1、很早之前就听说 C 语言能够直接内嵌汇编指令。但是之前始终没有去详细了解过。最近由于某种需求,看到了相关的 C 语言代码。也就自然去简单的学习了一下如何在 C 代码中内嵌汇编指令。
汇编的语法风格分为两种,一种是intel风格,一种是at&t风格,intel风格主要用于windows平台,at&t风格主要用于unix平台。
本文主要的目标读者是习惯于C语言编程,但是,有时候不得不读懂一些汇编代码甚至做一些小范围的改动的开发者,比如操作系统移植时启动代码start.S文件的阅读与修改。如果想要深入研究汇编程序如何编写,请参考所使用的MIPS工具链的说明文档。
一、简介 作为最基本的编程语言之一,汇编语言虽然应用的范围不算很广,但重要性却勿庸置疑,因为它能够完成许多其它语言所无法完成的功能。就拿 Linux 内核来讲,虽然绝大部分代码是用 C 语言编写的,但仍然不可避免地在某些关键地方使用了汇编代码,其中主要是在 Linux 的启动部分。由于这部分代码与硬件的关系非常密切,即使是 C 语言也会有些力不从心,而汇编语言则能够很好扬长避短,最大限度地发挥硬件的性能。
开发过程中,对于多线程多进程的并发和并行的几乎是编程不可避免的事情,特别在涉及对于数据进行修改或者添加的时候。这个时候就需要锁的出现,锁有多种类型,互斥锁,自旋锁。除了锁之外,我们还定义了原子操作,当然如果探究本质的话,原子操作也是有锁的,只不过是对汇编的操作锁。
建议在虚拟机中使用Ubuntu 16.04来做实验(其实用18或者更新的也行,但是我还是习惯16的Unity桌面)。
绝大多数 Linux 程序员以前只接触过DOS/Windows 下的汇编语言,这些汇编代码都是 Intel 风格的。但在 Unix 和 Linux 系统中,更多采用的还是 AT&T 格式,两者在语法格式上有着很大的不同。
Capstone 是一款开源的反汇编框架,目前该引擎支持的CPU架构包括x86、x64、ARM、MIPS、POWERPC、SPARC等,Capstone 的特点是快速、轻量级、易于使用,它可以良好地处理各种类型的指令,支持将指令转换成AT&T汇编语法或Intel汇编语法等多种格式。Capstone的库可以集成到许多不同的应用程序和工具中,因此被广泛应用于反汇编、逆向工程、漏洞分析和入侵检测等领域,著名的比如IDA Pro、Ghidra、Hopper Disassembler等调试器都在使用该引擎。
1 AT&T 与INTEL的汇编语言语法的区别 1.1大小写 1.2操作数赋值方向 1.3前缀 1.4间接寻址语法 1.5后缀 1.6指令
在笔者上一篇文章《内核MDL读写进程内存》简单介绍了如何通过MDL映射的方式实现进程读写操作,本章将通过如上案例实现远程进程反汇编功能,此类功能也是ARK工具中最常见的功能之一,通常此类功能的实现分为两部分,内核部分只负责读写字节集,应用层部分则配合反汇编引擎对字节集进行解码,此处我们将运用capstone引擎实现这个功能。
中 , 函数模板 可以与 重载的 普通函数 放在一起 , 二者之间 的调用 有 不同的优先级 ;
在 Linux 代码中,经常可以看到在 C 代码中,嵌入部分汇编代码,这些代码要么是与硬件体系相关的,要么是对性能有关键影响的。
本系列拖了蛮久了,主要是因为LZ写的时候其实刚看到第二章,因此这一段时间快速看了下第三章,并花了点时间沉淀了一下,这才耽误了下来。
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注:本分类下文章大多整理自《深入分析linux内核源代码》一书,另有参考其他一些资料如《linux内核完全剖析》、《linux c 编程一站式学习》等,只是为了更好地理清系统编程和网络编程中的一些概念
如果这个操作序列是串行化的操作(在一个thread中串行执行),那么一切OK,然而,世界总是不能如你所愿。在多CPU体系结构中,运行在两个CPU上的两个内核控制路径同时并行执行上面操作序列,有可能发生下面的场景:
内联汇编即在C中直接使用汇编语句进行编程,使程序可以在C程序中实现C语言不能完成的一些工作,例如,在下面几种情况中必须使用内联汇编或嵌入型汇编。
或者: para = 0x04 movl $para, %ebx 指令执行的结果是将立即数04h装入寄存器ebx。
GCC产生的汇编代码有点难读,它包含一些我们不关心的信息。所有以 "." 开头的行都是指导汇编器和链接器的命令,称为“汇编器命令”。
go语言runtime(包括调度器)源代码中有部分代码是用汇编语言编写的,不过这些汇编代码并非针对特定体系结构的汇编代码,而是go语言引入的一种伪汇编,它同样也需要经过汇编器转换成机器指令才能被CPU执行。需要注意的是,用go汇编语言编写的代码一旦经过汇编器转换成机器指令之后,再用调试工具反汇编出来的代码已经不是go语言汇编代码了,而是跟平台相关的汇编代码。
使用原子操作典型例子众所周知就是多个线程操作同一个全局变量 i++, 由于对应的汇编指令并不只是一条,在并发访问下可能出现多个线程中的多条指令交错导致部分加操作丢失。全局变量i属于临界资源,当然可以使用加锁的方式保护临界资源,但是加锁开销比较大,用在这里有些杀鸡焉用牛刀。最好的方式是使用内核提供的atomic_t类型的原子变量来进行原子操作。
如果你是一个嵌入式开发人员,或者是Linux内核研发人员。可能经常会在内核中遇见如下代码:
在阅读本文之前,请先阅读gcc的相关文档,确保对如何在c中使用汇编语言有个基本的认识。
在c/c++语言中,如果你想获取一个二进制数为1的最高位的位置(比如40的最高位位置是5,1的最高位位置是0),该怎么办?
计算机学习过程中总会有各种疑问,但个人觉得,如果疑问越多,学到的东西会越多。但前提是愿意去想办法解答自己的疑问,这样就会完善自己的知识体系。遇到问题解决效率就会提升不少。
.globl(注意不是.global)用来声明全局标签,可从其它的文件访问,比如上面代码中.globl定义了_start,那么如果工程中其他的文件需要跳转到_start地址,可以直接使用
本文主要内容是介绍ARMv7和v8内联汇编的一些基础知识,并且会结合两个具体例子去看下如何用内联汇编来改写原来的代码。
注意观察图中,CS和IP的值: CS:IP处的地址就是CPU当前要读取、执行的指令。 Debug还列出了CS:IP所指向的内存单元处所存放的机器码,并将它翻译成为汇编治指令。 图中,CS:IP所
源码:https://github.com/felicityin/nand2tetris-rs
Go语言中的接口类型会根据是否包含一组方法而分成两种不同的实现,分别为包含一组方法的iface结构体和不包含任何方法的eface结构体。我们将从这两个结构的底层数据结构说起,然后在interface编译时具体类型赋值给接口时是如果进行转换的。
导语 | 最近,在写Go代码的时候,我发现了其特别有意思的两个奇技淫巧或者黑魔法,若使用得好可以提升性能,用得不好就会招来恶魔,嘿嘿,于是写下这篇文章和大家分享一下。 一、魔法:调用runtime中的私有函数 按照Go的编译约定,代码包内以小写字母开头的函数、变量是私有的: package test // 私有func abs() {} // 公共func Abs() {} 对于test包中abs函数只能在包内调用,而Abs函数却可以在其它包中导入后使用。 私有变量、方法的意义在于封装:控制
对于二进制的加法运算,若不考虑进位,则1+1=0,1+0=1,0+1=1,0+0=0,通过对比异或,不难发现,此方法与异或运算类似。因而排出进位,加法可用异或来实现。然后考虑进位,0+0进位为0,1+0进位为0,0+1进位为0,1+1进位为1,该操作与位运算的&操作相似。
上一节已经讲过,由于C语言中,整型的实际长度和范围不固定的问题,会导致C语言存跨平台移植的兼容问题,因此,C99标准中引入了stdint.h头文件,有效的解决了该问题。
受到2022年“谷歌使用Rust重写Android系统且所有Rust代码的内存安全漏洞为零” [1] 的启发,最近笔者怀着浓厚的兴趣也顺应Rust 的潮流,尝试着将一款C语言开发的基础软件转化为 Rust 语言。本文的主要目的是通过记录此次转化过程中遇到的比较常见且有意思的问题以及解决此问题的方法与大家一起做相关的技术交流和讨论。
C++反汇编第二讲,不同作用域下的构造和析构的识别 目录大纲: 1.全局(静态)对象的识别,(全局静态全局一样的,都是编译期间检查,所以当做全局对象看即可.)
DEBUG使用技巧 在windows系统下,可以在运行中键入cmd,然后输入debug就可以进入了。 相关命令: R 查看改变CPU寄存器的内容 D 查看内存中的内容 E 改写内存中的内容 U 将内存
测试平台: Ubuntu 16.04 Windows Mingw GCC gcc version 5.3.0 (i686-posix-dwarf-rev0, Built by MinGW-W64 project)
开始进入工业自动化,买的工控机带有GPIO接口,可用于直接控制继电器。 从厂家拿到接口手册一看,居然是汇编直接操作端口,基本上是IN/OUT指令了。接口很简单,计算位移,读取;计算位移,写入。 这种接口,常见有四种办法,分别是四种语言实现,一是直接写ASM,不过要公开给C#做的应用程序调用,很不容易,另外三种是C/C++/Delphi嵌入汇编,倒是问题不大。 接口实在是小,不想大动干戈,所以想了别的办法。 第五种,用C++/CLI,这也是一个不错的主意。但是我甚至想省掉这个接口DLL,于是有了第六种办法:C
Debug是DOS、Winodws都提供的实模式(8086 方式)程序的调试工具。使用它可以查看CPU各种寄存器中的内容、内存的情况和在机器码级跟踪程序的运行
最近在升级系统和进行一些性能优化,业余时间也看一些技术书籍和视频,看了下上次更新文章的时间,大致在一个月前了,确实有点久了,所以赶紧拾起来,不能让大伙忘了我不是😁。
众所周知,C 语言相比于汇编语言拥有更为强大的灵活性和抽象能力,但相较于汇编语言,C 语言又缺乏了直接寻址、读写内存的强大能力。 同时,C 语言由于具备更强大的抽象能力,往往会造成生成的机器指令过多,因此,对于嵌入式编程等领域的 C 语言程序设计来说,有一个非常常用的优化方式,就是将 C 语言编译后反汇编为汇编语言,然后通过阅读并精简汇编语言,来实现代码优化的目的。 那么,既然 C 语言、C++ 可以被编译器反汇编为汇编语言,我们是否可以直接通过汇编语言调用 C 语言或者让 C 语言去调用汇编语言呢?答案当然是可以的。 本文,我们就来详细介绍,如何在 linux 环境下实现 C 语言与汇编语言的相互调用。
https://juejin.im/post/5c7e72cd6fb9a049fc044519”
软件中断指令SWI用于产生SWI异常中断,用来实现在用户模式下对操作系统中特权模式的程序的调用;断点中断指令BKPT主要用于产生软件断点,供调试程序用。
正文之前 这几天陪人玩去了,所以没怎么看书。今早某人回家了。所以我也就可以一个人继续开始在图书馆的浪荡之路了。爽歪歪!!!!而且可以一个人独占温暖的地方,实在是妙不可言。另外,特地感谢YYW同学,严重改良了我的睡眠质量,让我现在可以沾着枕头就睡着,这也是很欣慰的一件事情,YYW同学你安心的回家玩耍吧。我在这儿也还可以哦~~ 哈哈~~ 正文 一、数组与指针 对于C语言的新手来说,理解指针的存在是比较困难的一件事情。那么,我们可以通过对比利用指针与直接用数组的下标码值来看看指针的便利之处在哪儿。 有如下C
在网上搜索了10min,大多数关于汇编程序debug功能的使用的文章,发现大多数都是一样的,只是简单的介绍了debug的一些命令符之类的,均没有谈及你自己编写的汇编程序应该如何使用debug。这对新人学习汇编很不友好!
随着以RISC-V(RISC,精简指令集计算机;V表示为第五代)为代表的新型开源ISA(instruction set architecture,指令集架构)的出现,使得国内在处理器研发上有了新的ISA可供选择。国内在处理器研发方面的人才需求也越来越多。但是由于目前国内计算机科学教学用具主要是8086微机和51单片机等陈旧的架构,这些处理器不仅缺乏相关的底层逻辑实现,而且指令架构过于陈旧不具备参考价值。综上所述,为了方便老师教学和学生由浅入深地了解处理器设计,需要一种开源的,简单的,同时使用了新型ISA的处理器,并且基于此集成一个SoC。
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