GCC的内嵌AT&T汇编语法

### GCC的内嵌AT&T汇编语法 #### 一、概述 在开发操作系统时，虽然大部分功能可以通过C/C++等高级语言实现，但对于与硬件密切相关的部分或对代码大小及性能有特殊要求的部分，则需要使用汇编语言。尤其是在启动代码阶段，精炼的汇编语言能够有效地减小目标代码的大小并提升程序效率。因此，了解汇编语言是必要的。如果选择GCC作为编译工具，那么熟悉AT&T汇编语言语法尤为重要。 #### 二、AT&T汇编语言语法详解 ##### 1. 寄存器引用 在AT&T汇编语言中，引用寄存器时需在寄存器名称前加上百分号`%`。例如：`movl %eax, %ebx`。 80386架构提供了多种类型的寄存器： - **32位通用寄存器**：`%eax`、`%ebx`、`%ecx`、`%edx`、`%edi`、`%esi`、`%ebp`、`%esp`。 - **16位通用寄存器**：`%ax`、`%bx`、`%cx`、`%dx`、`%di`、`%si`、`%bp`、`%sp`。它们实际上是上述32位寄存器的低16位。 - **8位通用寄存器**：`%ah`、`%al`、`%bh`、`%bl`、`%ch`、`%cl`、`%dh`、`%dl`。这些是`%ax`、`%bx`、`%cx`、`%dx`的高8位和低8位。 - **段寄存器**：`%cs`（代码）、`%ds`（数据）、`%ss`（堆栈）、`%es`、`%fs`、`%gs`。 - **控制寄存器**：`%cr0`、`%cr2`、`%cr3`。 - **调试寄存器**：`%db0`、`%db1`、`%db2`、`%db3`、`%db6`、`%db7`。 - **测试寄存器**：`%tr6`、`%tr7`。 - **浮点寄存器**：`%st(0)`至`%st(7)`。 ##### 2. 操作数顺序 AT&T汇编语言的操作数排列顺序是从源到目的，即从左向右。例如：`movl %eax, %ebx`，这里的`%eax`是源操作数，`%ebx`是目的操作数。 ##### 3. 立即数 使用立即数时，需要在数字前加上美元符号`$`。例如：`movl $0x04, %ebx`。此外，也可以通过定义变量的方式使用立即数，例如： ```asm para = 0x04 movl $para, %ebx ``` 这行指令会将立即数`0x04`装入寄存器`%ebx`。 ##### 4. 符号常数 符号常数可以直接引用。例如： ```asm value: .long 0x12a3f2de movl value, %ebx ``` 这条指令将把常数值`0x12a3f2de`装入寄存器`%ebx`。如果要引用符号的地址，则需在符号前加上符号`$`。例如：`movl $value, %ebx`，这条指令则会将符号`value`的地址装入寄存器`%ebx`。 ##### 5. 操作数的长度 操作数的长度可通过指令后缀来指定，例如：`b`（字节，8位）、`w`（字，16位）、`l`（双字，32位）。例如：`movb %al, %bl`、`movw %ax, %bx`、`movl %eax, %ebx`。如果未明确指定操作数长度，编译器会根据目标操作数的长度自动设定。例如：`mov %ax, %bx`会被视为`movw %ax, %bx`，因为目标操作数`%bx`的长度为16位。 ##### 6. 符号扩展和零扩展指令 符号扩展指令和零扩展指令是AT&T汇编语言中特有的。这些指令需要显式地指定源操作数和目的操作数的长度。例如：`movsbl`表示将一个字节（byte）扩展为双字（long），`movbw`表示将一个字节扩展为字（word），`movswl`表示将一个字扩展为双字。 在AT&T语法中，符号扩展指令和零扩展指令的基本形式为“movs”和“movz”，后跟源操作数长度和目的操作数长度。例如：`movsbl %al, %edx`意味着将`%al`寄存器中的内容符号扩展后放置到`%edx`寄存器中。 其他Intel格式的符号扩展指令还包括： - `cbw` -- 将字节寄存器`%al`中的值符号扩展到字寄存器`%ax`中。 - `cwde` -- 将字寄存器`%ax`中的值符号扩展到双字寄存器`%eax`中。 掌握AT&T汇编语言语法对于理解GCC编译器的行为至关重要。通过熟悉这些基本概念和指令，开发者可以更好地优化其代码，并在必要时利用汇编语言的优势来编写高效且紧凑的系统软件。