Linux彙編初識

二，linux 彙編工具

linux 平台下的彙編工具雖然種類很多,但同 dos/windows 一樣,最基本的仍然

是彙編器、聯結器和偵錯程式。

2.1.彙編器

彙編器(assembler)的作用是將用組合語言編寫的源程式轉換成二進位制形式的目標

**。linux 平台的標準彙編器是 gas,它是 gcc 所依賴的後台彙編工具,通常

包含在 binutils 軟體包中。gas 使用標準的 at&t 彙編語法,可以用來彙編用

at&t 格式編寫的程式:

例如：wangzhe@wangzhe-laptop:~$ as -o hello.o hello.s

linux 平台上另乙個經常用到的彙編器是 nasm,它提供了很好的巨集指令功能,並

能夠支援相當多的目標**格式,包括 bin、a.out、coff、elf、rdf 等。nasm 採用

的是人工編寫的語法分析器,因而執行速度要比 gas 快很多,更重要的是它使用

的是 intel 彙編語法,可以用來編譯用 intel 語法格式編寫的匯程式設計序:

例如：wangzhe@wangzhe-laptop:~$ nasm -f elf hello2.asm

2.2 鏈結器

由彙編器產生的目標**是不能直接在計算機上執行的,它必須經過鏈結器的處理

才能生成可執行**。鏈結器通常用來將多個目標**連線成乙個可執行**,這

樣可以先將整個程式分成幾個模組來單獨開發,然後才將它們組合(鏈結)成乙個應

用程式。 linux 使用 ld 作為標準的鏈結程式,它同樣也包含在 binutils 軟體包中。

匯程式設計序在成功通過 gas 或 nasm 的編譯並生成目標**後,就可以使用 ld 將

其鏈結成可執行程式了:

例如：wangzhe@wangzhe-laptop:~$ as --gstabs -o hello.o hello.s

wangzhe@wangzhe-laptop:~$ ld -o hello hello.o

wangzhe@wangzhe-laptop:gdb -q hello

三，系統呼叫

即便是最簡單的匯程式設計序,也難免要用到諸如輸入、輸出以及退出等操作,而要進

行這些操作則需要呼叫作業系統所提供的服務,也就是系統呼叫。除非你的程式只完成

加減乘除等數**算,否則將很難避免使用系統呼叫,事實上除了系統呼叫不同之外,各種

作業系統的彙編程式設計往往都是很類似的。

在 linux 平台下有兩種方式來使用系統呼叫:利用封裝後的 c 庫(libc)或者通過

彙編直接呼叫。其中通過組合語言來直接呼叫系統呼叫,是最高效地使用 linux 核心

服務的方法,因為最終生成的程式不需要與任何庫進行鏈結,而是直接和核心通訊。

和 dos 一樣,linux 下的系統呼叫也是通過中斷(int 0x80)來實現的。在執行 int

80 指令時,暫存器 eax 中存放的是系統呼叫的功能號,而傳給系統呼叫的引數則必須按

順序放到暫存器 ebx,ecx,edx,esi,edi 中,當系統呼叫完成之後,返回值可以在暫存器 eax

中獲得。

所有的系統呼叫功能號都可以在檔案 /usr/include/bits/syscall.h 中找到,為了便

於使用,它們是用 sys_這樣的巨集來定義的,如 sys_write、sys_exit 等。例

如,經常用到的 write 函式是如下定義的:

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

該函式的功能最終是通過 sys_write 這一系統呼叫來實現的。根據上面的約定,參

數 fb、buf 和 count 分別存在暫存器 ebx、ecx 和 edx 中,而系統呼叫號 sys_write

則放在暫存器 eax 中,當 int 0x80 指令執行完畢後,返回值可以從暫存器 eax 中獲得。

或許你已經發現,在進行系統呼叫時至多只有 5 個暫存器能夠用來儲存引數,難道

所有系統呼叫的引數個數都不超過 5 嗎?當然不是,例如 mmap 函式就有 6 個參

數,這些引數最後都需要傳遞給系統呼叫 sys_mmap:

整理void * mmap(void *start, size_t length, int prot , int flags, int fd,

off_t offset);

當乙個系統呼叫所需的引數個數大於 5 時,執行 int 0x80 指令時仍需將系統呼叫功能號儲存

在暫存器 eax 中,所不同的只是全部引數應該依次放在一塊連續的記憶體區域裡,同時在暫存器

ebx 中儲存指向該記憶體區域的指標。系統呼叫完成之後,返回值仍將儲存在暫存器 eax 中。

由於只是需要一塊連續的記憶體區域來儲存系統呼叫的引數,因此完全可以像普通的

函式呼叫一樣使用棧(stack)來傳遞系統呼叫所需的引數。但要注意一點,linux 採

用的是 c 語言的呼叫模式,這就意味著所有引數必須以相反的順序進棧,即最後

乙個引數先入棧,而第乙個引數則最後入棧。如果採用棧來傳遞系統呼叫所需的參

數,在執行 int 0x80 指令時還應該將棧指標的當前值複製到暫存器 ebx 中。

四，c語言中內聯彙編

例如：#include

int main(void)

通常嵌入到 c **中的彙編語句很難做到與其它部分沒有任何關係,因此更多時

候需要用到完整的內聯彙編格式:

__asm__("asm statements" : outputs : inputs : registers-modified);

插入到 c **中的彙編語句是以":"分隔的四個部分,其中第一部分就是彙編**