这段汇编语言代码是什么意思？

Question

这段汇编语言代码是什么意思？

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我是一名学生，刚开始学习汇编语言。为了更好地理解它，我写了一个简短的C程序并将其转换为汇编语言。然而令我惊讶的是，我一点也没理解。

代码如下：

#include<stdio.h>

int main()
{
    int n;
    n=4;
    printf("%d",n);
    return 0;
}

相应的汇编语言为：

.file   "delta.c"
    .section    .rodata
.LC0:
    .string "%d"
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    pushl   %ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    movl    %esp, %ebp
    .cfi_def_cfa_register 5
    andl    $-16, %esp
    subl    $32, %esp
    movl    $4, 28(%esp)
    movl    $.LC0, %eax
    movl    28(%esp), %edx
    movl    %edx, 4(%esp)
    movl    %eax, (%esp)
    call    printf
    movl    $0, %eax
    leave
    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5) 4.6.3"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

这些是什么意思？

- DDR

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你有什么部分不理解吗？我们不能解释每一个句子，如果你处于这个水平，需要先阅读一本书，而不是直接跳进难以理解的内容。告诉我们哪些部分你理解了，哪些部分你不理解。 - Gilles 'SO- stop being evil'

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你的例子中有几个重要概念，如果逐行解释指令，这些概念可能会被忽略。如果你对汇编指令没有或很少了解，可以找一本书或一些基础教材进行学习。一旦你熟悉了指令的工作方式，就可以学习更大的概念，如管理堆栈框架、寄存器/内存和函数调用惯例。 - lurker

其实我对汇编语言不是很了解，只知道一些 mov、add 等指令。我最好选择你的意见。 - Nithin Jose

可能只是栈帧操作让你感到沮丧。从movl $4, 28(%esp)开始，它应该看起来非常熟悉（与源代码进行比较）。 - Brian Knoblauch

如果你想给自己一个好处，就从MIPS汇编语言开始吧。 - Raphael

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2个回答

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对我而言，英特尔的语法更易于阅读。学习如何生成英特尔语法有助于更好地理解C程序；

gcc -S -masm=intel file.c

在Windows中，你的C程序变成了：

    .file   "file.c"
    .intel_syntax noprefix
    .def    ___main;    .scl    2;  .type   32; .endef
    .section .rdata,"dr"
LC0:
    .ascii "%d\0"
    .text
    .globl  _main
    .def    _main;  .scl    2;  .type   32; .endef
_main:
LFB13:
    .cfi_startproc
    push    ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    mov ebp, esp
    .cfi_def_cfa_register 5
    and esp, -16
    sub esp, 32
    call    ___main
    mov DWORD PTR [esp+28], 4
    mov eax, DWORD PTR [esp+28]
    mov DWORD PTR [esp+4], eax
    mov DWORD PTR [esp], OFFSET FLAT:LC0
    call    _printf
    mov eax, 0
    leave
    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret
    .cfi_endproc
LFE13:
    .ident  "GCC: (rev2, Built by MinGW-builds project) 4.8.1"
    .def    _printf;    .scl    2;  .type   32; .endef

编译器选项在Ubuntu和Windows上应该相同。

除了疯狂的标签外，这更像是我在教科书中读到的汇编语言。

这是一个观察它的方式；

    call    ___main

    mov DWORD PTR [esp+28], 4  
    mov eax, DWORD PTR [esp+28]              ; int n = 4;

    mov DWORD PTR [esp+4], eax 
    mov DWORD PTR [esp], OFFSET FLAT:LC0
    call    _printf                          ; printf("%d",n);

    mov eax, 0
    leave                                    ; return 0;

- James

1

是的，更多的教科书使用Intel格式。我在25年前开始学习汇编语言时就是用Intel格式的。今天，除了一个例外情况：疯狂的386间接寻址模式，我发现AT＆T格式更容易阅读。无论如何，[ecx*2+12]比12(,ecx,2)更容易阅读。 - Pseudonym

哦，那很有趣，是因为AT＆T的风格更具生产力，还是你只是更多地接触了他们的语法而已？也许在未来，我也会开始更喜欢AT＆T的方式。 - James

我发现这样更有效率，而且通常更容易阅读。DWORD PTR 会让你感觉像在写 COBOL 一样，而 x86-64 只会让情况变得更糟。 - Pseudonym

“.global” 是来自 nasm 还是 Intel 语法？我总是在 nasm 中使用“ .global”（在 Intel 模式下；它是否支持 AT&T？如果支持，我也不会使用它），如果我练习 AT&T 语法，我会使用 GAS 和“ .globl”。无论使用哪种汇编器，我都应该始终使用“ .global”与 Intel 一起使用，“ .globl”与 AT&T 一起使用吗？以实现最大的可移植性？ - RastaJedi

@RastaJedi：NASM和GAS使用完全不同的指令，尽管当GAS处于.intex_syntax noprefix模式时，它们支持类似的助记符和语法。 NASM的“global”指令没有“.”。显然，在NASM中应始终使用global symbol_name。对于GAS，请使用.globl，因为这是gcc所做的。我不知道它是否甚至支持.global。 - Peter Cordes

是的，我是指 global，不好意思。但是 GAS 支持 .global，我有时候也会用到它。很好，我只使用每个变量一个修饰符。 - RastaJedi

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Scott Wisniewski · Accepted Answer

让我们分解一下：

.file   "delta.c"

编译器使用此信息告知你汇编代码来自哪个源文件。对于汇编器而言，这并不重要。

.section    .rodata

这是一个新章节的开始。"rodata"是指"只读数据"部分的名称。该部分最终会将数据写入可执行文件，并映射到只读数据中。可执行镜像的所有".rodata"页面最终会被加载镜像的所有进程共享。

通常情况下，源代码中任何无法优化为汇编内核函数的"编译时常量"最终都会存储在"只读数据"部分中。

.LC0:
    .string "%d"

.LC0"部分是一个标签。它提供了一个符号名称，引用文件中它之后出现的字节。在这种情况下，“LC0”表示字符串“%d”。GNU汇编器使用以“L”开头的标签作为“局部标签”的约定。这具有技术含义，主要是对编写编译器和链接器的人感兴趣。在这种情况下，编译器用它来引用特定对象文件中私有的符号。在这种情况下，它代表一个字符串常量。

.text

这是一个新的章节。"text" 章节是存储可执行代码的目标文件中的章节。

.globl  main

".global"指令告诉汇编器将其后面的标签添加到生成的目标文件“导出”的标签列表中。这基本上意味着“这是一个应该对链接器可见的符号”。例如，在“C”中的“非静态”函数可以被任何声明（或包含）兼容函数原型的c文件调用。这就是为什么您可以＃include stdio.h，然后调用printf的原因。当编译任何非静态C函数时，编译器会生成一个声明指向函数开头的全局标签的汇编代码。与不应链接的字符串字面值相对比，它们是“局部”符号。

.type   main, @function

我不确定GAS（GNU汇编器）如何处理“.type”指令。然而，这个指令告诉汇编器，“main”标签是可执行代码，而不是数据。

main:

这定义了你“main”函数的入口点。

.LFB0:

这是一个“本地标签”，它指向函数的起始位置。

    .cfi_startproc

这是一个“调用帧信息”指令。它指示汇编器发出dwarf格式的调试信息。

    pushl   %ebp

这是汇编代码中“前奏”的标准部分。它保存了当前的“ebp”寄存器值。“ebp”或“基址”寄存器用于在函数内存储堆栈帧的“基址”。而“esp”（“堆栈指针”）寄存器可能会在函数内调用其他函数时发生变化，但“ebp”保持不变。任何函数参数都可以相对于“ebp”访问。按照ABI调用约定，在函数修改EBP寄存器之前，必须先保存它，以便在函数返回之前恢复原始值。

    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8

我还没有详细调查过这些内容，但我相信它们与DWARF调试信息相关。

    movl    %esp, %ebp

GAS使用AT&T语法，与英特尔手册使用的语法相反。这意味着“将ebp设置为esp”。这基本上为函数的其余部分建立了“基指针”。

    .cfi_def_cfa_register 5
    andl    $-16, %esp
    subl    $32, %esp

这也是函数结尾的一部分。它会对齐堆栈指针，并从中减去足够的空间以容纳函数中的所有本地变量。

    movl    $4, 28(%esp)

这将32位整数常量4加载到堆栈帧中的一个插槽中。

    movl    $.LC0, %eax

这将"%d"字符串常量加载到eax中。

    movl    28(%esp), %edx

这将从栈中偏移量为28的位置加载存储的值"4"到edx寄存器。很可能你的代码是在关闭优化的情况下编译的。

    movl    %edx, 4(%esp)

接着将数值4移动到堆栈中，在调用printf时，它需要在正确的位置。

    movl    %eax, (%esp)

这将把字符串“%d”加载到调用printf时需要的堆栈位置。

    call    printf

这个调用了printf。

    movl    $0, %eax

这将eax设置为0。考虑到接下来的指令是“leave”和“ret”，这相当于在C代码中返回0。 EAX寄存器用于保存函数的返回值。

    leave

这个指令清理调用框架。它将ESP设置回EBP，然后从修改后的堆栈指针中弹出EBP。与下一个指令一样，这是函数结尾部分的一部分。

    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4

这是更多关于DWARF的东西

ret

这是实际的返回指令，它从函数中返回。

    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5) 4.6.3"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits