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Assembly Basic Notes

Assembly Execution Model​

Load-ALU-Store 模式 - 读入寄存器，算术逻辑单元运算，回写至内存

Tools​

GCC​

  • gcc -01/-02/-03 source.c —— 编译优化等级
  • gcc -S source.c —— 编译成汇编代码(文本文件)
  • gcc -o source.c —— 编译成 Object 代码(二进制文件)

GDB​

  • si 单指令执行
  • x/i $pc 执行 si 命令时打印汇编代码
  • disas 显示汇编代码
  • bt 查看函数堆栈
  • step1 下一条汇编指令
  • info register
  • x /numsizeformat $pc/rsp/rbp

MASM​

masm /Zi/Zd src dist
masm /I(path)           // 引用 标准库/宏
masm /I..\include
link /DEBUG src

TD​

  • tab 切换分区
  • alt 功能键
  • ctrl 子功能键

Basic​

  • F2: break
  • F7: step into
  • F8: step over

Alt​

  • Alt+F5 : 临时跳转至 dos 界面
  • Alt+Enter: 全屏
  • Alt+X : 退出

代码区​

  • <C-A> Assemble: 临时修改汇编指令
  • <C-C> Caller : 从子程序处跳回至 Caller 处
  • <C-F> Follow : 查看 CALL/JMP/INT 跳转至的子程序处
  • <C-O> Origin : 跳转至 cs:ip 指向指令处

数据区​

  • <C-C> Change: 临时修改数据
  • <C-D> Display: 选择显示格式 e.g Byte/Word/Long/Comp/Float/Real/Double/Extended
  • <C-G> Goto: 跳转至指定地址区

NMAKE​

  • $<: 源文件名
  • $?: 所有源文件名
  • $@: 全路径的目标文件
  • $*: 除去扩展名的全路径的目标文件
EXE = $(NAME).exe
OBJS = $(NAME).obj
SRCS = $(NAME).asm
SIMPLE_MODE = ;

LINK_FLAG = /subsystem:windows
ML_FLAG = /c/coff/Zi
MASM_FLAG = /Zi/Zd

$(EXE): $(OBJS)
    link $(LINK_FLAG) $(OBJS) $(SIMPLE_MODE)

$(OBJS): $(SRCS)
    masm $(MASM_FLAG) $(SRCS) $(SIMPLE_MODE)

clean:
    del *.obj
    del *.tr

test:
    td $(EXE)

Objdump​

AT&T反汇编工具

位运算​

  • ^：无进位
  • p && *p++ : NULL 检查

编码：2^n e.g 一副牌的编码 2 位牌色位+4 位数字位

Address​

mov​

movX src dest #X:b/w/l/q （1/2/4/8 字节）

address​

  • D(Rb, Ri, S): MEM[ Reg[Rb] + S * Reg[Ri] + D].
  • leal 命令:
    • leal D(Rb, Ri, S) dest - 将地址模式表达式的址存入 dest. 作用为快速给指针赋值p = &x[i] 即Mem[Reg[x] + i * size]->(x, size, I), 快速计算二次多项式 x + i * k.

常用命令​

读取指令​

mov 读取​

内存数据重复读入寄存器 - 使得汇编代码与上下文无关,减少 BUG 产生可能性

R1 = MEM[SP + 8]
……
R1 = MEM[SP + 8]
……
R1 = MEM[SP + 8]
……

算术命令​

转移命令​

  • Flags

    • CF：Carry Flag(unsigned) 进位标志——当有进位时设为 1
    • OF：OverFlow Flag(signed) 溢出标志——当补码溢出时设为 1
    • SF：Sign Flag(signed) 符号标志——当 t < 0 时设为 1
    • ZF：Zero Flag 零标志——当 t == 0 时设为 1

  • cmpX 命令 cmpl Src2, Src1 根据 Src1 – Src2(subl Src2, Src1)的结果设置标志寄存器的值

  • testX 命令 testl Src2, Src1 根据 Src1 & Src2(andl Src2, Src1)的结果设置标志寄存器的值

    e.g testl %eax, %eax 实现符号函数

  • setX 命令 根据标志寄存器运算值，将值存入 dest setX dest

Control Flow Statement​

If Statement​

cmovC src, dest(C 表示 Conditional——e/ne 等) 当条件成立时，src->dest src 与 dest 可分别用于存放两种情况的值

Loop Statement​

Do While Statement​

While Do Statement​

For Statement​

Switch Statement​

Jump Table:

break; → leave ret

  • fallThrough(without break)
  • mixing(连冒号)
  • missing case

Stack Frame​

# 准备阶段
# Caller-Save: %eax %ecx %edx
# Callee-Save: %ebx %esi %edi
# 传参顺序: rdi, dsi, rdx, rcx, r8, r9, stack

pushl %ebp
movl %esp, %ebp
pushl %ebx

# 结束阶段

movl -4(%ebp), %ebx
movl %ebp, %esp
popl %ebp
ret

Data Structure​

Arrays​

int get_sea_digit(int index, int dig) {
    return sea[index][dig];
}
# 访问二维数组元素
# %ecx = dig
# %eax = index
leal 0(,%ecx,4), %edx        # 4 * dig
leal (%eax,%eax,4), %eax     # 5 * index
movl sea(%edx,%eax,4), %eax  # * (sea + 4 * dig + 20 * index)