Golang汇编

简介

Go语言汇编基于plan9汇编,是一个中间汇编方式，以忽略底层不同架构之间的一些差别；

寄存器

Go汇编引入了4个伪寄存器，这4个寄存器是编译器用来维护上下文、特殊标识等作用的:

PC(Program counter, 程序计数器): jumps and branches，指向指令地址
FP(Frame pointer, 栈桢指针): arguments and locals.(指向当前栈帧)，形如 symbol+offset(FP) 的方式，引用函数的输入参数。例如 arg0+0(FP)
SB(Static base pointer,全局静态基指针): global symbols.(指向全局符号表)
SP(Stack pointer, 栈顶指针): top of stack.(指向当前栈顶部)，形如 symbol+offset(SP) 的方式，引用函数的局部变量

注意:

栈是向下增长，golang的汇编是调用者维护参数返回值跟返回地址。所以FP的值小于参数跟返回值。

常用操作指令

格式：<指令> [源操作数] [目的操作数]

助记符	指令种类	用途	示例	说明
`MOVQ`	传送	数据传送	MOVQ 48, AX	// 把 48 传送到 AX
`LEAQ`	传送	地址传送	LEAQ AX, BX	// 把 AX 有效地址传送到 BX
`PUSHQ`	传送	栈压入	PUSHQ AX	// 将 AX 内容送入栈顶位置
`POPQ`	传送	栈弹出	POPQ AX	// 弹出栈顶数据后修改栈顶指针
`ADDQ`	运算	相加并赋值	ADDQ BX, AX	// 等价于 AX+=BX
`SUBQ`	运算	相减并赋值	SUBQ BX, AX	// 等价于 AX-=BX
`CMPQ`	运算	比较大小	CMPQ SI CX	// 比较 SI 和 CX 的大小
`CALL`	转移	调用函数	CALL runtime.printnl(SB)	// 发起调用
`JMP`	转移	无条件转移指令	JMP 0x0185	//无条件转至 0x0185 地址处
`JLS`	转移	条件转移指令	JLS 0x0185	//左边小于右边，则跳到 0x0185

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// 栈
SUBQ $0x18, SP      // SP -= 0x18, 栈指针下移，栈范围扩大，为函数分配函数栈帧
ADDQ $0x18, SP      // SP ++ 0x18, 清除函数栈帧
// 数据copy
MOVB $1, DI         // 1 byte，常数用$num表示
MOVW $0x10, BX      // 2bytes
MOVD $1, DX         // 4 bytes
MOVQ $-10, AX       // 8 bytes
// 计算指令
ADDQ AX, BX         // BX += AX
SUBQ AX, BX         // BX -= AX
IMULQ AX, BX        // BX *= AX
// 跳转
// 无条件跳转
JMP addr         // 跳转到地址，地址可为代码中的地址 不过实际上手写不会出现这种东西
JMP label        // 跳转到标签 可以跳转到同一函数内的标签位置
JMP 2(PC)        // 以当前置顶为基础，向前/后跳转x行
JMP -2(PC)       // 同上
// 有条件跳转
JNZ target       // 如果zero flag被set过，则跳转
// 变量
DATA symbol+offset(SB)/width,value      // 初始化symbol+offset(SB)的数据中width bytes,赋值为value
GLOBL runtime·tlsoffset(SB), NOPTR, $4  // 声明一个全局变量tlsoffset，4byte，没有DATA部分，因其值为0。
// NOPTR 表示这个变量数据中不存在指针，GC不需要扫描。

汇编示例

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package main

func add(a, b int) int{
    sum := 0 // 不设置该局部变量sum，add栈空间大小会是0
    sum = a+b
    return sum
}
func main(){
    println(add(1,2))
}

编译汇编

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$ go tool compile -N -l -S main.go 

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"".add STEXT nosplit size=60 args=0x18 locals=0x10
    0x0000 00000 (main.go:3) TEXT "".add(SB), NOSPLIT, $16-24
    0x0000 00000 (main.go:3) SUBQ $16, SP ;;生成add栈空间
    0x0004 00004 (main.go:3) MOVQ BP, 8(SP)
    0x0009 00009 (main.go:3) LEAQ 8(SP), BP
    ;; ...omitted FUNCDATA stuff...    
    0x000e 00014 (main.go:3) MOVQ $0, "".~r2+40(SP) ;;初始化返回值
    0x0017 00023 (main.go:4) MOVQ $0, "".sum(SP) ;;局部变量sum赋为0
    0x001f 00031 (main.go:5) MOVQ "".a+24(SP), AX ;;取参数a
    0x0024 00036 (main.go:5) ADDQ "".b+32(SP), AX ;;等价于AX=a+b
    0x0029 00041 (main.go:5) MOVQ AX, "".sum(SP) ;;赋值局部变量sum
    0x002d 00045 (main.go:6) MOVQ AX, "".~r2+40(SP) ;;设置返回值
    0x0032 00050 (main.go:6) MOVQ 8(SP), BP
    0x0037 00055 (main.go:6) ADDQ $16, SP ;;清除add栈空间
    0x003b 00059 (main.go:6) RET
    ......
"".main STEXT size=107 args=0x0 locals=0x28
    0x0000 00000 (main.go:9) TEXT "".main(SB), $40-0
    ......
    0x000f 00015 (main.go:9) SUBQ $40, SP ;; 生成main栈空间
    0x0013 00019 (main.go:9) MOVQ BP, 32(SP)
    0x0018 00024 (main.go:9) LEAQ 32(SP), BP
    ;; ...omitted FUNCDATA stuff...
    0x001d 00029 (main.go:10) MOVQ $1, (SP) ;;add入参：1
    0x0025 00037 (main.go:10) MOVQ $2, 8(SP) ;;add入参：2
    0x002e 00046 (main.go:10) CALL "".add(SB) ;;调用add函数
    0x0033 00051 (main.go:10) MOVQ 16(SP), AX
    0x0038 00056 (main.go:10) MOVQ AX, ""..autotmp_0+24(SP)
    0x003d 00061 (main.go:10) CALL runtime.printlock(SB)
    0x0042 00066 (main.go:10) MOVQ ""..autotmp_0+24(SP), AX
    0x0047 00071 (main.go:10) MOVQ AX, (SP)
    0x004b 00075 (main.go:10) CALL runtime.printint(SB)
    0x0050 00080 (main.go:10) CALL runtime.printnl(SB)
    0x0055 00085 (main.go:10) CALL runtime.printunlock(SB)
    0x005a 00090 (main.go:11) MOVQ 32(SP), BP
    0x005f 00095 (main.go:11) ADDQ $40, SP ;;清除main栈空间
    0x0063 00099 (main.go:11) RET
    ......

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简介

寄存器

常用操作指令

汇编示例

参考

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