在x64操作系统上运行x86汇编代码是否可行？

Question

最近我决定尝试基本的x86汇编语言，以便更容易调试程序等等。所以我开始（大约一周前）学习x86汇编语言。在此期间，我升级了计算机到8GB内存，因此我的x86 Windows XP安装浪费了所有内存，现在我正在运行一个x64 Windows 7副本，所以问题是：

在x64操作系统上能否使用x86汇编？它会在仿真器中正常运行吗？还是应该学习x64汇编语言？

- user252778

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我想在这个问题上免费提供一些意见（似乎很相关且不会打扰）：在世界上有许多x86-32的资源。在汇编级别上，32/64之间似乎没有太大的区别。考虑到32位材料的丰富性，是否值得挖掘64位资源并真正集中精力学习64位（假设一个人想要学习64位），或者，由于（至少看起来）重要的概念都在32位中，只有像64位寄存器这样的东西真正重要，因此仅限于32位对于仅进行casua的限制是可以接受的。 - Kevin Won

不是太多。但是如果你使用编译器，情况就会发生改变。调用约定和ABI不同，X86_64上强制使用的SSE2意味着它实际被使用。而像PIC之类的东西也相当不同。尽管如此，这些差异仍然是可控的。 - Marco van de Voort

Marco，我不太确定我是否理解正确：你是说你认为64位与32位之间的概念差异如此微不足道，以至于学习汇编语言的人可以安全地忽略它们，只需专注于32位而无需担心在转向64位时需要重新学习“旧”方式吗？ - Kevin Won

你其实不需要“重新学习”什么。学习栈参数（传统的32位）和寄存器参数（64位）的调用约定都是有意义的，而64位的调用约定在使用寄存器不足时确实必须使用栈参数，例如对于具有超过6个整数参数的函数。先学习32位并不是一个坏主意；在那里有些事情更简单。（但在现代调用约定中保持16字节的堆栈对齐比64位中的8字节推送更丑陋，因为它以4字节为单位。） - Peter Cordes

Answer 1

在x64操作系统上是否可以使用x86汇编语言工作？它在模拟器中能正常运行吗？

是的，可以并且可以正常运行。指令集体系结构始终向后兼容。

x86-64寄存器：

_{(来源：usenix.org)}

例如： 您可以看到，rax是新的64位通用寄存器，但您仍然可以使用eax，因为它对应于rax的低32位。

还是我应该学习x64汇编语言？

x86-32架构是x86-64的子集。就像您先学习x86，然后再去了解x86-64汇编语言中的新内容。 一旦您学会了x86汇编语言，那么这将是一个有用的资源：http://www.cs.cmu.edu/~fp/courses/15213-s06/misc/asm64-handout.pdf

- claws

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rax 中的 r 代表什么？我知道 e 代表扩展。 - kizzx2

@kizzx2：r 代表寄存器。 e 代表扩展。如果你去其他的 ISAs，你会发现像 r1、r2、r3 这样的寄存器名称。 - claws

视觉效果总是能让答案更好。 - Mert Akcakaya

很好的回答，附有易懂的图表。 - weefwefwqg3

x86 ISA总是向后兼容，因为这是它的关键特点/卖点（以及快速x86-64 CPU的存在也使其继续存在）。一些AArch64芯片已经放弃了对ARM32模式的支持。因此，通常情况下指令集架构并不总是向后兼容。MIPS64r6甚至重新组织了一些现有模式中的操作码，因此它是一种单独的不兼容CPU，只能与早期MIPS在asm源级别兼容。 - Peter Cordes

Answer 2

是的，当然可以。大多数程序仍然是32位的，并且在64位Windows系统上运行良好。这些程序是机器语言编写的，具有与汇编语言一一对应的映射关系（并且可以轻松地反汇编为x86汇编代码）。

- Max Shawabkeh

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谢谢，有了这个，我现在可以无后顾之忧地继续进行了。 - user252778

Answer 3

如果编译选项为：

Linux 明确实现了 32 位支持。

请注意保留 HTML 标签。

CONFIG_IA32_EMULATION=y

已设置。

大多数合理的发行版都会这样做，包括Ubuntu 14.04。

32位模拟当然是可能的，因为x86-64处理器设计成向后兼容32位可执行文件，通过32位模拟模式，内核知道如何使用。

另一件你需要担心的事情是库：要编译32位程序，你需要32位库。在Ubuntu 14.04 AMD64上：

sudo apt-get install gcc-multilib

然后我们可以轻松地通过一个hello world来测试它：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    puts("hello world");
    return EXIT_SUCCESS;
}

并且：

gcc -m32 hello_world.c
./a.out

打印出：

hello world

并且：

file a.out

确认它是32位的:

ELF 32-bit LSB  executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.24, BuildID[sha1]=358f7969deeb2f24a8dd932a0d296887af4eae30, not stripped

- Ciro Santilli OurBigBook.com

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Windows Subsystem for Linux并不会这样做；Windows内核中的仿真层表现得像CONFIG_IA32_EMULATION=n的Linux。它无法运行32位二进制文件或64位代码中的32位int 0x80系统调用（首先没有人应该这样做，但新手编写的汇编代码有时会这样做）。 - Peter Cordes