汇编语言简介
- 编译流程
- 汇编是什么
- 实模式和保护模式
- 寄存器介绍
- 四个数据寄存器
- 两个变址寄存器
- 两个指针寄存器
- 六个段寄存器
- 一个指令指针寄存器
- 一个标志寄存器
- 堆栈模型
- 具体指令
- 通用数据传输指令
- 输入输出端口传送指令
- 目的地址传送指令
- 标志传送指令
- 算数运算指令
- 串指令
- 无条件转移指令
- 条件转移指令
- 循环控制指令
- 中断指令
- 处理器控制指令
- 伪指令
- 标志处理指令
- nasm简介
编译流程
不知道你有没有思考过,咱们平时写的c程序,是如何被编译成可执行文件的?比如我有main.c & some.c & some.h这三个文件组成一个proj,且main.c和some.c都include了some.h。
1.预处理阶段。
这一阶段主要是处理一些条件编译、源文件包含、宏替换、行控制、抛错、杂注和空指令等,知道有这回事情就行。单个文件自己玩自己。
2.编译阶段
编译生成汇编程序。当然生成的汇编语言格式可能有所不同,有的是AT&T格式的汇编,有的是intel。单个文件自己玩自己。
3.汇编阶段
将汇编代码转换成更低一级的机器码,一般是obj文件。这个东西长啥样?去Linux下用objdump查看一下section分区信息,这里不展开。单个文件自己玩自己。
4.链接阶段
将所有的obj文件链接在一起,生成最终的可执行文件。大家一起玩。
对于编译流程,大家先暂时理解个大概,不影响后续学习汇编。
汇编是什么
从上面的编译过程中我们不难发现,汇编语言也就是比机器语言(一串二进制)高级那么一点点。目前我知道的汇编语言风格有intel和AT&T的,似乎教学中前者出现频率最高,而实际项目中查看汇编时会有AT&T格式汇编出现。其实也就是一点语法上的不同而已。
实模式和保护模式
我对这俩模式了解的不深入,大概是80286为分界线,早一些的是16位的实模式;80286好像是20位的,不伦不类,也就不深究了;以后的都是保护模式,是32位的。
其实16位和32位不能说是区分实模式和保护模式的最大特点。但是这不影响后续学习。
寄存器介绍
学了汇编你会发现,这东西经常和寄存器打交道(根本就是一直在和寄存器打交道!),所以怎么都绕不开寄存器。寄存器就是CPU直接访问的东西,比内存快多了。
80286以前的CPU是16位的,寄存器也是16位的,比如ax,bx,cx,dx等等。后来发展起来以后呢,CPU变成32位了,于是大部分寄存器就新增了高16位来扩展原有的寄存器,统称为eax,ebx等等。咱们就不碰16位的东西了,直接学习32位的寄存器。下面咱们重点介绍这几个32位的寄存器。
四个数据寄存器
| 数据寄存器 | 描述 |
|---|
| EAX | 通常作为累加器,当然你想用做其他也行,就是这么个默认的说法。可以单独访问低16位,称为AX,还可以访问AX中的AH和AL,很灵活的。下面三个也是如此。 |
| EBX | 基址寄存器。 |
| ECX | 计数寄存器,一般用在循环次数,或者移位操作等。 |
| EDX | 数据寄存器,一般存放运算数据,或者IO操作存放端口号。 |
两个变址寄存器
| 变址寄存器 | 描述 |
|---|
| ESI & EDI | 主要用于存放存储单元在段内的偏移量,在字符串操作中有特殊要求。 |
两个指针寄存器
| 指针寄存器 | 描述 |
|---|
| ESP | 用它访问栈顶数据,会随着带有堆栈操作的指令(比如PUSH、CALL、INT、RETF)产生变化 |
| EBP | 用它访问栈的任意位置数据,不会随着带有堆栈操作的指令产生变化,因此在带参数的子过程中用BP来获取参数和访问设在堆栈里面的临时变量 |
六个段寄存器
| 段寄存器 | 描述 |
|---|
| CS | 代码段寄存器,为代码段的段基址 |
| DS | 数据段寄存器,为数据段的段基址 |
| ES | 附加段寄存器,为附加段的段基址,这个寄存器比较灵活,可做他用。 |
| FS | 附加段寄存器,为附加段的段基址,这个寄存器比较灵活,可做他用。 |
| GS | 附加段寄存器,为附加段的段基址 |
| SS | 堆栈段寄存器,为堆栈段的段基址 |
一个指令指针寄存器
| 指令指针寄存器 | 描述 |
|---|
| EIP | 存放下次将要执行的指令在代码段的偏移地址 |
一个标志寄存器
堆栈模型
堆栈堆栈,其实说的是栈stack。这个东西大家都知道,先进后出,对吧。用来保护现场环境,传递一些参数,都是很有用的。
在内存中,stack的基址是高地址,增长方向是向低地址前进。
这东西着实简单,对用push和pop操作,后面介绍。
具体指令
这里引用@知乎 爱是等待是细水长流的一篇指令说明,侵删。
通用数据传输指令
| 通用数据传送指令 | 描述 |
|---|
| MOV | 传送字或字节. |
| MOVSX | 先符号扩展,再传送. |
| MOVZX | 先零扩展,再传送. |
| PUSH | 把字压入堆栈. |
| POP | 把字弹出堆栈. |
| PUSHA | 把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次压入堆栈. |
| POPA | 把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次弹出堆栈. |
| PUSHAD | 把EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次压入堆栈. |
| POPAD | 把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX依次弹出堆栈. |
| BSWAP | 交换32位寄存器里字节的顺序 |
| XCHG | 交换字或字节.(至少有一个操作数为寄存器,段寄存器不可作为操作数) |
| CMPXCHG | 比较并交换操作数.(第二个操作数必须为累加器AL/AX/EAX) |
| XADD | 先交换再累加.(结果在第一个操作数里) |
| XLAT | 字节查表转换.----BX指向一张256字节的表的起点,AL为表的索引值(0-255,即0-FFH);返回AL为查表结果.([BX+AL]->AL) |
输入输出端口传送指令
| 输入输出端口传送指令 | 描述 |
|---|
| IN | I/O端口输入. ( 语法: IN 累加器, {端口号│DX} ) |
| OUT | I/O端口输出. ( 语法: OUT {端口号│DX},累加器 )输入输出端口由立即方式指定时,其范围是 0-255; 由寄存器 DX 指定时,其范围是 0-65535. |
目的地址传送指令
| 目的地址传送指令 | 描述 |
|---|
| LEA | 装入有效地址.例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX. |
| LDS | 传送目标指针,把指针内容装入DS.例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到DS:SI. |
| LES | 传送目标指针,把指针内容装入ES.例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到ES:DI. |
| LFS | 传送目标指针,把指针内容装入FS.例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到FS:DI. |
| LGS | 传送目标指针,把指针内容装入GS.例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到GS:DI. |
| LSS | 传送目标指针,把指针内容装入SS.例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到SS:DI. |
标志传送指令
| 标志传送指令 | 描述 |
|---|
| LAHF | 标志寄存器传送,把标志装入AH. |
| SAHF | 标志寄存器传送,把AH内容装入标志寄存器. |
| PUSHF | 标志入栈. |
| POPF | 标志出栈. |
| PUSHD | 32位标志入栈. |
| POPD | 32位标志出栈. |
算数运算指令
| 算数运算指令 | 描述 |
|---|
| ADD | 加法. |
| ADC | 带进位加法. |
| INC | 加 1. |
| AAA | 加法的ASCII码调整. |
| DAA | 加法的十进制调整. |
| SUB | 减法. |
| SBB | 带借位减法. |
| DEC | 减 1. |
| NEG | 求反(以 0 减之). |
| CMP | 比较.(两操作数作减法,仅修改标志位,不回送结果). |
| AAS | 减法的ASCII码调整. |
| DAS | 减法的十进制调整. |
| MUL | 无符号乘法.结果回送AH和AL(字节运算),或DX和AX(字运算), |
| IMUL | 整数乘法.结果回送AH和AL(字节运算),或DX和AX(字运算), |
| AAM | 乘法的ASCII码调整. |
| DIV | 无符号除法.结果回送:商回送AL,余数回送AH, (字节运算);或 商回送AX,余数回送DX, (字运算). |
| IDIV | 整数除法.结果回送:商回送AL,余数回送AH, (字节运算);或 商回送AX,余数回送DX, (字运算). |
| AAD | 除法的ASCII码调整. |
| CBW | 字节转换为字. (把AL中字节的符号扩展到AH中去) |
| CWD | 字转换为双字. (把AX中的字的符号扩展到DX中去) |
| CWDE | 字转换为双字. (把AX中的字符号扩展到EAX中去) |
| CDQ | 双字扩展. (把EAX中的字的符号扩展到EDX中去) |
串指令
| 串指令 | 描述 |
|---|
| MOVS | 串传送.( MOVSB 传送字符. MOVSW 传送字. MOVSD 传送双字. ) |
| CMPS | 串比较.( CMPSB 比较字符. CMPSW 比较字. ) |
| SCAS | 串扫描.把AL或AX的内容与目标串作比较,比较结果反映在标志位. |
| LODS | 装入串.把源串中的元素(字或字节)逐一装入AL或AX中.( LODSB 传送字符. LODSW 传送字. LODSD 传送双字. ) |
| STOS | 保存串.是LODS的逆过程. |
| REP | 当CX/ECX<>0时重复. |
| REPE/REPZ | 当ZF=1或比较结果相等,且CX/ECX<>0时重复. |
| REPNE/REPNZ | 当ZF=0或比较结果不相等,且CX/ECX<>0时重复. |
| REPC | 当CF=1且CX/ECX<>0时重复. |
| REPNC | 当CF=0且CX/ECX<>0时重复. |
无条件转移指令
| 无条件转移指令(长转移) | 描述 |
|---|
| JMP | 无条件转移指令 |
| CALL | 过程调用 |
| RET/RETF | 过程返回 |
条件转移指令
| 条件转移指令(短转移:-128~127) | 描述 |
|---|
| JA/JNBE | 不小于或不等于时转移. |
| JAE/JNB | 大于或等于转移. |
| JB/JNAE | 小于转移. |
| JBE/JNA | 小于或等于转移. |
| ---- | 以上四条,测试无符号整数运算的结果(标志C和Z). |
| JG/JNLE | 大于转移. |
| JGE/JNL | 大于或等于转移. |
| JL/JNGE | 小于转移. |
| JLE/JNG | 小于或等于转移. |
| — | 以上四条,测试带符号整数运算的结果(标志S,O和Z). |
| JE/JZ | 等于转移. |
| JNE/JNZ | 不等于时转移. |
| JC | 有进位时转移. |
| JNC | 无进位时转移. |
| JNO | 不溢出时转移. |
| JNP/JPO | 奇偶性为奇数时转移. |
| JNS | 符号位为 “0” 时转移. |
| JO | 溢出转移. |
| JP/JPE | 奇偶性为偶数时转移. |
| JS | 符号位为 “1” 时转移. |
循环控制指令
| 循环控制指令(短转移) | 描述 |
|---|
| LOOP | CX不为零时循环. |
| LOOPE/LOOPZ | CX不为零且标志Z=1时循环. |
| LOOPNE/LOOPNZ | CX不为零且标志Z=0时循环. |
| JCXZ | CX为零时转移. |
| JECXZ | ECX为零时转移. |
中断指令
| 中断指令 | 描述 |
|---|
| INT | 中断指令 |
| INTO | 溢出中断 |
| IRET | 中断返回 |
处理器控制指令
| 处理器控制指令 | 描述 |
|---|
| HLT | 处理器暂停, 直到出现中断或复位信号才继续. |
| WAIT | 当芯片引线TEST为高电平时使CPU进入等待状态. |
| ESC | 转换到外处理器. |
| LOCK | 封锁总线. |
| NOP | 空操作. |
| STC | 置进位标志位. |
| CLC | 清进位标志位. |
| CMC | 进位标志取反. |
| STD | 置方向标志位. |
| CLD | 清方向标志位. |
| STI | 置中断允许位. |
| CLI | 清中断允许位. |
伪指令
| 伪指令 | 描述 |
|---|
| DW | 定义字(2字节). |
| PROC | 定义过程. |
| ENDP | 过程结束. |
| SEGMENT | 定义段. |
| ASSUME | 建立段寄存器寻址. |
| ENDS | 段结束. |
| END | 程序结束. |
标志处理指令
| 标志处理指令 | 描述 |
|---|
| CLC | 进位位置0指令 |
| CMC | 进位位求反指令 |
| STC | 进位位置为1指令 |
| CLD | 方向标志置1指令 |
| STD | 方向标志位置1指令 |
| CLI | 中断标志置0指令 |
| STI | 中断标志置1指令 |
| NOP | 无操作 |
| HLT | 停机 |
| WAIT | 等待 |
| ESC | 换码 |
| LOCK | 封锁 |
nasm简介
这东西用来执行汇编阶段,将汇编代码转成机器码obj,其实语法非常简单,可以参考nasm官方文档
简单点用的话就是:
nasm -f [输出格式] [依赖文件名称] -o [输出文件名称]
文件格式如elf。
最后
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