Linux下AT&T汇编语法格式简介

一、AT&T 格式Linux 汇编语法格式
??
??在 AT&T 汇编格式中，寄存器名要加上 '%' 作为前缀；而在 Intel 汇编格式中，寄存器名不需要加前缀。例如：
??AT&T 格式
?? Intel 格式
??
??pushl %eax
?? push eax
??
??
??在 AT&T 汇编格式中，用 '$' 前缀表示一个立即操作数；而在 Intel 汇编格式中，立即数的表示不用带任何前缀。例如：
??AT&T 格式
?? Intel 格式
??
??pushl $1
?? push 1
??
??
??AT&T 和 Intel 格式中的源操作数和目标操作数的位置正好相反。在 Intel 汇编格式中，目标操作数在源操作数的左边；而在 AT&T 汇编格式中，目标操作数在源操作数的右边。例如：
??AT&T 格式
?? Intel 格式
??
??addl $1, %eax
?? add eax, 1
??
??
??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）；而在 Intel 汇编格式中，操作数的字长是用 "byte ptr" 和 "word ptr" 等前缀来表示的。例如：
??AT&T 格式
?? Intel 格式
??
??movb val, %al
?? mov al, byte ptr val
??
??
??在 AT&T 汇编格式中，绝对转移和调用指令（jump/call）的操作数前要加上'*'作为前缀，而在 Intel 格式中则不需要。
??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"，而在 Intel 汇编格式中则为 "jmp far" 和 "call far"，即：
??AT&T 格式
?? Intel 格式
??
??ljump $section, $offset
?? jmp far section:offset
??
??lcall $section, $offset
?? call far section:offset
??
??
??与之相应的远程返回指令则为：
??AT&T 格式
?? Intel 格式
??
??lret $stack_adjust
?? ret far stack_adjust
??
??
??在 AT&T 汇编格式中，内存操作数的寻址方式是
??section:disp(base, index, scale)
??
??
??而在 Intel 汇编格式中，内存操作数的寻址方式为：
??section:[base + index*scale + disp]
??
??
??由于 Linux 工作在保护模式下，用的是 32 位线性地址，所以在计算地址时不用考虑段基址和偏移量，而是采用如下的地址计算方法：
??disp + base + index * scale
??
??
??下面是一些内存操作数的例子：
??AT&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
??
??
??二、Hello World!
??
??既然所有程序设计语言的第一个例子都是在屏幕上打印一个字符串 "Hello World!"，那我们也以这种方式来开始介绍 Linux 下的汇编语言程序设计。
??
??在 Linux 操作系统中，你有很多办法可以实现在屏幕上显示一个字符串，但最简洁的方式是使用 Linux 内核提供的系统调用。使用这种方法最大的好处是可以直接和操作系统的内核进行通讯，不需要链接诸如 libc 这样的函数库，也不需要使用 ELF 解释器，因而代码尺寸小且执行速度快。
??
??Linux 是一个运行在保护模式下的 32 位操作系统，采用 flat memory 模式，目前最常用到的是 ELF 格式的二进制代码。一个 ELF 格式的可执行程序通常划分为如下几个部分：.text、.data 和 .bss，其中 .text 是只读的代码区，.data 是可读可写的数据区，而 .bss 则是可读可写且没有初始化的数据区。代码区和数据区在 ELF 中统称为 section，根据实际需要你可以使用其它标准的 section，也可以添加自定义 section，但一个 ELF 可执行程序至少应该有一个 .text 部分。下面给出我们的第一个汇编程序，用的是 AT&T 汇编语言格式：
??
??例1. AT&T 格式
??
??#hello.s
??
??.data # 数据段声明
??
?? msg : .string "Hello, world!\\n" # 要输出的字符串
??
?? len = . - msg # 字串长度
??
??.text # 代码段声明
??
??.global _start # 指定入口函数
??
??_start: # 在屏幕上显示一个字符串
??
?? movl $len, %edx # 参数三：字符串长度
??
?? movl $msg, %ecx # 参数二：要显示的字符串
??
?? movl $1, %ebx # 参数一：文件描述符(stdout)
??
?? movl $4, %eax # 系统调用号(sys_write)
??
?? int $0x80 # 调用内核功能
??
?? # 退出程序
??
?? movl $0,%ebx # 参数一：退出代码
??
?? movl $1,%eax # 系统调用号(sys_exit)
??
?? int $0x80 # 调用内核功能
??
??
??初次接触到 AT&T 格式的汇编代码时，很多程序员都认为太晦涩难懂了，没有关系，在 Linux 平台上你同样可以使用 Intel 格式来编写汇编程序：
??
??例2. Intel 格式
??
??; hello.asm
??
??section .data ; 数据段声明
??
?? msg db "Hello, world!", 0xA ; 要输出的字符串
??
?? len equ $ - msg ; 字串长度
??
??section .text ; 代码段声明
??
??global _start ; 指定入口函数
??
??_start: ; 在屏幕上显示一个字符串
??
?? mov edx, len ; 参数三：字符串长度
??
?? mov ecx, msg ; 参数二：要显示的字符串
??
?? mov ebx, 1 ; 参数一：文件描述符(stdout)
??
?? mov eax, 4 ; 系统调用号(sys_write)
??
?? int 0x80 ; 调用内核功能
??
?? ; 退出程序
??
?? mov ebx, 0 ; 参数一：退出代码
??
?? mov eax, 1 ; 系统调用号(sys_exit)
??
?? int 0x80 ; 调用内核功能
??
??
??上面两个汇编程序采用的语法虽然完全不同，但功能却都是调用 Linux 内核提供的 sys_write 来显示一个字符串，然后再调用 sys_exit 退出程序。在 Linux 内核源文件 include/asm-i386/unistd.h 中，可以找到所有系统调用的定义。
??
??三、Linux 汇编工具
??
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??
??Linux 平台下的汇编工具虽然种类很多，但同 DOS/Windows 一样，最基本的仍然是汇编器、连接器和调试器。
??
??
??1.汇编器
??
??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。GAS 使用标准的 AT&T 汇编语法，可以用来汇编用 AT&T 格式编写的程序：
??
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??[xiaowp@gary code]$ as -o hello.o hello.s
??
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??Linux 平台上另一个经常用到的汇编器是 NASM，它提供了很好的宏指令功能，并能够支持相当多的目标代码格式，包括 bin、a.out、coff、elf、rdf 等。NASM 采用的是人工编写的语法分析器，因而执行速度要比 GAS 快很多，更重要的是它使用的是 Intel 汇编语法，可以用来编译用 Intel 语法格式编写的汇编程序：
??
??
??[xiaowp@gary code]$ nasm -f elf hello.asm
??
??
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??2.链接器
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??由汇编器产生的目标代码是不能直接在计算机上运行的，它必须经过链接器的处理才能生成可执行代码。链接器通常用来将多个目标代码连接成一个可执行代码，这样可以先将整个程序分成几个模块来单独开发，然后才将它们组合(链接)成一个应用程序。 Linux 使用 ld 作为标准的链接程序，它同样也包含在 binutils 软件包中。汇编程序在成功通过 GAS 或 NASM 的编译并生成目标代码后，就可以使用 ld 将其链接成可执行程序了：
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??[xiaowp@gary code]$ ld -s -o hello hello.o
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??3.调试器
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??有人说程序不是编出来而是调出来的，足见调试在软件开发中的重要作用，在用汇编语言编写程序时尤其如此。Linux 下调试汇编代码既可以用 GDB、DDD 这类通用的调试器，也可以使用专门用来调试汇编代码的 ALD(Assembly Language Debugger)。
??
??
??从调试的角度来看，使用 GAS 的好处是可以在生成的目标代码中包含符号表(symbol table)，这样就可以使用 GDB 和 DDD 来进行源码级的调试了。要在生成的可执行程序中包含符号表，可以采用下面的方式进行编译和链接：
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??[xiaowp@gary code]$ as --gstabs -o hello.o hello.s
??
??
??[xiaowp@gary code]$ ld -o hello hello.o
??
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??执行 as 命令时带上参数 --gstabs 可以告诉汇编器在生成的目标代码中加上符号表，同时需要注意的是，在用 ld 命令进行链接时不要加上 -s 参数，否则目标代码中的