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发表于 2003-6-17 09:03:37
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AT&T的汇编语言语法格式
我想我们大部分人对Intel格式的汇编语言都很了解了。但是,在
Linux核心代码中,所有的汇编语言指令都是用AT&T格式的汇编语
言书写的。这两种汇编语言在语法格式上有着很大的不同:
1.在AT&T的汇编语言中,用'$'前缀表示一个立即操作数;而在Intel
的格式中,立即操作数的表示不带任何前缀符。例如:下面两个语句
是完全相同的:
*AT&T: pushl $4
*Intel: push 4
2.AT&T和Intel的汇编语言格式中,源操作数和目标操作数的位置正
好相反。Intel的汇编语言中,目标操作数在源操作数的左边;而在
AT&T的汇编语言中,目标操作数则在源操作数的右边。例如:
*AT&T : addl $4,%eax
*Intel: add eax,4
3.在AT&T的汇编语言中,操作数的字长是由操作码助记符的最后一个
字母决定的,后缀'b'、'w'、'l'分别表示操作数的字长为8比特(字
节,byte),16比特(字,word)和32比特(长字,long),而
Intel格式中操作数的字长是用“word ptr”或者“byte ptr”等前
缀来表示的。例如:
*AT&T: movb FOO,%al
*Intel: mov al,byte ptr FOO
4.在AT&T汇编指令中,直接远跳转/调用的指令格式是“lcall/ljmp
$SECTION,$OFFSET”,同样,远程返回的指令是“lret
$STACK-ADJUST”;而在Intel格式中,相应的指令分别为“call/jmp
far SECTION:OFFSET”和“ret far STACK-ADJUST”。
①AT&T汇编指令操作助记符命名规则
AT&T汇编语言中,操作码助记符的后缀字符指定了该指令中操作数的
字长。后缀字母'b'、'w'、'l'分别表示字长为8比特(字节,byte),
16比特(字,word)和32比特(长字,long)的操作数。如果助记符
中没有指定字长后缀并且该指令中没有内存操作数,汇编程序'as'会
根据指令中指定的寄存器操作数补上相应的后缀字符。所以,下面的
两个指令具有相同的效果(这只是GNU的汇编程序as的一个特性,AT&T
的Unix汇编程序将没有字长后缀的指令的操作数字长假设为32比特):
mov %ax,%bx
movw %ax,%bx
AT&T中几乎所有的操作助记符与Intel格式中的助记符同名,仅有一
小部分例外。操作数扩展指令就是例外之一。在AT&T汇编指令中,操
作数扩展指令有两个后缀:一个指定源操作数的字长,另一个指定目
标操作数的字长。AT&T的符号扩展指令的基本助记符为'movs',零扩
展指令的基本助记符为'movz'(相应的Intel指令为'movsx'和
'movzx')。因此,'movsbl %al,%edx'表示对寄存器al中的字节数据
进行字节到长字的符号扩展,计算结果存放在寄存器edx中。下面是一
些允许的操作数扩展后缀:
*bl: 字节->长字
*bw: 字节->字
*wl: 字->长字
还有一些其他的类型转换指令的对应关系:
*Intel *AT&T
⑴ cbw cbtw
符号扩展:al->ax
⑵ cwde cwtl
符号扩展:ax->eax
⑶ cwd cwtd
符号扩展:ax->dx:ax
⑷ cdq cltd
符号扩展:eax->edx:eax
还有一个不同名的助记符就是远程跳转/调用指令。在Intel格式中,
远程跳转/调用指令的助记符为“call/jmp far”,而在AT&T的汇编
语言中,相应的指令为“lcall”和“ljmp”。
②AT&T中寄存器的命名
在AT&T汇编语言中,寄存器操作数总是以'%'作为前缀。80386芯片的
寄存器包括:
⑴8个32位寄存器:'%eax','%ebx','%ecx','%edx','%edi','%esi',
'%ebp','%esp'
⑵8个16位寄存器:'%ax','%bx','%cx','%dx','%si','%di','%bp',
'%sp'
⑶8个8位寄存器:'%ah','%al','%bh','%bl','%ch','%cl','%dh',
'%dl'
⑷6个段寄存器:'%cs','%ds','%es','%ss','%fs','%gs'
⑸3个控制寄存器:'%cr0','%cr1','%cr2'
⑹6个调试寄存器:'%db0','%db1','%db2','%db3','%db6','%db7'
⑺2个测试寄存器:'%tr6','%tr7'
⑻8个浮点寄存器栈:'%st(0)','%st(1)','%st(2)','%st(3)',
'%st(4)','%st(5)','%st(6)','%st(7)'
*注:我对这些寄存器并不是都了解,这些资料只是摘自as.info文档。
如果真的需要寄存器命名的资料,我想可以参考一下相应GNU工具的机
器描述方面的源文件。
③AT&T中的操作码前缀
⑴段超越前缀'cs','ds','es','ss','fs','gs':当汇编程序中对内
存操作数进行SECTION:MEMORY-OPERAND引用时,自动加上相应的段超
越前缀。
⑵操作数/地址尺寸前缀'data16','addr16':这些前缀将32位的操作
数/地址转化为16位的操作数/地址。
⑶总线锁定前缀'lock':总线锁定操作。'lock'前缀在Linux核心代码
中使用很多,特别是SMP代码中。
⑷协处理器等待前缀'wait':等待协处理器完成当前操作。
⑸指令重复前缀'rep','repe','repne':在串操作中重复指令的执行。
④AT&T中的内存操作数
在Intel的汇编语言中,内存操作数引用的格式如下:
SECTION:[BASE + INDEX*SCALE + DISP]
而在AT&T的汇编语言中,内存操作数的应用格式则是这样的:
SECTIONISP(BASE,INDEX,SCALE)
下面是一些内存操作数的例子:
*AT&T *Intel
⑴ -4(%ebp) [ebp-4]
⑵ foo(,%eax,4) [foo+eax*4]
⑶ foo(,1) [foo]
⑷ %gs:foo gs:foo
还有,绝对跳转/调用指令中的内存操作数必须以'*'最为前缀,否则
as总是假设这是一个相对跳转/调用指令。
⑤AT&T中的跳转指令
as汇编程序自动对跳转指令进行优化,总是使用尽可能小的跳转偏移
量。如果8比特的偏移量无法满足要求的话,as会使用一个32位的偏
移量,as汇编程序暂时还不支持16位的跳转偏移量,所以对跳转指令
使用'addr16'前缀是无效的。
还有一些跳转指令只支持8位的跳转偏移量,这些指令包括:'jcxz',
'jecxz','loop','loopz','loope','loopnz'和'loopne'。所以,
在as的汇编源程序中使用这些指令可能会出错。(幸运的是,gcc并
不使用这些指令)
对AT&T汇编语言语法的简单介绍差不多了,其中有些特性是as特有的。
在Linux核心代码中,并不涉及到所有上面这些提到的语法规则,其
中有两点规则特别重要:第一,as中对寄存器引用时使用前缀'%';第
二,AT&T汇编语言中源操作数和目标操作数的位置与我们熟悉的Intel
的语法正好相反。 |
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