線(xiàn)和20根地址線(xiàn)，直接尋址空間為2^20即1MB。 8088CPU的對外數據總線(xiàn)為8位，稱(chēng)為準16位微處理器。
8086/8088的內部寄存器(register)共有14個(gè)，如下：
(1)通用寄存器：8個(gè),包括數據寄存器、地址指針寄存器、變址寄存器。
數據寄存器4個(gè)：AX BX CX DX，它們又可作為8個(gè)8位的寄存器使用，即AH BH CH DH AL BL CL DL
AX稱(chēng)為累加器，I/O指令均使用該寄存器，訪(fǎng)問(wèn)外部硬件和接口。
BX稱(chēng)為基址寄存器，在訪(fǎng)問(wèn)內存時(shí)用于存放基地址。
CX稱(chēng)為計數寄存器，用于循環(huán)、字符串的循環(huán)控制。
DX稱(chēng)為數據寄存器，在寄存器間接尋址的i/o指令中存放i/o地址，在作雙字運算時(shí)[DX][AX]構成一個(gè)雙字。
地址指針寄存器2個(gè)：SP BP
SP稱(chēng)為堆棧指針寄存器，BP稱(chēng)為基址指針寄存器，在作數組和字符串運算時(shí)，用于存放內存的偏移地址。
變址寄存器2個(gè):SI DI
SI稱(chēng)為源變址寄存器，DI稱(chēng)為目的變址寄存器，用于數據塊操作的內存尋址。
(2)段寄存器4個(gè)：CS DS ES SS
CS代碼段寄存器,DS數據段寄存器，ES附加段寄存器，SS堆棧段寄存器
用于存放段地址（段基址）
(3)指令指針I(yè)P:始終指向將要執行的指令。用戶(hù)不能直接訪(fǎng)問(wèn)和編程。
(4)標志寄存器FLAGS:16位寄存器，8086/8088僅使用了九個(gè)標志位。
2 標志寄存器
CF:進(jìn)位標志位
PF:奇偶標志位
AF:輔助進(jìn)位位
ZF:零標志位
SF:符號標志位
OF:溢出標志位
TF:跟蹤標志位：?jiǎn)尾綐酥?
IF:中斷標志位
DF:方向標志位
其中前六個(gè)為狀態(tài)標志位，也叫條件碼，用作條件轉移指令中的判斷條件。
后三個(gè)為控制標志位，對相關(guān)的操作起控制作用。
14個(gè)寄存器的內容，將要執行的指令，將要處理的數據，被稱(chēng)作CPU的“現場(chǎng)”， 用debug的r命令可以清楚地看到“現場(chǎng)”。
二、內存的分段組織
計算機的基本存儲單位是字節，由8個(gè)二進(jìn)制位組成，8個(gè)位捆綁使用?？捎靡粋€(gè)兩位16進(jìn)制數表示其內容。16位CPU一次可以處理兩個(gè)字節。
為了正確訪(fǎng)問(wèn)內存，每一個(gè)存儲器單位即字節必須給出一個(gè)地址。地址編號從0開(kāi)始，依次加1，被稱(chēng)為線(xiàn)性編址。
8086的地址線(xiàn)有20根，（詳述）能夠直接訪(fǎng)問(wèn)的地址空間為2^20即1MB。即內存的地址編號可以從0編到 1M。用16進(jìn)制數表示內存的物理地址，其地址范圍為00000H~FFFFFH,為5位16進(jìn)制數。每一個(gè)內存單元都有一個(gè)確定的20位物理地址。
但是，16位CPU的字長(cháng)為16位，一次只能訪(fǎng)問(wèn)2^16=64k內存，如何訪(fǎng)問(wèn)1M的內存空間呢，在8086CPU中采用了地址分段的辦法。即每一個(gè)存儲單元的物理地址都有段地址和偏移地址兩部分構成。
規定:（詳述）只有地址為16的整數倍的物理地址可以作為段地址。這樣，1MB的內存空間被分為了 1M/16=64K個(gè)段。段地址的特征為xxxx0H。
我們知道了段地址和相對于段地址的段內偏移量（偏移地址）后就可以確定一個(gè)內存單元的物理地址了。所謂的偏移地址等于內存單元的物理地址減去段地址,不得超過(guò)一段(即64k)。
段地址可以不用20位表示，而用16位表示，即xxxx0H=xxxxH*10H表示為xxxxH，用4位16進(jìn)制數表示。
物理地址的計算公式為：
物理地址=段地址*16+偏移地址
或者，物理地址=段地址*10H+偏移地址
乘以16相當于左移4位。即段地址左移4位和偏移地址相加。按十六進(jìn)制數描述為，段地址左移一位和偏移地址相加。通常表示為
物理地址=段地址：偏移地址
例如：02002=0200:0002
可以看出，實(shí)際上偏移地址也是16位的，每一段的最大空間為2^16=64K,這樣，不同的段之間有重疊。也即意味著(zhù)物理地址可以有不同的表示方法?；蛘哒f(shuō)不同的表示方法可以表示同一個(gè)物理地址。
例如:02020=0200:0020=0100:1020=0000:2020=0202:0000=......
舉例說(shuō)明：摩天大樓。
注意：實(shí)際上每個(gè)段并不一定占用64k的最大空間。
總結：如此麻煩的做法帶來(lái)的好處是擴大了內存的表示空間，更重要的是，原本很麻煩的程序的再定位工作變得異常簡(jiǎn)單，實(shí)際上一般的程序員以及高級語(yǔ)言并不關(guān)心段地址，段地址的分配工作交給操作系統了。
在高級語(yǔ)言中，變量有兩個(gè)含義：首先表示的是內存的偏移地址，對于占用兩個(gè)以上存儲單元的變量，其地址是低地址，一般為偶數。其次，表示存儲的內容，對于字數據（兩個(gè)字節），其高位存入高地址，低位存入低地址，如
xxxx:0200 2b ...var
xxxx:0201 01
xxxx:0202 00
xxxx:0203 01
對于整型變量 var，地址為0200，內容為01H*256+2BH=01H*100H+2BH=256+32+11
若為雙字長(cháng)整型變量var，則地址一般為4的整數倍。var的地址為0200，其內容為01H*1000000H+ 01H*100H+2BH=4096+256+32+11。
640K~1M 的內存稱(chēng)為 UMB (upper memory block)
它分為a000H,b000H,c000H,d000H,e000H,f000H六個(gè)段，f000H段為ROM。存放的是ROM -BIOS(加電自檢程序、固化子程序庫、硬件參數等）。
加電時(shí)，盡管主機板廠(chǎng)家可以不同，計算機總是從 ffff:0000開(kāi)始運行,其中存放的總是jmp指令，指向加電自檢程序(post)真正的起始處。
ffff段除了前16個(gè)內存單元(物理地址<1M)外，還可以訪(fǎng)問(wèn)地址超過(guò)1M的部分內存，這部分內存稱(chēng)為 HMA。
三、尋址方式（略）
取得操作數地址的方式稱(chēng)為尋址方式。
(1)數據尋址
立即尋址：mov al,5
寄存器尋址：mov ax,bx
直接尋址：mov ax,[2000H]
寄存器間接尋址：mov ax,[bx]
寄存器相對尋址：mov ax,offset[si]
基址變址尋址:mov ax,[bx][di]
相對基址變址尋址：mov offset[bx][si]
(2)指令尋址
段內直接尋址：jmp near ptr label1 //near ptr|short
段內間接尋址：jmp word ptr [offset][bp]
段間直接尋址：jmp far ptr label2
段間間接尋址：jmp dword ptr [offset][bx]
(3)端口尋址：
四、指令系統（略）
(一) 指令的執行時(shí)間
若時(shí)鐘周期為T(mén),則指令的基本執行時(shí)間如下（最佳尋址方式）：
傳送mov, 2T
加法add, 3T
整數乘法imul, 128T~154T
整數除法idiv, 165T~184T
移位（即乘以2或除以2）, & nbsp; 2T
無(wú)條件轉移, 15T
條件轉移, 不轉移 4T 轉移 16T
采用不同方式尋址的加法指令執行時(shí)間如下：
寄存器到寄存器3T
存儲器到寄存器9T+EA
寄存器到存儲器16T+EA（訪(fǎng)問(wèn)兩次存儲器）
立即數到寄存器4T
立即數到存儲器17T+EA（訪(fǎng)問(wèn)兩次存儲器）
不同尋址方式計算有效地址EA所需時(shí)間：
直接尋址 6T
寄存器間接尋址 5T
寄存器相對尋址 9T
基址尋址 7T~8T
相對基址變址尋址 11T~12T
總結：從指令執行時(shí)間上看，應盡量采用加法，避免乘法，盡量用移位不用乘法
盡量使用寄存器，少用存儲器。盡量用簡(jiǎn)單的尋址方式，少用復雜的尋址方式。
(二) 指令系統
1.1 mov push pop xchg
1.2 in out xlat
1.3 lea lds les
1.4 lahf sahf pushf popf
注意：mov 等傳送指令相當于賦值語(yǔ)句。in/out為基本的端口輸入和輸出
2.1 add adc inc
2.2 sub sbb dec neg cmp
2.3 mul imul
2.4 div idiv cbw cwd
2.5a daa das
2.5b aaa aas aam aad
3.1 and or not xor test
3.2 shl sal shr sal rol ror rcl rcr
4 movs cmps scas lods stos... ...rep repe|repz repne|repnz
5.1 jmp
5.2 jz|je jnz|jne js jns jo jno jp|jpe jnp|jpo jb|jnae|jc jnb|jae|jnc
... ...jb|jnae|jc jnb|jae|jnc jbe|jna jnbe|ja jl|jnge jnl|jge jle|jng jnle|jg
... ...jcxz
5.3 loop loopz|loope loopnz|loopne
5.4 call ret
5.5 int into iret
6.1 clc cmc stc cld std cli sti
6.2 nop hlt wait esc lock
五、匯編程序的格式
(1)匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句種類(lèi)與格式
1 指令語(yǔ)句
標號：指令助記符 操作數1，操作數2；注釋
2 偽指令語(yǔ)句
名字 偽指令 參數1，參數2，...;注釋
符號定義語(yǔ)句：equ =
數據塊定義語(yǔ)句：db dw dd dq dt dup(?)
標號及其屬性：
分析符type length size offset seg
標號類(lèi)型label byte word dword near far
合成符ptr this
3 宏指令
4 段定義
segment ends
定位類(lèi)型：para bye word page
組合類(lèi)型：public common stack memory at
類(lèi)別：code data stack
5 過(guò)程定義
proc endp
6 其他偽定義
assume org end
name title
even
radix
short high low
+ - * / mod
and or xor not
eq ne lt gt le ge
(2) com 文件格式(略)
code segment public ‘code‘
org 100H
assume cs:code,ds:data,es:data
main proc near
jmp start
message db ‘How are u?$‘
start:mov ah,9
mov dx,offse message
int 21H
int 20H
main endp
code ends
end main
(3) exe 文件格式(略)
stack segment stack ‘stack‘
db 256dup(?)
stack ends
data segment public ‘data‘
......
data ends
code segment public ‘code‘
assume cs:code,ds:data,es:data,ss:stack
main proc far
push ds ;保護psp前綴
xor ax,ax
push ax ;保護偏移0地址
mov ax,data
mov ds,ax
mov es,ax
......
ret
main endp
code ends
end main
六、BIOS中斷和DOS功能調用(略)
相當于高級語(yǔ)言中的庫函數或者系統子程序。
七、debug和匯編語(yǔ)言上機(略)
