汇编语言学习（2）

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基本语法

汇编程序可以分为三个部分：

• 数据部分（data section）
• 未初始化数据部分（bss section）
• 文本部分（text section）

data 部分

​ 数据部分通常用于存储程序中需要初始化的数据。这可以包括常量、变量和其他静态数据。这个部分的数据在程序运行之前被初始化，并且在整个程序的执行过程中保持不变。

​ 声明数据部分的语法如下：

section .data

bss 部分

​ 未初始化数据部分用于存储程序中未初始化的全局和静态变量。与数据部分不同，bss 部分的变量在程序加载时不会被初始化，而是在运行时由系统初始化为零或空值。这样可以节省可执行文件的大小，因为在文件中只需要记录这些变量的名称和大小，而不需要存储它们的实际值。

​ 声明 bss 部分的语法如下：

section .bss

text 部分

​ 文本部分包含程序的实际代码。这是程序的主要执行部分，包括机器指令和指令的地址。在这个部分，汇编程序将源代码翻译成机器可执行的指令，使得计算机能够按照特定的算法执行相应的操作。

​ 声明 文本部分的语法如下：

section .text

注释

​ 汇编语言中的注释以分号;开头。注释可以独立一行存在，也可以与指令在同一行。例如：

; This is a line of comments
add eax, ebx ; adds ebx to eax

汇编语言语句

​ 汇编语言程序由三种类型的语句组成：

• 可执行指令：告诉处理器要执行的操作，每条指令包括操作码和操作数
• **汇编器指令或伪操作：**用于影响汇编过程的方面，它们不会生成机器语言指令
• **宏：**一种文本替换机制

汇编语言语句的语法

​ 汇编语言语句每行输入一个语句，每个语句都遵循以下格式：

[label]    mnemonic    [operands]    [;comment]

​ 方括号中的字段是可选的。

​ 基本指令由两部分组成，第一部分是哟啊执行的指令名词（或助记符），第二部分是命令的操作数或参数。

​ 以下是一些典型汇编语言语句的示例：

1. MOV指令（数据传送）：

   MOV AX, 42       ; 将值42存储到寄存器AX中
   MOV BX, AX       ; 将寄存器AX的值传送到寄存器BX中
   

2. ADD和SUB指令（加法和减法）：

   ADD AX, BX       ; 将寄存器AX和BX中的值相加，并将结果存储在AX中
   SUB CX, 10       ; 从寄存器CX中减去值10，并将结果存储在CX中
   

3. CMP和JMP指令（比较和跳转）：

   CMP AX, BX       ; 比较寄存器AX和BX的值
   JE  label        ; 如果相等，则跳转到标签label处
   JG  another_label ; 如果大于，则跳转到另一个标签another_label处
   JL  target_label         ; 如果小于，跳转到目标标签
   

4. INC和DEC指令（递增和递减）：

   INC SI           ; 将寄存器SI中的值递增1
   DEC CX           ; 将寄存器CX中的值递减1
   

5. LOOP指令（循环）：

   MOV CX, 5        ; 设置循环计数器CX的初始值为5
   loop_start:      ; 循环开始标签
      ; 循环体代码
      DEC CX        ; 循环计数器递减1 
      JNZ loop_start; 如果计数器不为零，则跳转到循环开始标签
   

汇编中的 Hello World 程序

section .data
    msg db 'Hello, world!', 0xa  ; 要打印的字符串，0xa 是换行符
    len equ $ - msg     ; 字符串的长度

section .text
    global _start     ; 必须为链接器（ld）声明的全局入口点
    
_start:             ; 告诉链接器入口点
    ; write message to stdout
    mov eax, 4       ; 系统调用号（sys_write）
    mov ebx, 1       ; 文件描述符（标准输出）
    mov ecx, msg     ; 要写入的消息
    mov edx, len     ; 消息的长度
    int 0x80         ; 调用内核
    
    ; exit the program
    mov eax, 1       ; 系统调用号（sys_exit）
    xor ebx, ebx     ; 返回码为0
    int 0x80         ; 调用内核

上面的代码被编译并执行后，会输出如下内容：

Hello, world！

在 NASM 中编译和链接汇编程序

​ 为了能让上面的程序运行起来，我们需要按下面的步骤编译和链接上述程序：

1. 使用文本编译器输入上述代码并将其保存为 hello.asm，后续的操作都在该目录下进行
2. 输入 nasm -f elf hello.asm 编译汇编程序
   • -f elf：这是 NASM 的一个选项，用于指定生成的目标文件的格式。在这里，elf 表示目标文件将采用 ELF（Executable and Linkable Format）格式。
   • ELF 是一种通用的二进制文件格式，用于可执行文件、目标文件和共享库。
3. 如果程序没有问题，就会程序名为 hello.o 的程序目标文件
4. 输入 ld -m elf_i386 -s -o hello hello.o 命令，链接目标文件并创建名为 hello 的可执行文件
   • ld: 这是链接器的命令。链接器的作用是将多个目标文件链接在一起，解析符号引用，生成最终的可执行文件。在执行该命令时，链接器会将系统库和其他必要运行时库链接到目标文件 hello.o 中。我们的代码中由于程序只是在标准输出上打印一条消息，因此系统库中的一些 I/O 相关的函数可能被链接进来，以便程序能够正确地执行。
   • -m elf_i386: 这个选项告诉链接器使用 ELF (Executable and Linkable Format) 文件格式，并且生成 32 位 x86 架构的可执行文件。elf_i386 表示生成的可执行文件是面向 32 位 x86 架构的 ELF 文件。
   • -s: 这个选项用于剥离（strip）可执行文件中的符号表信息。符号表包含了程序中定义的各种符号（如变量、函数名等）的信息。在生产环境中，剥离符号表可以减小可执行文件的大小，但同时也会使得可执行文件不易调试。
   • -o hello: 这个选项指定生成的可执行文件的输出名称为 hello。-o 是指定输出文件的选项，后面跟着输出文件的名称。
   • hello.o: 这是输入的目标文件，它是由 NASM 编译器生成的，包含了汇编代码的机器代码。
5. 最后通过 ./hello 执行程序