Linux 汇编语言开发指南

核心提示： 四、Linux 汇编工具 Linux 平台下的汇编工具虽然种类很多，但同 DOS/Windows 一样，Linux 汇编语言开发指南(3)，最基本的仍然是汇编器、连接器和调试器， 1.汇编器 汇编器（assembler）的作用是将用汇编语言编写的源程序转换成二进制形式的目标代码，ALD 在遇到

四、Linux 汇编工具

Linux 平台下的汇编工具虽然种类很多，但同 DOS/Windows 一样，最基本的仍然是汇编器、连接器和调试器。

1.汇编器

汇编器（assembler）的作用是将用汇编语言编写的源程序转换成二进制形式的目标代码。Linux 平台的标准汇编器是 GAS，它是 GCC 所依赖的后台汇编工具，通常包含在 binutils 软件包中。GAS 使用标准的 AT&T 汇编语法，可以用来汇编用 AT&T 格式编写的程序：

[xiaowp@gary code]$ as -o hello.o hello.s

Linux 平台上另一个经常用到的汇编器是 NASM，它提供了很好的宏指令功能，并能够支持相当多的目标代码格式，包括 bin、a.out、coff、elf、rdf 等。NASM 采用的是人工编写的语法分析器，因而执行速度要比 GAS 快很多，更重要的是它使用的是 Intel 汇编语法，可以用来编译用 Intel 语法格式编写的汇编程序：

[xiaowp@gary code]$ nasm -f elf hello.asm

2.链接器

由汇编器产生的目标代码是不能直接在计算机上运行的，它必须经过链接器的处理才能生成可执行代码。链接器通常用来将多个目标代码连接成一个可执行代码，这样可以先将整个程序分成几个模块来单独开发，然后才将它们组合(链接)成一个应用程序。 Linux 使用 ld 作为标准的链接程序，它同样也包含在 binutils 软件包中。汇编程序在成功通过 GAS 或 NASM 的编译并生成目标代码后，就可以使用 ld 将其链接成可执行程序了：

[xiaowp@gary code]$ ld -s -o hello hello.o

3.调试器

有人说程序不是编出来而是调出来的，足见调试在软件开发中的重要作用，在用汇编语言编写程序时尤其如此。Linux 下调试汇编代码既可以用 GDB、DDD 这类通用的调试器，也可以使用专门用来调试汇编代码的 ALD(Assembly Language Debugger)。

从调试的角度来看，使用 GAS 的好处是可以在生成的目标代码中包含符号表(symbol table)，这样就可以使用 GDB 和 DDD 来进行源码级的调试了。要在生成的可执行程序中包含符号表，可以采用下面的方式进行编译和链接：

[xiaowp@gary code]$ as --gstabs -o hello.o hello.s [xiaowp@gary code]$ ld -o hello hello.o

执行 as 命令时带上参数 --gstabs 可以告诉汇编器在生成的目标代码中加上符号表，同时需要注意的是，在用 ld 命令进行链接时不要加上 -s 参数，否则目标代码中的符号表在链接时将被删去。

在 GDB 和 DDD 中调试汇编代码和调试 C 语言代码是一样的，你可以通过设置断点来中断程序的运行，查看变量和寄存器的当前值，并可以对代码进行单步跟踪。图1 是在 DDD 中调试汇编代码时的情景：

图1 用 DDD 中调试汇编程序

汇编程序员通常面对的都是一些比较苛刻的软硬件环境，短小精悍的ALD可能更能符合实际的需要，因此下面主要介绍一下如何用ALD来调试汇编程序。首先在命令行方式下执行ald命令来启动调试器，该命令的参数是将要被调试的可执行程序：

[xiaowp@gary doc]$ ald hello Assembly Language Debugger 0.1.3 Copyright (C) 2000-2002 Patrick Alken hello: ELF Intel 80386 (32 bit), LSB, Executable, Version 1 (current) Loading debugging symbols...(15 symbols loaded) ald>

当 ALD 的提示符出现之后，用 disassemble 命令对代码段进行反汇编：

ald> disassemble -s .text Disassembling section .text (0x08048074 - 0x08048096) 08048074　BA0F000000　　　　　　　　 mov edx, 0xf 08048079　B998900408　　　　　　　　 mov ecx, 0x8049098 0804807E　BB01000000　　　　　　　　 mov ebx, 0x1 08048083　B804000000　　　　　　　　 mov eax, 0x4 08048088　CD80　　　　　　　　　　　 int 0x80 0804808A　BB00000000　　　　　　　　 mov ebx, 0x0 0804808F　B801000000　　　　　　　　 mov eax, 0x1 08048094　CD80　　　　　　　　　　　 int 0x80

上述输出信息的第一列是指令对应的地址码，利用它可以设置在程序执行时的断点：

ald> break 0x08048088 Breakpoint 1 set for 0x08048088

断点设置好后，使用 run 命令开始执行程序。ALD 在遇到断点时将自动暂停程序的运行，同时会显示所有寄存器的当前值：

ald> run Starting program: hello Breakpoint 1 encountered at 0x08048088 eax = 0x00000004 ebx = 0x00000001 ecx = 0x08049098 edx = 0x0000000F esp = 0xBFFFF6C0 ebp = 0x00000000 esi = 0x00000000 edi = 0x00000000 ds　= 0x0000002B es　= 0x0000002B fs　= 0x00000000 gs　= 0x00000000 ss　= 0x0000002B cs　= 0x00000023 eip = 0x08048088 eflags = 0x00000246 Flags: PF ZF IF 08048088　CD80　　　　　　　　　　　 int 0x80

如果需要对汇编代码进行单步调试，可以使用 next 命令：

ald> next Hello, world! eax = 0x0000000F ebx = 0x00000000 ecx = 0x08049098 edx = 0x0000000F esp = 0xBFFFF6C0 ebp = 0x00000000 esi = 0x00000000 edi = 0x00000000 ds　= 0x0000002B es　= 0x0000002B fs　= 0x00000000 gs　= 0x00000000 ss　= 0x0000002B cs　= 0x00000023 eip = 0x0804808F eflags = 0x00000346 Flags: PF ZF TF IF 0804808F　B801000000　　　　　　　　 mov eax, 0x1

若想获得 ALD 支持的所有调试命令的详细列表，可以使用 help 命令：

ald> help Commands may be abbreviated. If a blank command is entered, the last command is repeated. Type `help <command>' for more specific information on <command>. General commands attach　　　　 clear　　　　　continue　　　 detach　　　　 disassemble enter　　　　　examine　　　　file　　　　　 help　　　　　 load next　　　　　 quit　　　　　 register　　　 run　　　　　　set step　　　　　 unload　　　　 window　　　　 write Breakpoint related commands break　　　　　delete　　　　 disable　　　　enable　　　　 ignore lbreak　　　　 tbreak