汇编入门log（一）

学东西，不做笔记，相当于没学。
听到的，不是你学会的；讲出来的，才是你学会的。

CPU获取数据

CPU只是一个单纯的运算设备，并不存储数据，按照速率快慢，依次从：寄存器、一级缓存、二级缓存，取数据。
而寄存器、一级缓存与二级缓存，都从内存中获取数据。

hello world

不知道从何说起，就从解释hello world开始吧。
一下是汇编hello world代码。

section.text
   global _start     ;must be declared for linker (ld)
	
_start:	            ;tells linker entry point
   mov	edx,len     ;message length
   mov	ecx,msg     ;message to write
   mov	ebx,1       ;file descriptor (stdout)
   mov	eax,4       ;system call number (sys_write)
   int	0x80        ;call kernel
	
   mov	eax,1       ;system call number (sys_exit)
   int	0x80        ;call kernel

section.data
msg db 'Hello, world!',0xa  ;string to be printed
len equ $-msg     ;length of the string

汇编程序

汇编程序多种多样，例如
微软汇编程序——MASM
Borland Turbo Assembler——TASM
GNU 汇编程序——GAS

而本文是使用NASM汇编器

汇编的三个部分

汇编程序的三个部分

data部分用于声明初始化数据或常量，该数据在运行时不会改变。

1	section.data

bss部分用于声明变量。

1	section.bss

text部分用于保存实际代码，该部分以global _start开头，告诉内核程序执行的开始位置。

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section.text
	global _start
_start:

PS.注释
以（;）开头

1	; this is an annotation

汇编的内存段

数据段 - .data与.bss
代码段 - .text
堆栈 - 该段包含传递给程序内的函数和过程的数据值

寄存器

处理器操作主要涉及处理数据，为了加速处理器操作，处理器包含一些内部存储器存储位置，称为寄存器。

处理器寄存器
- 通用寄存器
  - 数据寄存器
  - 指针寄存器
  - 索引寄存器
- 控制寄存器
- 段寄存器

通用寄存器

数据寄存器

四个32位的数据寄存器，用于算术、逻辑和其他运算。这些32位寄存器可以通过三种方式使用

作为完整的32位数据寄存器：EAX、EBX、ECX、EDX
32位寄存器的下半部分可用作四个16位数据寄存器：AX、BX、CX、DX
上述4个16位寄存器的下半部分和上半部分可以用作8个8位数据寄存器：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL
（盗图，这个图真的很好，我在文章尾部添加了参考信息）

且
AX为主累加器，用于输入/输出和大多数算数指令
BX为基址寄存器，用于索引寻址
CX为计数寄存器，与ECX一样，存储迭代操作中的循环计数
DX为数据寄存器，用于输入/输出操作。与AX寄存器和DX一起使用，用于设计大值的乘法和除法运算

其他寄存器

其他寄存器，暂时还未熟悉，后续看到相关内容再添加

汇编-系统调用

系统调用是用户空间和内核空间之间接口的API。
可以在汇编程序中使用Linux系统调用，在程序中需要执行以下步骤

将系统调用号放入EAX寄存器中
将系统调用的参数存储在寄存器EBX、ECX等中
调用相关中断（80h）
结果通常返回到EAX寄存器中
六个寄存器存储所使用的系统调用的参数，EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP
例如，系统调用sys_exit的使用
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mov eax,1 ; system call number (sys_exit)
int 0x80 ; call kernel
系统调用sys_write的使用
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mov edx,4 ; message length
mov ecx,msg ; message to write
mov ebx,1 ; file descriptor (stdout)
mov eax,4 ; system call number (sys_write)
int 0x80 ; call kernel
所有系统调用及其编号（在调用 int 80h 之前放入 EAX 中的值）都列在 /usr/include/asm/unistd.h 中
部分系统调用

%eax	Name	%ebx	%ecx	%edx	%esx	%edi
1	sys_exit	int	-	-	-	-
2	sys_fork	struct pt_regs	-	-	-	-
3	sys_read	unsigned int	char *	size_t	-	-
4	sys_write	unsigned int	const char *	size_t	-	-
5	sys_open	const char *	int	int	-	-
6	sys_close	unsigned int	-	-	-	-

边蒙边分析helloworld

现在，我们终于可以分析理解hello world的每一行代码了

一开始看到的
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section.text
global _start

_start:
为代码的入口
之后是赋值语句
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mov edx,len
mov ecx,msg
mov ebx,1
mov eax,4
之前有了解过，所以知道mov是赋值语句，将逗号之后的内容，赋予逗号之前的地址。
那么这里就是将len赋值于edx，其他类似
查看之前的系统调用，eax为4时，系统调用为sys_write；同时ebx类型为unsigned int，暂时不知ebx赋值为1的作用；ecx被赋值msg，edx被赋值edx
之后是
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int 0x80
已知含义为调用相关中断
之前学习单片机的时候就了解中断的概念，就是单个cpu进行正常运行时，当遇上中断触发，需要先运行终端中的内容，完成之后，再返回原本的程序继续运行
此处调用相关中断，实质内容就是参考寄存器，输出内容
2中的msg与len这两个常量是哪里来的呢，就是
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section.data
msg db 'Hello, world!',0xa
len equ $-msg
此处，即猜测出来，也提前看了后文字符串部分内容印证，知道为赋值语句
将Hello, world!赋值给msg，暂时不了解之后的0xa的作用
将msg的长度赋值给len

参考

[1] https://www.w3schools.cn/assembly/index.html