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【汇编】简单的linux汇编语言程序

news 2025/9/9 16:28:21

一、Linux系统汇编语言

Linux系统上的汇编语言可以使用不同的语法风格，主要包括Intel语法和AT&T语法。这两种语法有各自的特点和风格区别，尽管它们表示的底层机器指令相同。下面分别对两种语法进行简要说明：

Intel语法

Intel语法是由Intel公司为其处理器编写官方文档时所采用的语法。它广泛用于Windows操作系统和一些跨平台的程序中。特点是相对直观，操作数的顺序是"操作目的地, 源"。这意味着第一个操作数是将要被赋值的对象，而第二个操作数是赋值的值。例如：

mov eax, 1 ; 将数值1赋给寄存器eax

AT&T语法

AT&T语法由Unix系统V的开发者使用，并且在GNU汇编器（GAS）中被广泛采纳。它在用于x86架构上的Linux系统中非常普遍。与Intel语法相反，它采用的是"操作源, 目的地"的格式。特点是操作数带有明确的大小标识符，如`%eax`（32位寄存器）和`$1`（立即数）。同样的例子在AT&T语法中为：

movl $1, %eax ; 将数值1赋给寄存器eax

两种语法的主要差异

- 操作数顺序：Intel语法以"目标, 源"的顺序，而AT&T语法则相反，采用"源, 目标"。
- 寄存器前缀：AT&T语法使用`%`作为寄存器前缀，而Intel语法不使用。
- 立即数前缀：AT&T语法使用`$`作为立即数前缀，而Intel语法不使用。
- 大小标识符：AT&T语法对操作数的大小使用后缀，如`b`（字节）、`w`（字）、`l`（长字，32位）。
- 地址表示：AT&T语法使用`段寄存器:偏移量(基址寄存器,索引寄存器,比例因子)`的格式，而Intel语法则不同，不使用冒号而是用括号来区分不同的寄存器角色。
- 指令后缀：AT&T语法的指令通常有后缀来标识操作数类型，而Intel语法通常没有指令后缀。
这些差异使得同一个汇编程序在两种语法中看起来非常不同。但无论采用哪种语法，最终产生的机器码是相同的，只是人类编程者的表达方式不同而已。在进行汇编语言编程时，需要根据所使用的工具和个人偏好来选择适合的语法。

二、Intel语法示例

Linux环境下搭建NASM

1. 安装NASM

在基于Debian的Linux发行版（如Ubuntu）中，可以使用以下命令安装NASM：

   sudo apt updatesudo apt install nasm

在基于Red Hat的发行版（如Fedora或CentOS）中，使用：

sudo dnf install nasm

或者（较旧的版本使用yum）：

 sudo yum install nasm

2. 验证安装

安装完成后，在终端验证NASM版本确认安装成功：

   nasm -v

编写汇编程序

创建一个名为 hello_world.asm 的文本文件，并将以下汇编代码复制到文件中:

section .data               ; 这是数据段
msg db 'Hello, World!', 0xA ; 'Hello, World!' 字符串和一个换行符
len equ $ - msg             ; 字符串长度section .text               ; 以下是代码段
global _start               ; _start 是程序入口_start:; 写入字符串到 stdoutmov eax, 4              ; '4' 是写系统调用的编号mov ebx, 1              ; '1' 是文件描述符 stdoutmov ecx, msg            ; 将消息的地址移到 'ecx'mov edx, len            ; 消息的长度int 0x80                ; 调用内核; 退出程序mov eax, 1              ; '1' 是退出系统调用的编号mov ebx, 0              ; 返回值 0 ，表示无错误int 0x80                ; 调用内核

使用汇编器编译代码

编译刚才写的 hello_world.asm。在终端中运行:

nasm -f elf32 hello_world.asm -o hello_world.o

这将生成一个名为 hello_world.o 的目标文件。

链接目标文件以创建可执行文件

使用链接器创建可执行程序:

ld -m elf_i386 hello_world.o -o hello_world

此命令会创建一个名为 hello_world 的可执行文件。

运行程序

运行程序并看到其输出:

./hello_world

应该会在屏幕上看到 Hello, World! 的信息。

使用调试器

如果想要观察程序在运行时的具体行为，可以使用调试器，例如 gdb。运行以下命令来启动调试器:

gdb ./hello_world

在 gdb 中，可以设置断点，运行程序，逐步执行指令，并且观察寄存器和内存的状态。例如，要运行程序直到其完成，可以在 gdb 提示符下输入 run 命令：

(gdb) run

要退出 gdb，可以使用 quit 命令。

汇编语言依赖于使用的架构和操作系统。不同的汇编器和链接器可能需要不同的指令和参数。上述示例假设使用基于 Intel 语法的 x86 架构，且在 Linux 系统上。如果在其他平台上工作，需要适当调整这些命令。

三、AT&T语法示例

GCC允许在C程序中嵌入汇编代码，或者直接编写一个纯汇编文件并使用GCC进行编译和链接。

下面是一个使用AT&T语法的简单汇编程序示例，该程序在Linux系统上打印"Hello, World!"。这个程序是为x86架构编写的，并且假设正在使用32位系统或已经安装了必要的多架构支持。

首先，创建一个名为hello.s的汇编源文件：

# hello.s  
.section .data  
hello_string:  .string "Hello, World!\n"  .section .text  
.global _start  _start:  # 写入系统调用  movl $4, %eax         # 系统调用号 (sys_write)  movl $1, %ebx         # 文件描述符 (stdout)  movl $hello_string, %ecx  # 字符串地址  movl $14, %edx        # 字符串长度（包括换行符）  int $0x80             # 调用内核  # 退出系统调用  movl $1, %eax         # 系统调用号 (sys_exit)  xorl %ebx, %ebx       # 退出状态码  int $0x80             # 调用内核

然后，使用GCC编译并链接这个程序：

gcc -static -o hello hello.s -nostartfiles -nostdlib

这里的编译选项解释如下：

-static：生成静态链接的可执行文件，这样就不需要动态链接器来加载运行时库。
-nostartfiles：不链接标准启动文件，这些文件通常包含程序入口点（如_start），因为我们已经在汇编代码中提供了。
-nostdlib：不链接标准C库，这样GCC就不会自动包含例如libc这样的库。

编译成功后，就可以运行生成的可执行文件了：

./hello

如果一切正常，它应该在终端上打印出"Hello, World!"。

这个程序没有使用C标准库或任何其他的库函数。它直接通过Linux的系统调用来输出字符串和结束程序。此外，这个程序是针对32位系统的；如果正在使用64位系统，需要对代码进行一些修改，包括使用不同的寄存器和系统调用号。在64位系统上，可能还需要使用-m32选项来告诉GCC生成32位代码（并且确保已经安装了必要的32位开发工具和库）。