汇编基础之使用vscode写hello world

news2024/11/13 11:08:59

汇编语言（Assembly Language）

概述

汇编语言（Assembly Language）是一种低级编程语言，它直接对应于计算机的机器代码（machine code），但使用了更易读的文本符号。每台个人计算机都有一个微处理器，用于管理计算机的算术、逻辑和控制活动。每个处理器系列都有其自己的指令集，用于处理各种操作，例如从键盘获取输入、在屏幕上显示信息以及执行各种其他任务。这些指令集称为“机器语言指令”。处理器仅理解机器语言指令，这些指令是由1和0组成的字符串。然而，机器语言过于晦涩难懂，难以在软件开发中直接使用。因此，低级汇编语言应运而生，它为特定的处理器家族设计，以符号代码和更易理解的形式表示各种指令。学习汇编语言虽然困难，但它能提供对计算机系统的深刻理解，提升编程效率和低级编程技能，并在安全、逆向工程、调试、编译器开发等领域提供重要帮助。(◉３◉)

我这里使用的是kali linux，后续的操作可能不同的操作系统会不一样

汇编器（Assembler）

将汇编语言代码转换为机器码的工具。这就类似于python，nodejs，gcc将py，js，c转化为机器码。汇编语言是针对特定计算机体系结构的低级编程语言，而大多数高级编程语言通常可跨多个系统移植。

接下来，你需要选择一个汇编语言编译器（或汇编器）。常用的汇编器包括：

NASM (Netwide Assembler)
GAS (GNU Assembler)
MASM (Microsoft Assembler) - Windows平台上使用
FASM (Flat Assembler)

这里推荐使用NASM，支持linux和windows，免费并且在网上的教程比较多。

其他操作系统可根据网址自行下载nasm下载

sudo apt-get update
sudo apt-get install nasm

基础语法

1. 段（Section）

汇编程序通常分为三个主要部分，分别是数据段、代码段和栈段。段（Section）是程序的逻辑分区，用于组织代码和数据。每个段通常具有特定的用途，如存储代码、数据或堆栈。

注释

汇编语言注释以分号（;）开头。它可以包含任何可打印字符，包括空格。它可以单独出现在一行上

section .data
    hello db 'Hello, World!', 0  ; 已初始化的数据

section .bss
    buffer resb 64  ; 未初始化的数据

section .text
    global _start

_start:
    ; 将 'Hello, World!' 输出到标准输出
    mov eax, 4         ; syscall number for sys_write
    mov ebx, 1         ; 文件描述符1是stdout
    mov ecx, hello     ; 指向消息的指针
    mov edx, 13        ; 消息长度
    int 0x80           ; 调用内核

    ; 退出程序
    mov eax, 1         ; syscall number for sys_exit
    xor ebx, ebx       ; 退出代码0
    int 0x80           ; 调用内核

1 `.data` 段

用途：存储已初始化的全局和静态变量。
特性：可读写段，程序可以在运行时修改该段的数据。
典型内容：字符串、已初始化的变量和常量。

2 `.bss` 段

用途：存储未初始化的全局和静态变量。
特性：该段在程序加载时被清零，因此初始值为0。
典型内容：未初始化的变量，通常在程序开始时被初始化。

3 `.text` 段

用途：存储程序的可执行代码。
特性：该段通常是只读的，防止在运行时意外修改代码。
典型内容：函数、指令和跳转标签。

hello db 'Hello, World!', 0：定义了一个名为 hello 的字节数组，存储字符串 "Hello, World!"，以 null 字符（0）结尾。

global _start：定义 _start 为全局符号，使得链接器知道程序从 _start 标签开始执行。

_start:：程序的入口点，汇编程序从这里开始执行

2. 指令（Instruction）

汇编语言中的指令是处理器执行的基本操作单元。每条指令通常由操作码和操作数组成。

mov eax, 1      ; 将立即数1加载到寄存器eax
add eax, ebx    ; 将寄存器ebx的值加到eax
int 0x80        ; 触发中断0x80，调用内核功能

3. 寄存器（Register）

寄存器是CPU内部用于临时存储数据的高速存储器。常见的寄存器有通用寄存器（如eax、ebx、ecx、edx）、段寄存器（如ds、es、fs、gs）、指针寄存器（如esp、ebp）等。

4. 标签（Label）

标签用于标识程序中的位置，便于跳转和调用，标签以冒号结尾。如下的两个标签

_start:
    mov eax, 1
    jmp _exit

_exit:
    mov eax, 60    ; 系统调用号（sys_exit）
    xor edi, edi   ; 退出状态码0
    syscall

5.系统调用

在Linux系统中，汇编程序通常通过触发中断（如int 0x80）或使用syscall指令进行系统调用。

vscode配置

安装拓展：

在拓展搜索：NASM

如果你只需要语法高亮，可以选择 The Netwide Assembler (NASM) highlight 或 nasm x86 syntax highlighting。

如果你需要更多的语言支持和调试功能，可以选择 NASM Language Support 或 NASM X86 Assembly Language。

如果你希望集成编译和运行功能，可以选择 nasm-compiler-linux。

创建文件：

在 VSCode 中创建一个新的文件，命名为 hello.asm，并将之前的汇编代码粘贴进去。在上面哦

汇编代码：

在终端中，导航到包含 hello.asm 文件的目录，然后运行以下命令进行汇编：

1. `nasm -f elf32 -o hello.o hello.asm`

作用：使用 NASM（Netwide Assembler）编译汇编源文件 hello.asm 生成目标文件 hello.o。

nasm：调用 NASM 汇编器。
-f elf32：指定生成的目标文件格式为 32 位 ELF（Executable and Linkable Format），这是 Linux 上常用的目标文件格式。
-o hello.o：指定输出文件名为 hello.o。
hello.asm：输入的汇编源文件名。

2. `ld -m elf_i386 -o hello hello.o`

作用：使用链接器 ld 将目标文件 hello.o 链接成可执行文件 hello。

ld：调用链接器。
-m elf_i386：指定链接的目标为 32 位 ELF 格式（即 i386 架构）。
-o hello：指定输出文件名为 hello。
hello.o：输入的目标文件名。

3. `./hello`

作用：运行生成的可执行文件 hello。

./hello：运行当前目录下的 hello 可执行文件。

nasm -f elf32 -o hello.o hello.asm

ld -m elf_i386 -o hello hello.o

./hello

如图所示，完成这步就可以输出hello world了。但是这样每次输入都很麻烦

快捷配置

创建任务配置文件：在 VSCode 中，按下 Ctrl+Shift+P，输入 Tasks: Configure Task，选择 Create tasks.json file from template，选择 Others。
编辑 tasks.json 文件：将以下内容粘贴到 tasks.json 文件中：

{
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "Build, Link and Run",
            "type": "shell",
            "command": "bash",
            "args": [
                "-c",
                "nasm -f elf32 -o ${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}.o ${file} && ld -m elf_i386 -o ${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension} ${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}.o && ${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}"
            ],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            },
            "problemMatcher": []
        }
    ]
}