汇编语言学习

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这玩意儿就是写个备忘录，结构拉稀是正常的

入门

啥是寄存器？

CPU 中存储计算数据相关信息的地方，CPU 有很多寄存器，帮助记忆计算的数据是什么，是做什么运算。

用 vim 打开一个新文件并写入

Ubuntu 环境下，首先进入终端界面

然后使用 vim 【文件名.后缀名】 在 vim 中打开新文件

现在是无法输入的，必须按下 i 键进入 insert 模式

输入完成后，按下 esc 键退出输入模式

使用 :wq 保存文件

指令

发送给 CPU 的一个命令，前提是 CPU 有对应功能

  • mov

数据传送指令，我们可以像下面这样用 mov 指令，达到数据传送的目的。

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mov eax, 1          ; 让eax的值为1（eax = 1）
mov ebx, 2          ; 让ebx的值为2（ebx = 2）
mov ecx, eax        ; 把eax的值传送给ecx（ecx = eax）

可以将数据送入寄存器，也可以将一个寄存器的数据送到另一个寄存器：

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mov eax, 1
mov ebx, eax
  • add

加法指令

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add eax, 2          ; eax = eax + 2
add ebx, eax        ; ebx = ebx + eax
  • sub

减法指令（用法和加法指令类似）

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sub eax, 1              ; eax = eax - 1
sub eax, ecx            ; eax = eax - ecx
  • ret

返回指令，类似于 C 语言中的 return，用于 函数调用后的返回

更多寄存器

除了前面列举的eax、ebx、ecx、edx之外，还有一些寄存器：

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esi
edi
ebp

其中eax、ebx、ecx、edx这四个寄存器是通用寄存器，可以随便存放数据，也能参与到大多数的运算。而余下的三个多见于一些访问内存的场景下，不过，目前，你还是可以随便抓住一个就拿来用的。

内存

暂时存放 CPU 计算所需指令和数据的地方。优点是便宜且容量大，但是处理速度比寄存器慢

寄存器中数据转移至内存

在寄存器中空间不够时，我们会将其数据转移至内存中

同样，我们还是使用 mov 指令：

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mov [0x5566], eax

最前面那个指令 mov [0x5566], eax 的作用：

将 eax 寄存器的值，保存到编号为 0x5566 对应的内存里去，按照前面的说法，一个 eax 需要 4 个字节的空间才装得下，所以编号为 0x5566 0x5567 0x5568 0x5569 这四个字节都会被 eax 的某一部分覆盖掉。

取出时就反着写：

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mov eax, [0x5566]

地址存储练习

按照上面的示例，很容易就写出如下代码：

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global main

main:
    mov ebx, 1
    mov ecx, 2
    add ebx, ecx
    
    mov [0x233], ebx
    mov eax, [0x233]
    
    ret

然后程序就挂了……

这是因为程序运行环境处于一个受管控的环境下，不能随便读写内存。需要特殊处理：

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global main

main:
    mov ebx, 1
    mov ecx, 2
    add ebx, ecx
    
    mov [sui_bian_xie], ebx
    mov eax, [sui_bian_xie]
    
    ret

section .data
sui_bian_xie   dw    0

与前面那个崩溃的程序相比，后者有一些微小的变化，还多了两行代码

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section .data
sui_bian_xie   dw    0

第一行先不管是表示接下来的内容经过编译后，会放到可执行文件的数据区域，同时也会随着程序启动的时候，分配对应的内存。

第二行就是描述真实的数据的关键所在里，这一行的意思是开辟一块 16bits 字节的空间，并且里面用 0 填充。这里的 dw（define word）定义了16bits的空间，前面那个 sui_bian_xie 的意思就是这里可以随便写，也就是起个名字而已，方便自己写代码的时候区分，这个 sui_bian_xie 会在编译时被编译器处理成一个具体的地址，我们无需理会地址具体时多少，反正知道前后的sui_bian_xie指代的是同一个东西就行了。

反汇编

使用 gdb 需要指令：gdb ./[编译好的文件名]

启动之后，你会看到终端编程变成这样了：

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(gdb)

OK，说明你成功了，接下来输入，并回车：

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(gdb) set disassembly-flavor intel

这一步是把反汇编的格式 调整称为 intel 的格式，稍后完事儿后你可以尝试不用这个设置，看看是什么效果。好了，继续，反汇编，输入命令并回车：

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(gdb) disas main
Dump of assembler code for function main:
   0x080483f0 <+0>: mov    eax,0x1
   0x080483f5 <+5>: mov    ebx,0x2
   0x080483fa <+10>:    add    eax,ebx
   0x080483fc <+12>:    ret    
   0x080483fd <+13>:    xchg   ax,ax
   0x080483ff <+15>:    nop
End of assembler dump.
(gdb)

好了，整个程序就在这里被反汇编出来了，请你先仔细看一看，是不是和我们写的源代码差不多？（后面多了两行汇编，你把它们当成路人甲看待就行了，不用理它）。

断点操作（下面一大段都是摘得）
  • 断点：程序在运行过程中，当它执行到“断点”对应的这条语句的时候，就会被强行叫停，等着我们把它看个精光，然后再把它放走
  • 注意看反汇编代码，每一行代码的前面都有一串奇怪的数字，这串奇怪的数字指它右边的那条指令在程序运行时的内存中的位置（地址）。注意，指令也是在内存里面的，也有相应的地址。

好了，我们开始尝试一下调试功能，首先是设置一个断点，让程序执行到某一个地方就停下来，给我们足够的时间观察。在gdb的命令行中输入：

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(gdb) break *0x080483f5

后面那串奇怪的数字在不同的环境下可能不一样，你可以结合这里的代码，对照着自己的实际情况修改。（使用反汇编中<+5>所在的那一行前面的数字）

然后我们执行程序：

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(gdb) run
Starting program: /home/vagrant/code/asm/03/test 

Breakpoint 1, 0x080483f5 in main ()
(gdb)

看到了吧，这下程序就被停在了我们设置的断点那个地方，对比着反汇编和你的汇编代码，找一找现在程序是停在哪个位置的吧。run后面提示的内容里，那一串奇怪的数字又出现了，其实这就是我们前面设置断点的那个地址。

好了，到这里，我们就把程序看个精光吧，先看一下eax寄存器的值：

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(gdb) info register eax
eax            0x1  1

刚好就是1啊，在我们设置断点的那个地方，它的前面一个指令是mov eax, 1，这时候eax的内容就真的变成1了，同样，你还可以看一下ebx：

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info register ebx
ebx            0xf7fce000   -134422528

ebx的值并不是2，这是因为mov ebx, 2这个语句还没有执行，所以暂时你看不到。那我们现在让它执行一下吧：

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(gdb) stepi
0x080483fa in main ()

好了，输入stepi之后，到这里，程序在我们的控制之下，向后运行了一条指令，也就是刚刚执行了mov ebx, 2，这时候看下ebx：

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(gdb) info register ebx
ebx            0x2  2

看到了吧，ebx已经变成2了。继续，输入stepi，然后看执行了add指令后的各个寄存器的值：

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(gdb) stepi
0x080483fc in main ()
(gdb) info register eax
eax            0x3  3

执行完add指令之后，eax跟我们想的一样，变成了3。如果我不知道程序现在停在哪里了，怎么办？很简单，输入disas之后，又能看到反汇编了，同时gdb还会标记出当前断点所在的位置：

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(gdb) disas
Dump of assembler code for function main:
   0x080483f0 <+0>: mov    eax,0x1
   0x080483f5 <+5>: mov    ebx,0x2
   0x080483fa <+10>:    add    eax,ebx
=> 0x080483fc <+12>:    ret    
   0x080483fd <+13>:    xchg   ax,ax
   0x080483ff <+15>:    nop
End of assembler dump.

现在刚好就在add执行过后的ret那个地方。这时候，如果你不想玩了，可以输入continue，让程序自由地飞翔起来，直到GG。

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(gdb) continue
Continuing.
[Inferior 1 (process 1283) exited with code 03]

看到了吧，程序已经GG了，而且返回了一个数字03。这刚好就是那个eax寄存器的值嘛。