kk Blog —— 通用基础

#include <sys/ptrace.h>
int ptrace(int request, int pid, int addr, int data);

[1] 8 个 32-bit 寄存器 %eax,%ebx,%ecx,%edx,%edi,%esi,%ebp,%esp;
( 8 个 16-bit 寄存器,它们事实上是上面 8 个 32-bit 寄存器的低 16 位:%ax,%bx,
%cx,%dx,%di,%si,%bp,%sp;
8 个 8-bit 寄存器:%ah,%al,%bh,%bl,%ch,%cl,%dh,%dl。它们事实上
是寄存器%ax,%bx,%cx,%dx 的高 8 位和低 8 位;)
[2] 6 个段寄存器:%cs(code),%ds(data),%ss(stack), %es,%fs,%gs;
[3] 3 个控制寄存器:%cr0,%cr2,%cr3;
[4] 6 个 debug 寄存器:%db0,%db1,%db2,%db3,%db6,%db7;
[5] 2 个测试寄存器:%tr6,%tr7;
[6] 8 个浮点寄存器栈:%st(0),%st(1),%st(2),%st(3),%st(4),%st(5),%st(6),%st(7)。

para = 0x04
movl $para, %ebx

value: .long 0x12a3f2de
movl value , %ebx

cbw -- sign-extend byte in %al to word in %ax;
cwde -- sign-extend word in %ax to long in %eax;
cwd -- sign-extend word in %ax to long in %dx:%ax;
cdq -- sign-extend dword in %eax to quad in %edx:%eax;

[1]字符串重复操作指令(rep,repne);
[2]指定被操作的段(cs,ds,ss,es,fs,gs);
[3]进行总线加锁(lock);
[4]指定地址和操作的大小(data16,addr16);

repne
scas

[1]指定被操作的段前缀为 cs,ds,ss,es,fs,和 gs。在 AT&T 语法中,只需要按照
section:memory-operand 的格式就指定了相应的段前缀。比如:
lcall %cs:realmode_swtch
[2]操作数/地址大小前缀是“data16”和"addr16",它们被用来在 32-bit 操作数/地址代码中指定 16-bit 的操作数/地址。
[3]总线加锁前缀“lock”,它是为了在多处理器环境中,保证在当前指令执行期间禁止一切中断。这个前缀仅仅对 ADD, ADC, AND,
BTC, BTR, BTS, CMPXCHG,DEC,
INC, NEG, NOT, OR, SBB, SUB, XOR, XADD,XCHG 指令有效,如果将 Lock 前
缀用在其它指令之前,将会引起异常。
[4]字符串重复操作前缀"rep","repe","repne"用来让字符串操作重复“%ecx”次。

section:[base+index*scale+displacement]

section:displacement(base,index,scale)

AT&T 格式
movl -4(%ebp), %eax
movl array(, %eax, 4), %eax
movw array(%ebx, %eax, 4), %cx
movb $4, %fs:(%eax)

EAX 用于操作数和结果数的累加器
EBX 指向数据内存断中的数据的指针
ECX 字符串和循环操作的计数器
EDX IO指针
EDI 用于字符串操作的目标的数据指针
ESI 用于字符串操作的源的数据指针
ESP 堆栈指针
EBP 堆栈数据指针

段寄存器：
CS 代码段
DS 数据段
SS 堆栈段
ES 附加段指针
FS 附加段指针
GS 附加段指针

CRO 控制操作模式 和 处理器当前状态的系统标志
CR1 当前没有使用
CR2 内存页面错误信息
CR3 内存页面目录信息
CR4 支持处理器特性和说明处理器特性能力的标志

标志 位 说明
CF 0 进位标志, 如果无符号数的数学操作产生最高有效位的进位或者借位, 此时值为1
PF 2 奇偶校验标志, 用于表明数学操作的结果寄存器中的是否包含错误数据
AF 4 辅助进位标志, 用于二进制编码的10进制(BCD)的数学操作中， 如果用于运算的
寄存器的第三位发生进位或借位， 该值为1
ZF 6 0标志, 如果操作为0， 则该值为1
SF 7 符号标志, 设置为结果的最高有效位, 这一位是符号位表明结果是正值还是负值
OF 11 溢出标志

标志 位 说明
TF 8 陷阱标志, 设置为1时启用单步模式, 在单步模式下处理器每次只执行一条命令。
IF 9 中断使能标志, 控制处理器如响应从外部源接收到的信号。
IOPL 12和13 IO特权级别标志, 表明当前正在运行任务的IO特权级别, 它定义IO地址空间的
特权访问级别, 该值必须小于或者等于访问I/O地址空间的级别; 否则任何访问
IO空间的请求都会被拒绝！
NT 14 嵌套任务标志控制当前运行的任务是否连接到前一个任务, 它用于连接被中断
和被调用的任务.
RF 16 恢复标志用于控制在调试模式中如何响应异常。
VM 17 虚拟8086模式, 表明处理器在虚拟8086模式中而不是保护模式或者实模式。
AC 18 对准检查标志, 用于启用内存引用的对准检查
VIF 19 虚拟中断标志, 当处理器在虚拟模式中操作时, 该标志起IF标志的作用.
VIP 20 虚拟中断挂起标志, 在虚拟模式操作时用于表示一个中断正在被挂起。
ID 21 表示CPU是否支持cpuid指令, 如果处理器能够设置或者清零这个标志, 表示
处理器支持该指令。

addr2line 把地址转换成文件名或者行号
ar 创建 修改或者展开文件存档
as 把汇编语言代码汇编成目标代码
c++filt 还原c++符号的过滤器
gprof 显示程序简档信息的程序
ld 把目标代码文件转换成可执行文件的转换器
nm 列出目标文件中的符号
objcopy 复制或翻译目标文件
objdump 显示来自目标文件的信息
ranlib 生成存档文件内容的索引
readelf 按照elf格式显示目标文件信息
size 列出目标文件或者存档文件的段长度
strings 显示目标文件中可打印字符串
strip 丢弃符号
windres 编译Microsoft Windows资源文件

.section .data
.section .bss
.section .text

.ascii 文本字符串
.asciz 以空字符结尾的字符串
.byte 字节值
.double 双精度浮点值
.float 单精度浮点值
.int 32位整数
.long 32位整数, 和int相同
.octa 16字节整数
.quad 8字节整数
.short 16位整数
.single 单精度浮点数(和float相同)


例子:
output:
.ascii "hello world."

pi:
.float 2.14

声明可以在一行中定义多个值, 如:
ages:
.int 20, 10, 30, 40

.section .data
.equ LINUX_SYS_CALL, 0x80
.section .text
movl $LINUX_SYS_CALL, %eax

.comm 声明为未初始化的通用内存区域
.lcomm 声明为未初始化的本地内存区域

.comm/.lcomm symbol, length

.section .bss
.lcomm buffer, 1000

.section .data
value:
.int 100
_start:
movl value, %eax
movl $value, %eax
movl %ebx, (%edi)
movl %ebx, 4(%edi)

a/nbe 大于/不小于或者等于
ae/nb 大于或者等于/不小于
nc 无进位
b/nae 小于/不大于等于
c 进位
be/na 小于或等于/不大于
e/z 等于/零
ne/nz 不等于/不为零
p/pe 奇偶校验/偶校验
np/po 非奇偶校验/奇校验

ge/nl 大于或者等于/不小于
l/nge 小于/不大于或者等于
le/ng 小于或者等于/不大于
o 溢出
no 未溢出
s 带符号（负)
ns 无符号(非负)

pushx source, x取值为:
l 32位长字
w 16位字

popx source

pusha/popa 压入或者*出所有16位通用寄存器
pushad/popad 压入或者*出所有32位通用寄存器
pushf/popf 压入或者*出EFLAGS寄存器的低16位
pushfd/popfd 压入或者*出EFLAGS寄存器的全部32位

jxx address, 其中xx是1－3个字符的条件代码, 取值如下:
a 大于时跳转
ae 大于等于
b 小于
be 小于等于
c 进位
cxz 如果CX寄存器为0
ecxz 如果ECS寄存器为0
e 相等
na 不大于
nae 不大于或者等于
nb 不小于
nbe 不小于或等于
nc 无进位
ne 不等于
g 大于(有符号)
ge 大于等于(有符号)
l 小于(有符号)
le 小于等于(有符号)
ng 不大于(有符号)
nge 不大于等于(有符号)
nl 不小于
nle 不小于等于
no 不溢出
np 不奇偶校验
ns 无符号
nz 非零
o 溢出
p 奇偶校验
pe 如果偶校验
po 如果奇校验
s 如果带符号
z 如果为零

fld source

movs 有三种格式
movsb 传送单一字节
movsw 传送一个字
movsl 传送双字

EBX 第一个参数
ECX 第二个参数
EDX 第三个参数
ESI 第四个参数
EDI 第五个参数

约束 描述
a 使用%eax, %ax, %al寄存器
b 使用%ebx, %bx, %bl寄存器
c 使用%ecx, %cx, %cl寄存器
d 使用%edx, %dx, %dl寄存器
S 使用%esi, %si寄存器
D 使用%edi, %di寄存器
r 使用任何可用的通用寄存器
q 使用%eax, %ebx, %ecx,%edx之一
A 对于64位值使用%eax, %edx寄存器
f 使用浮点寄存器
t 使用第一个(顶部)的浮点寄存器
u 使用第二个浮点寄存器
m 使用变量的内存位置
o 使用偏移内存位置
V 只使用直接内存位置
i 使用立即整数值
n 使用值已知的立即整数值
g 使用任何可用的寄存器和内存位置

输出修饰符 描述
+ 可以读取和写入操作数
= 只能写入操作数
% 如果有必要操作数可以和下一个操作数切换
& 在内联函数完成之前, 可以删除和重新使用操作数

__asm__("imull %1, %0"
: "=r"(data2)
: "r"(data1), "0"(data2));

%[name]"constraint"(variable)
定义的值name成为内联汇编代码中变量的新的占位符号标识, 如下面的例子:
__asm__("imull %[value1], %[value2]"
: [value2] "=r"(data2)
: [value1] "r"(data1), "0"(data2));

int main(void) {
int data1 = 10;
int result = 20;

__asm__("movl %1, %%eax\n\t"
"addl %%eax, %0"
: "=r"(result)
: "r"(data1), "0"(result)
: "%eax");
printf("The result is %d\n", result);
return 0;
}

int main(void) {
int dividentd = 20;
int divisor = 5;
int result;

__asm__("divb %2\n\t"
"movl %%eax, %0"
: "=m"(result)
: "a"(dividend), "m"(divisor));
printf("The result is %d\n", result);
return 0;
}

int main(void) {
int a = 10;
int b = 20;
int result;

__asm__("cmp %1, %2\n\t"
"jge greater\n\t"
"movl %1, %0\n\t"
"jmp end\n"
"greater:\n\t"
"movl %2, %0\n"
"end:"
:"=r"(result)
:"r"(a), "r"(b));
printf("The larger value is %d\n", result);
return 0;
}

%token IDENTIFIER CONSTANT STRING_LITERAL SIZEOF
%token TYPE_NAME

%token TYPEDEF EXTERN STATIC AUTO REGISTER
%token CHAR SHORT INT LONG SIGNED UNSIGNED FLOAT DOUBLE CONST VOLATILE VOID
%token STRUCT UNION ENUM

%token CASE DEFAULT IF ELSE SWITCH WHILE DO FOR GOTO CONTINUE BREAK RETURN

%start translation_unit
%%
translation_unit
	: external_declaration
	| translation_unit external_declaration
	;

external_declaration
	: function_definition
	| declaration
	;

function_definition
	: declaration_specifiers declarator declaration_list compound_statement
	| declaration_specifiers declarator compound_statement
	| declarator declaration_list compound_statement
	| declarator compound_statement
	;

declaration_list
	: declaration
	| declaration_list declaration
	;

declaration
	: declaration_specifiers ';'
	| declaration_specifiers init_declarator_list ';'
	;
	
declaration_specifiers
	: storage_class_specifier
	| storage_class_specifier declaration_specifiers
	| type_specifier
	| type_specifier declaration_specifiers
	| type_qualifier
	| type_qualifier declaration_specifiers
	;
	
specifier_qualifier_list
	: type_specifier specifier_qualifier_list
	| type_specifier
	| type_qualifier specifier_qualifier_list
	| type_qualifier
	        
type_qualifier_list
	: type_qualifier
	| type_qualifier_list type_qualifier
	;

type_qualifier
	: CONST
	| VOLATILE
	;
 
storage_class_specifier
	: TYPEDEF
	| EXTERN
	| STATIC
	| AUTO
	| REGISTER
	;

type_specifier
	: VOID
	| CHAR
	| SHORT
	| INT
	| LONG
	| FLOAT
	| DOUBLE
	| SIGNED
	| UNSIGNED
	| struct_or_union_specifier
	| enum_specifier
	| TYPE_NAME
	;

struct_or_union_specifier
	: struct_or_union IDENTIFIER '{' struct_declaration_list '}'
	| struct_or_union '{' struct_declaration_list '}'
	| struct_or_union IDENTIFIER
	;

struct_or_union
	: STRUCT
	| UNION
	;

struct_declaration_list
	: struct_declaration
	| struct_declaration_list struct_declaration
	;

struct_declaration
	: specifier_qualifier_list struct_declarator_list ';'
	;

struct_declarator_list
	: struct_declarator
	| struct_declarator_list ',' struct_declarator
	;

struct_declarator
	: declarator
	| ':' constant_expression
	| declarator ':' constant_expression
	;

enum_specifier
	: ENUM '{' enumerator_list '}'
	| ENUM IDENTIFIER '{' enumerator_list '}'
	| ENUM IDENTIFIER
	;

enumerator_list
	: enumerator
	| enumerator_list ',' enumerator
	;

enumerator
	: IDENTIFIER
	| IDENTIFIER '=' constant_expression
	;       
	
init_declarator_list
	: init_declarator
	| init_declarator_list ',' init_declarator
	;       

init_declarator
	: declarator
	| declarator '=' initializer
	;
	
initializer_list
	: initializer
	| initializer_list ',' initializer
	;        

initializer
	: assignment_expression
	| '{' initializer_list '}'
	| '{' initializer_list ',' '}'
	;

parameter_type_list
	: parameter_list
	| parameter_list ',' '...'
	;

parameter_list
	: parameter_declaration
	| parameter_list ',' parameter_declaration

parameter_declaration
	: declaration_specifiers declarator
	| declaration_specifiers abstract_declarator
	| declaration_specifiers
	;

identifier_list
	: IDENTIFIER
	| identifier_list ',' IDENTIFIER
	;

type_name
	: specifier_qualifier_list
	| specifier_qualifier_list abstract_declarator
	;

abstract_declarator
	: pointer
	| direct_abstract_declarator
	| pointer direct_abstract_declarator
	;

direct_abstract_declarator
	: '(' abstract_declarator ')'
	| '[' ']'
	| '[' constant_expression ']'
	| direct_abstract_declarator '[' ']'
	| direct_abstract_declarator '[' constant_expression ']'
	| '(' ')'
	| '(' parameter_type_list ')'
	| direct_abstract_declarator '(' ')'
	| direct_abstract_declarator '(' parameter_type_list ')'
	;

declarator
	: pointer direct_declarator
	| direct_declarator
	;

direct_declarator
	: IDENTIFIER
	| '(' declarator ')'
	| direct_declarator '[' constant_expression ']'
	| direct_declarator '[' ']'
	| direct_declarator '(' parameter_type_list ')'
	| direct_declarator '(' identifier_list ')'
	| direct_declarator '(' ')'
	;

pointer
	: '*'
	| '*' type_qualifier_list
	| '*' pointer
	| '*' type_qualifier_list pointer
	;        
	
statement
	: labeled_statement
	| compound_statement
	| expression_statement
	| selection_statement
	| iteration_statement
	| jump_statement
	;
	       
labeled_statement
	: IDENTIFIER ':' statement
	| CASE constant_expression ':' statement
	| DEFAULT ':' statement
	;

compound_statement
	: '{' '}'
	| '{' statement_list '}'
	| '{' declaration_list '}'
	| '{' declaration_list statement_list '}'
	;        
	     
statement_list
	: statement
	| statement_list statement
	;
     
expression_statement
	: ';'
	| expression ';'
	;

selection_statement
	: IF '(' expression ')' statement
	| IF '(' expression ')' statement ELSE statement
	| SWITCH '(' expression ')' statement
	;

iteration_statement
	: WHILE '(' expression ')' statement
	| DO statement WHILE '(' expression ')' ';'
	| FOR '(' expression_statement expression_statement ')' statement
	| FOR '(' expression_statement expression_statement expression ')' statement
	;

jump_statement
	: GOTO IDENTIFIER ';'
	| CONTINUE ';'
	| BREAK ';'
	| RETURN ';'
	| RETURN expression ';'
	;        

expression
	: assignment_expression
	| expression ',' assignment_expression
	;
	
assignment_expression
	: conditional_expression
	| unary_expression assignment_operator assignment_expression
	;
	
assignment_operator
	: '='
	| '*='
	| '/='
	| '%='
	| '+='
	| '-='
	| '<<='
	| '>>='
	| '&='
	| '^='
	| '|='
	;

constant_expression
	: conditional_expression
	;

conditional_expression
	: logical_or_expression
	| logical_or_expression '?' expression ':' conditional_expression
	;

logical_or_expression
	: logical_and_expression
	| logical_or_expression '||' logical_and_expression
	;

logical_and_expression
	: inclusive_or_expression
	| logical_and_expression '&&' inclusive_or_expression
	;

inclusive_or_expression
	: exclusive_or_expression
	| inclusive_or_expression '|' exclusive_or_expression
	;

exclusive_or_expression
	: and_expression
	| exclusive_or_expression '^' and_expression
	;

and_expression
	: equality_expression
	| and_expression '&' equality_expression
	;

equality_expression
	: relational_expression
	| equality_expression '==' relational_expression
	| equality_expression '!=' relational_expression
	;

relational_expression
	: shift_expression
	| relational_expression '<' shift_expression
	| relational_expression '>' shift_expression
	| relational_expression '<=' shift_expression
	| relational_expression '>=' shift_expression
	;

shift_expression
	: additive_expression
	| shift_expression '<<' additive_expression
	| shift_expression '>>' additive_expression
	;

additive_expression
	: multiplicative_expression
	| additive_expression '+' multiplicative_expression
	| additive_expression '-' multiplicative_expression
	;

multiplicative_expression
	: cast_expression
	| multiplicative_expression '*' cast_expression
	| multiplicative_expression '/' cast_expression
	| multiplicative_expression '%' cast_expression
	;

cast_expression
	: unary_expression
	| '(' type_name ')' cast_expression
	;
	
unary_expression
	: postfix_expression
	| '++' unary_expression
	| '--' unary_expression
	| unary_operator cast_expression
	| SIZEOF unary_expression
	| SIZEOF '(' type_name ')'
	;
	
unary_operator
	: '&'
	| '*'
	| '+'
	| '-'
	| '~'
	| '!'
	;
	
argument_expression_list
	: assignment_expression
	| argument_expression_list ',' assignment_expression
	;

postfix_expression
	: primary_expression
	| postfix_expression '[' expression ']'
	| postfix_expression '(' ')'
	| postfix_expression '(' argument_expression_list ')'
	| postfix_expression '.' IDENTIFIER
	| postfix_expression '->' IDENTIFIER
	| postfix_expression '++'
	| postfix_expression '--'
	;
	
primary_expression
	: IDENTIFIER
	| CONSTANT
	| STRING_LITERAL
	| '(' expression ')'
	;
%%