intel-32基础语法(上)
# 前言
汇编语言多种多样，不同于其他语言，汇编指令对接的是硬件，所以不同厂家，甚至相同的厂家的不同芯片都有不同的汇编指令集。
因此花时间学完所有的汇编指令显得不必要，只要对主流的汇编语法学习然后融会贯通即可。
常见学习的汇编：
1、8086汇编，intel-16，早期较为基础的汇编指令，也是入门常用的汇编学习版本，大学教材《王爽汇编xx》
2、intel-32位 ，intel的32位芯片
3、intel-64，现在主流的intel芯片版本
4、ARM-64，ARM当前主流的版本
⚠️ 注意：
本篇以C++语法对比介绍intel-32汇编指令集（无特殊说明的，下面介绍的汇编指令均为 intel-32 指令集）
# 基本结构
# Hello World
Hello World 示例对比
1、C++ 显示字符串“ Hello World”
#include <iostream> // 引入支持输入输出的库
using namespace std; // 命名空间
int main(){ // 程序开始执行入口函数
cout << "Hello World"; // cout 输出
return 0;
}
C++在线编译（菜鸟工具） (opens new window)
2、intel32汇编语言显示字符串“ Hello World”
section .text
global _start
_start:
mov edx,len
mov ecx,msg
mov ebx,1
mov eax,4
int 0x80
mov eax,1
int 0x80
section .data
msg db 'Hello, world!', 0xa
len equ $ - msg
链接：intel32汇编在线编译 (opens new window)
上面结果都是打印一个 'Hello, world!' 但是，
显然汇编语法较为复杂，下面将先从结构上介绍他们的区别。
（具体 ax、bx、cx、dx、int 等指令后面再介绍）
# 语法结构
改造C++ Hello World示例语法：
#include <iostream> // 引入支持输入输出的库
using namespace std; // 命名空间
// 1、data段: 被定义不可修改的数据常量
const string msg = "Hello World";
// 2、text段：程序代码
int main();
int main(){ // 3、程序入口函数
cout << msg; // cout 输出
// 4、程序返回
return 0; // ret
}
汇编代码： Hello World
; 1、data段: 被定义不可修改的数据常量
section .data
msg db 'Hello, world!', 0xa ;要打印的字符串
len equ $ - msg ;字符串的长度，尾地址（$）- 起始地址（msg[0]）= 字符串长度
; 2、text段：程序代码
section .text
global _start ;必须为链接器(ld)声明
_start: ; 3、程序入口函数：告诉链接器入口点
mov edx,len ;消息长度
mov ecx,msg ;写消息
mov ebx,1 ;文件描述符 (stdout)
mov eax,4 ;系统调用号 (sys_write)
int 0x80 ;调用内核
mov eax,1 ;系统调用号 (sys_exit)
; 4、程序中断
int 0x80 ;调用内核
对比两段代码（大概类比，方便记忆）：
1、data段:
被定义不可修改的数据常量，其中数据 **msg db ***** 等同于C++ 常量 const string msg
2、text段：声明
程序代码，比如入口函数声明 global _start 等同于C++ main函数声明 int main();
3、text段：程序实现
程序入口函数
代码实现 _start: 等同于 C++ main函数 实现 int main(){ *** }
4、text段：执行中断或退出
一个程序的函数通常会在使用完后中断退出
mov eax,1 ;系统调用sys_exit，相当main函数的退出，也即是进程退出
返回：
mov eax,4
int 0x80 ;调用内核中断
上面两句相当于函数（过程）的返回吧，
return ：C++中当前函数执行完毕
5、屏幕输出
cout ： c++屏幕输出
mov ebx,1 ;文件描述符 (stdout)
6、注释
intel32汇编语言 行注释以分号（;）开头
; 注释信息
C++中行注释
// 注释信息
(还有其他多种注释方法)
# intel32程序三个段结构
# 1、data段
数据（data）段被用于声明初始化的数据或常数。此数据在运行时不会更改。您可以在段中声明各种常量值，文件名或缓冲区大小等。
声明数据段的语法是-
section.data
# 2、bss 段
在bss段用于声明变量。声明bss段的语法是-
section .bss ;未初始化的数据
num resb 8
# 3、text段
代码段被用于保持实际的代码。该段必须以全局声明**_start**开头，该声明告诉内核程序从何处开始执行。
声明代码段的语法是-
section.text
global _start
_start:
# 寄存器
# 常见寄存器
| 寄存器 | 16位 | 32位 | 64位 |
|---|---|---|---|
累加寄存器 accumulator | AX | EAX | RAX |
基址寄存器 base | BX | EBX | RBX |
计数寄存器 count | CX | ECX | RCX |
数据寄存器 data | DX | EDX | RDX |
堆栈基指针 Base Pointer | BP | EBP | RBP |
变址寄存器 Source Index | SI | ESI | RSI |
堆栈顶指针 Stack Pointer | SP | ESP | RSP |
指令寄存器 Instruction Pointer | IP | EIP | RIP |
AH&AL＝AX(accumulator)：累加寄存器
BH&BL＝BX(base)：基址寄存器
CH&CL＝CX(count)：计数寄存器
DH&DL＝DX(data)：数据寄存器
SP（Stack Pointer）：堆栈指针寄存器
BP（Base Pointer）：基址指针寄存器
SI（Source Index）：源变址寄存器
DI（Destination Index）：目的变址寄存器
IP（Instruction Pointer）：指令指针寄存器
CS（Code Segment）代码段寄存器
DS（Data Segment）：数据段寄存器
SS（Stack Segment）：堆栈段寄存器
ES（Extra Segment）：附加段寄存器
⚠️
1、你会发现寄存器指令名称基本是在16位基础上衍生而来，比如32位 EAX是在16 位AX前加E，64 位 RAX是在16 位AX前加R
2、H是高位缩写，L是低位缩写。比如 AX 由AH 高位和AL低位组合，这是为兼容8位寄存器而来
3、篇头demo中下面代码什么意思？
_start: ; 3、程序入口函数：告诉链接器入口点
mov edx,len ;消息长度
mov ecx,msg ;写消息
mov ebx,1 ;文件描述符 (stdout)
mov eax,4 ;系统调用号 (sys_write)
int 0x80 ;调用内核
拆分解释一下：
; 程序入口函数：告诉链接器入口点，加这个好理解，就是main函数
_start:
;比如C语法中 int a = 1; 就默认处理好了变量a的数据长度，通常是4字节，代码底层帮你申请了对应大小的空间，通常使用 alloc 分配。
;而在汇编中可以通过 dx 告诉编译器当前对象的需要分配的内存大小，
mov edx,len ;消息长度
; int a = 1 中，赋值1给变量a的过程在汇编中可以使用 cx 这个指令
; mov 赋值，msg 数据， cx 指向真实的物理地址，将内容写入的地方
mov ecx,msg ;写消息
;这个就是打印指令，也即是输出指令，cout、print、等等类似
;在bx寄存器中写入1就是输出信息
mov ebx,1 ;文件描述符 (stdout)
;ax中写入100（4）即是相当于函数的返回指令，告诉CPU下面函数过程要做的动作是执行后返回
mov eax,4 ;系统调用号 (sys_write)
;int 不是c中的int，而是 Interrupt，中断的意思，而0x80是intel-32中调用linux中系统命令，可以理解为system_call，也就是系统函数调用
int 0x80 ;调用内核
# 汇编命令
列举几个汇编命令：
| 指令 | 作用 | |
|---|---|---|
| ORG | 在程序执行的时候，会告诉编译器将这些指令转载到内存的哪个位置 | |
| JMP （jump） | 跳转。类似于C中的 go to | |
| entry（） | JMP 指令的跳转目的地 | |
| DB（data byte） | 向文件中直接写入一个字节的指令 | |
| DW（data word） | 写入一个字，两个字节 | |
| DD（data double-word） | 写入两个字，4个字节 | |
| RESB（reserve byte） | 与 DB相反，指定的地址清空，保留备用 | |
| RESW（reserve data double-word） | 与 DW相反 | |
| MOV（move） | 移动、赋值，等等动作 | |
| ADD（add） | 加法指令 | |
| CMP（compare） | 比较指令。 | |
| INT（Interrupt） | 中断指令，用来调用BIOS中函数的指令 | |
| HLT（halt） | 停止。让CPU进入待机状态，只要外部发生变化，CPU就会醒过来。 | |
| JC（jump if carry） | 标志，INF调用函数后，没有错，进位标志为0，有错，进位标志为1 | |
| JNC（jump if not carry） | 判断指令：进位为0就跳转 | |
| JAE（jump if above or equal） | 判断指令：大于等于时跳转 | |
| JBE（jump if below or equal） | 判断指令：小于等于则跳转 | |
| RET（return） | 返回 | |
| XCHG （exchange） | 交换指令 | |
| push | 栈：进栈，或叫压栈指令 | |
| pop | 栈：出栈指令 | |
| sub、sbb、dec、neg、cmp | 减法指令 | |
| mul、imul | 乘法指令 | |
| div、idiv | 除法指令 | |
| not、and、or、xor、test | 逻辑运算指令 | |
| ROL、ROR、RCL、RCR | 循环移位指令 | |
| LOOP、LOOPE/LOOPZ、LOOPNE/LOOPNZ、JCXZ | 循环指令 | |
| 其他详见汇编指令梳理篇章 | ||
# 变量
# define：变量内存分配、创建（alloc）
NASM提供了各种定义指令来为变量保留存储空间。
define assembler指令用于分配存储空间。
在C++中：
int a = 3;
double b = 1.345;
byte z = 22;
char x = 'x';
而汇编中，变量示例：
str DB 'xyz'
num DW 354534
neg_num DW -323
big_num DQ 119287337644
real_num DD 1.23456
real_num2 DQ 123.456
其中内存分配的define指令:
| 指令 | 目的 | 储存空间 |
|---|---|---|
| DB | 定义字节 | 分配1个字节 |
| DW | 定义字 | 分配2个字节 |
| DD | 定义双字 | 分配4个字节 |
| DQ | 定义四字 | 分配8个字节 |
| DT | 定义十个字节 | 分配10个字节 |
# 示例：输出字符串 xyz
section .text
global _start ;链接器入口声明
_start: ;链接器执行入口
mov edx,3 ;定义长度
mov ecx,str1 ;写入数据
mov ebx,1 ;基地址(base)寄存器, 在内存寻址时存放基地址
mov eax,4 ;输出信息
int 0x80 ;中断
mov eax,1 ;退出exit
int 0x80 ;中断
section .data
str1 DB 'xyz'
结果:
xyz
1、字符的每个字节以十六进制形式存储为其ASCII值
2、数据类型转换为其等效的16位二进制数，并以十六进制数形式存储
3、使用小尾存储顺序（高字节存放内存高位，低字节在低位）
4、负数以补码形式表示
# reserve：变量内存释放（release）
相应的，上面define给对应内存分配空间，而reserve相反，是给对应内存地址清理空间，可以理解为 release
reserve指令用于为未初始化的数据保留空间。reserve指令采用单个操作数，该操作数指定要保留的空间单位数。每个define指令都有一个相关的reserve指令。
保留指令有五种基本形式-
| 指令 | 目的 |
|---|---|
| RESB | 保留一个字节 |
| RESW | 保留字 |
| RESD | 保留双字 |
| RESQ | 保留四字 |
| REST | 保留十个字节 |
# 示例：申请空间并打印
section .text
global _start ;必须为链接器(ld)声明
_start: ;告诉链接器入口点
;1、打印固定字符串 “我的年龄：”
mov edx,len ;设置数据长度
mov ecx,msg ;赋值数据
mov ebx,1 ;打印信息
mov eax,4 ;执行函数标记4
int 0x80 ;调用内核call函数执行
;2、打印存储后的数据 “9”
mov eax,'9'
mov [sum], eax ;将数据9存储到申请的内存中
mov edx,1
mov ecx,sum ;从 sum中取数据存入
mov ebx,1
mov eax,4
int 0x80
;3、退出
mov eax,1 ;退出进程sys_exit
int 0x80 ;调用内核call函数执行退出
section .data
msg db '我的年龄：',0xA,0xD ;换行 0xA,0xD 。要打印的字符串
len equ $ - msg ;字符串的长度
segment .bss
sum resb 1 ;申请1字节空间
结果
我的年龄：
9
# 常量
在C++中我们使用过 const、#define 等 定义一个常量，汇编中类似
# 常量定义
| intel 32汇编指令 | C++ | 含义 |
|---|---|---|
| EQU （equ） | const （比如：const int a = 1;） | 不可变常量赋值 |
| %assign | static | 静态变量，可修改 |
| %define | #define | 单行宏，代码替换 |
| %macro - %endmacro | 多行宏，代码替换 |
多行宏:
%macro 宏名称 参数数量
push ebp
mov ebp,esp
sub esp,%1
%endmacro
指令区分大小写
# 示例
1、C++示例：
#include <iostream>
using namespace std;
// 常量
const int i_x = 3;
// 宏
#define s_y "hello"
// 静态变量
static double d_z = 1.20;
int main()
{
cout << "不可修改 i_x = " << i_x << endl;
cout << "不可修改 s_y = " << s_y << endl;
d_z = d_z + 3.14;
cout << "可修改 d_z = " << d_z << endl;
}
结果
不可修改 i_x = 3
不可修改 s_y = hello
可修改 d_z = 4.34
# 汇编EQU示例
将通用指令固定数据定义为常量，方便使用
sys_exit equ 1 ;退出
sys_write equ 4 ;函数过程写
sdt_in equ 0 ;输入
sdt_out equ 1 ;输出
sys_call equ 0x80 ;调用
section .text
global _start
_start:
mov eax, sys_write
mov ebx, sdt_out
mov ecx, msg1
mov edx, len1
int sys_call
mov eax,sys_exit
int sys_call
section .data
msg1 db '我是第一行信息!',0xA,0xD ;换行 0xA,0xD
len1 equ $ - msg1
# 汇编宏示例
将上面示例使用宏修改：
;使用字符串变量
%macro set_string 1
mov ecx, %1
mov edx, len1
%endmacro
;调用并输出
%macro run_out 0
mov eax, 4
mov ebx, 1
int 0x80
%endmacro
;退出
%macro return 0
mov eax,1
int 0x80
%endmacro
section .text
global _start
_start:
set_string msg1
run_out
return
section .data
msg1 db '使用宏修改!'
len1 equ $ - msg1
退出的汇编代码直接使用 return 替换，这样更容易记忆。