Go汇编程序无法独立使用，必须以Go包的方式组织，同时包中至少要有一个Go语言文件用于指明当前包名等基本包信息。如果Go汇编代码中定义的变量和函数要被其它Go语言代码引用，还需要通过Go语言代码将汇编中定义的符号声明出来。

查看汇编代码：go tool compile -S asm.go

计算机结构

X86 CPU体系结构

左边为常见内存布局：

• text一般为代码段（只读），存储要执行的指令数据；
• rodata（只读）与data数据段，一般存放全局数据；
• heap段用于动态管理数据；
• stack段为栈数据（一般函数调用与局部变量）；

中间为X86寄存器：

• BP记录当前函数帧的开始位置（函数调用会隐式影响其值）；
• SP对应当前栈（顶）指针的位置；

Go汇编为了简化汇编代码的编写，引入了PC、FP、SP、SB四个伪寄存器（详见《go汇编ASM简介》）

在AMD64环境：

• 伪PC寄存器是IP指令计数器寄存器的别名；
• 伪FP寄存器对应的是函数的帧指针，一般用来访问函数的参数和返回值；
• 伪SP栈指针对应的是当前函数栈帧的底部（不包括参数和返回值部分），一般用于定位局部变量（真SP寄存器对应的是栈的顶部）；
  • 使用SP时有一个临时标识符前缀（一般为局部变量名）就是伪SP：如a(SP)和b-8(SP)；
  • 没有临时标识符前缀的是真SP寄存器：如(SP)和+8(SP)；

常量与变量

Go汇编语言提供了DATA命令用于初始化包变量：

• symbol为变量标识符；
• offset为地址偏移；
• width为内存宽度（大小）
• value是初始化值（常量需以$开始，如$0xA1）

DATA symbol+offset(SB)/width, value

全局变量

全局变量是包一级的变量，全局变量一般有着较为固定的内存地址，声明周期跨越整个程序运行时间。

GLOBL symbol(SB), width

定义好的变量需要导出后，才可供其他代码引用（在汇编中定义变量，然后在go中使用）：

// asm.go
package asm

var count int32  // 声明，会关联到.s中对应变量
var Name string

// asm_amd64.s  是amd64的汇编
#include "textflag.h"

GLOBL ·Id(SB),NOPTR,$4

DATA ·count+0(SB)/1,$1
DATA ·count+1(SB)/1,$2
DATA ·count+2(SB)/1,$3
DATA ·count+3(SB)/1,$4
// 或者（小端）
// DATA ·count+0(SB)/4,$0x04030201

GLOBL ·Name(SB),NOPTR,$24

DATA ·Name+0(SB)/8,$·Name+16(SB)
DATA ·Name+8(SB)/8,$6
DATA ·Name+16(SB)/8,$"gopher"

常量

Go汇编语言中常量以$美元符号为前缀。常量的类型有整数、浮点数、字符和字符串等几种类型。数值型常量，可通过表达式构造新的常量：

$1           // 十进制
$0x1234ABCD  // 十六进制
$1.5         // 浮点数
$'a'         // 字符
$"abcd"      // 字符串

$2+2      // == $4
$(3&1)<<2 // == $4

数组

Go语言中数组是一种扁平内存结构的基础类型：

var num [2]int

// asm
GLOBL ·num(SB),$16
DATA ·num+0(SB)/8,$0
DATA ·num+8(SB)/8,$0

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mOFliZ1F-1670753220575)(pitures/2022-go-asm-array-2int.png)]

注：切片与字符串类似，是一种带Header的结构

字符串

字符串（只读类型，要避免在汇编中直接修改字符串底层数据的内容）在go中是一个struct（包含数据地址与长度）；amd64环境中StringHeader有16个字节大小，因此在汇编中定义一个16字节大小的变量（·helloworld）：

// data of string
GLOBL text<>(SB),NOPTR,$16
DATA text<>+0(SB)/8,$"Hello Wo"
DATA text<>+8(SB)/8,$"rld!"

// header of string
GLOBL ·helloworld(SB),$16
DATA ·helloworld+0(SB)/8,$text<>(SB) // StringHeader.Data
DATA ·helloworld+8(SB)/8,$12         // StringHeader.Len

函数

函数标识符通过TEXT汇编指令定义，其后的指令一般对应函数的实现：
TEXT symbol(SB), [flags,] $framesize[-argsize]

各部分说明：

• symbol：函数名（当前包的路径可以省略）后面是(SB)，表示是函数名符号相对于SB伪寄存器的偏移量，二者组合在一起形成最终的绝对地址。
• flags：标志（textlags.h文件中定义）:
  • NOSPLIT：不生成或包含栈分裂（栈大小检测）代码（一般用于没有任何其它函数调用的叶子函数）；
  • WRAPPER：表示这个是一个包装函数，在panic或runtime.caller等某些处理函数帧的地方不会增加函数帧计数；
  • NEEDCTXT：表示需要一个上下文参数，一般用于闭包函数；
• framesize：表示函数的局部变量需要多少栈空间，包含调用其它函数时准备调用参数的隐式栈空间；
  

参数与返回值

Go汇编语言要求，任何通过FP伪寄存器访问的变量必和一个临时标识符前缀组合后才能有效，一般使用参数对应的变量名作为前缀。函数的第一个参数和第一个返回值会分别进行一次地址对齐。

goroutine

Goroutine是Go中最基本的执行单元。goroutine就是一段代码加一个函数入口，以及在堆上为其分配的堆栈（初始4k，可随需要增长收缩）；因此其非常廉价。

goroutine调用与普通函数类似：

• 先设定参数；
• 将函数地址（f）和参数大小（12）压栈；
• 调用runtime.newproc
  • 新建一个栈空间，将参数复制到新栈；
  • 保存函数（f存放到strcut G的entry中）；
  • 等待调度；
• 恢复栈

  MOVL    $1, 0(SP)
  MOVL    $2, 4(SP)
  MOVL    $3, 8(SP)
  PUSHQ   $f(SB)
  PUSHQ   $12
  CALL    runtime.newproc(SB)
  POPQ    AX
  POPQ    AX