如何在GCC x86内联汇编中使用地址常量

Question

GCC工具链默认使用AT&T汇编语法，但是可以通过.intel_syntax指令支持Intel语法。

此外，AT&T和Intel语法都有一个带有前缀prefix和不带前缀noprefix的版本，它们之间的区别在于是否需要在寄存器名称前加上%符号。

根据存在哪些指令，地址常量的格式会发生变化。

让我们考虑以下C代码。

*(int *)0xdeadbeef = 0x1234;

使用objdump -d命令，我们发现它被编译为以下汇编指令。

movl $0x1234,0xdeadbeef

由于没有寄存器涉及，这是.att_syntax prefix和.att_syntax noprefix的正确语法，即在C代码中嵌入时，它们看起来像这样。

__asm__(".att_syntax prefix");
__asm__("movl $0x1234,0xdeadbeef");

__asm__(".att_syntax noprefix");
__asm__("movl $0x1234,0xdeadbeef");

您可以选择使用括号将地址常量括起来，例如：

__asm__("movl $0x1234,(0xdeadbeef)");

加上符号后，普通地址常量的代码将无法编译。

同样适用于will work as well。

__asm__("movl $0x1234,$0xdeadbeef"); // won't compile

当用括号将此表达式括起来时，编译器会发出错误的代码而没有警告，即

__asm__("movl $0x1234,($0xdeadbeef)"); // doesn't warn, but doesn't work!

这会错误地发出指令。

movl $0x1234,0x0

在Intel模式下，如果可能存在歧义，一个地址常量必须附带一个段寄存器以及操作数大小和PTR标志。在我的机器上（一台安装有Windows XP和当前MinGW和Cygwin GCC版本的Intel双核笔记本电脑上），默认使用ds寄存器。

方括号可以省略。如果省略了段寄存器但保留了方括号，则地址常量也会被正确识别。但是，在我的系统上省略寄存器会发出警告。

在前缀模式下，段寄存器必须用%作为前缀，但仅使用方括号仍然有效。这些是生成正确指令的不同方式：

__asm__(".intel_syntax noprefix");
__asm__("mov DWORD PTR ds:0xdeadbeef,0x1234");
__asm__("mov DWORD PTR ds:[0xdeadbeef],0x1234");
__asm__("mov DWORD PTR [0xdeadbeef],0x1234"); // works, but warns!

__asm__(".intel_syntax prefix");
__asm__("mov DWORD PTR %ds:0xdeadbeef,0x1234");
__asm__("mov DWORD PTR %ds:[0xdeadbeef],0x1234");
__asm__("mov DWORD PTR [0xdeadbeef],0x1234"); // works, but warns!

省略段寄存器和括号将无法编译。

__asm__("mov DWORD PTR 0xdeadbeef,0x1234"); // won't compile

我将把这个问题标记为社区维基，因此如果你有任何有用的补充，请随意添加。

- Christoph

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这显然不仅仅涉及工具链中的 AS；涉及哪个版本的 GCC？您是否检查了 gcc -S 的输出以验证输入到 GNU as 中的内容是否符合预期？ - Charles Duffy

好的，是我搞砸了 - 至少部分地；用 0xdeadbeaf 替换 ($0xdeadbeaf) 似乎可以解决问题；测试后我会编辑问题... - Christoph

@Charles：是的，gcc -S 产生了预期的结果。 - Christoph

关于前缀的问题，我已经回答了。但是我并没有看到你在使用noprefix时遇到的警告。你使用的是哪个版本的gas/GCC？ - Tom Alsberg

@Tom：gcc/as版本：cygwin：3.4.4/2.18.50.20080625，mingw32：3.4.5,4.3.0.20080305/2.17.50.20060824。 - Christoph

Answer 1

< p > noprefix/prefix 指令只控制是否需要在寄存器前加上 % 前缀（至少文档是这么说的，而这也是文档提到的唯一区别）。 在 AT&T 语法中，值字面量始终需要添加 $ 前缀，而在 Intel 语法中则永远不需要。 因此，以下内容是正确的：

__asm__(".intel_syntax prefix");
__asm__("MOV [DWORD PTR 0xDEADBEEF], 0x1234");

如果你真的倾向于在使用GCC编译器和GAS汇编器的C代码中嵌入Intel语法的汇编代码，请不要忘记在其后添加以下内容，以便汇编器可以理解GCC生成的其余（AT＆T语法）汇编代码：

__asm__(".att_syntax prefix");

我看到前缀/无前缀区别的原因是，在AT&T语法中，对于Intel架构上的寄存器，实际上并不需要使用%前缀，因为寄存器已经有了名称。但是为了保持统一性，可以添加该前缀，因为一些其他架构（例如SPARC）具有编号的寄存器，此时仅指定低编号可能会产生歧义，无法确定是指内存地址还是寄存器。

- Tom Alsberg

Answer 2

以下是我的测试结果：

*(int *)0xdeadbeaf = 0x1234; // reference implementation

// AT&T: addresses without sigil; parentheses are optional

__asm__(".att_syntax prefix");
__asm__("movl $0x1234,0xdeadbeaf");     // works
__asm__("movl $0x1234,(0xdeadbeaf)");   // works
__asm__("movl $0x1234,($0xdeadbeaf)");  // doesn't work, doesn't warn!
//__asm__("movl $0x1234,$0xdeadbeaf");  // doesn't compile
//__asm__("movl 0x1234,0xdeadbeaf");    // doesn't compile
//__asm__("movl 0x1234,(0xdeadbeaf)");  // doesn't compile

__asm__(".att_syntax noprefix");
// same as above: no registers used!

// Intel: addresses with square brackets or segment register prefix
// brackets without prefix will warn

__asm__(".intel_syntax noprefix");
__asm__("mov DWORD PTR ds:0xdeadbeaf,0x1234");      // works
__asm__("mov DWORD PTR ds:[0xdeadbeaf],0x1234");    // works
__asm__("mov DWORD PTR [0xdeadbeaf],0x1234");       // works, but warns!
//__asm__("mov DWORD PTR 0xdeadbeaf,0x1234");       // doesn't compile

// `prefix` will add % to register names

__asm__(".intel_syntax prefix");
__asm__("mov DWORD PTR %ds:0xdeadbeaf,0x1234");     // works
__asm__("mov DWORD PTR %ds:[0xdeadbeaf],0x1234");   // works
__asm__("mov DWORD PTR [0xdeadbeaf],0x1234");       // works, but warns!
//__asm__("mov DWORD PTR 0xdeadbeaf,0x1234");       // doesn't compile

__asm__(".att_syntax prefix");

- Christoph

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正如我在我的答案中所指出的，我认为在这方面noprefix和prefix没有任何区别。文档只是说它影响寄存器名称前面的％。因此，在noprefix下相同的块也应该在prefix下工作。 - Tom Alsberg

@Tom：不幸的是，情况并非如此 - noprefix 版本在与 prefix 一起使用时会发出“错误：意外的令牌 :”。 - Christoph

这不是因为另外两个无前缀的例子包括一个寄存器（ds），所以在使用前缀时需要向其添加％吗？ - Tom Alsberg

@Tom：不错 - 所以语法实际上是有意义的！你想总结一下吗？还是我更新问题，包括这些结果？ - Christoph

你总结得比我好。现在无法尝试，但当我尝试并与MASM/TASM传统接受的英特尔语法进行概括或比较时，我可能会编辑我的答案。对于你将问题详细编辑成如此好的解释表示赞赏！ - Tom Alsberg