linux - Nasm 中处理器寄存器的二进制表示

Question

我想问一下将指令放入寄存器的过程。例如:我们想要将计数“50”覆盖到 EBX 中(在 ASCII 中“50”是计数“2”)。EBX 由 32 位组成。当我们把“50”放进去时，它就会被排列成二进制表示，是吗？ (0000000 | 00000000 | 00000000 | 00110010)。有权利吗？当我们将字符串放入寄存器时，位会发生什么？

Answer 1

EAX 保存 32 位，Intel 称之为“整数”。程序员(有时是汇编器)决定如何解释这些位。如果您使用数字 50(而不是字符串“50”)加载 EAX

mov eax, 50

汇编器决定生成一条机器指令，以某种方式加载 50，您可以将其读取为二进制系统中的数字 50:

00000000000000000000000000110010

尝试一下，如果您向汇编器提供字符串，汇编器会做什么:

GLOBAL _start

SECTION .bss
    outstr resb 40

SECTION .data
    _start:
        mov eax, 'Four'         ; Load EAX with a string
        call int2bin            ; Convert it to a binary string in outstr
        mov byte [edi], 10      ; Add a line feed
        inc edi                 ; Increment the pointer

        mov eax, 4              ; SYS_WRITE
        mov ebx, 1              ; STDOUT
        mov ecx, outstr         ; Pointer to output buffer
        mov edx, edi            ; Count of bytes to send:
        sub edx, outstr         ;   EDX = EDI (offset returned from int2bin) - offset of output buffer
        int 0x80                ; Call kernel

        mov eax, 1              ; SYS_EXIT
        xor ebx, ebx            ; Returncode: 0 (ok)
        int 0x80                ; Call kernel

    int2bin:    ; Converts an integer in EAX to a binary string in outstr
        mov edi, outstr         ; Pointer to a string
        mov ecx, 32             ; Loop counter

        .LL1:
        test cl, 0b111          ; CL%8 = 0 ?
        jnz .F                  ; No: skip the next instructions
        mov Byte [edi], ' '     ; Store a space
        inc edi                 ; and increment the pointer
        .F:

        shl eax, 1              ; The leftmost bit into carry flag
        setc dl                 ; Carry flag into DL
        or dl, '0'              ; Convert it to ASCII
        mov [edi], dl           ; Store it to outstr
        inc edi                 ; Increment the pointer
        loop .LL1               ; Loop ECX times

        mov byte [edi], 0       ; Null termination if needed as C string (not needed here)
        ret

输出:

01110010 01110101 01101111 01000110

NASM 将其向后存储在EAX中。最左边字符的 ASCII 存储在 EAX 最右边的字节中，倒数第二个字符将在第二个字节中找到，依此类推。更好地查看这些字节何时被打印为 ASCII 字符:

GLOBAL _start

SECTION .bss
    outstr resb 40

SECTION .data
    _start:
        mov eax, 'Four'         ; Load EAX with a string
        call int2str            ; Convert it to a binary string in outstr
        mov byte [edi], 10      ; Add a line feed
        inc edi                 ; Increment the pointer

        mov eax, 4              ; SYS_WRITE
        mov ebx, 1              ; STDOUT
        mov ecx, outstr         ; Pointer to output buffer
        mov edx, edi            ; Count of bytes to send:
        sub edx, outstr         ;   EDX = EDI (offset returned from int2bin) - offset of output buffer
        int 0x80                ; Call kernel

        mov eax, 1              ; SYS_EXIT
        xor ebx, ebx            ; Returncode: 0 (ok)
        int 0x80                ; Call kernel

    int2str:    ; Converts an integer in EAX to an ASCII string in outstr
        mov edi, outstr         ; Pointer to a string
        mov ecx, 4              ; Loop counter

        .LL1:
        rol eax, 8
        mov [edi], al           ; Store it to outstr
        inc edi                 ; Increment the pointer
        loop .LL1               ; Loop ECX times

        mov byte [edi], 0       ; Null termination if needed as C string (not needed here)
        ret

输出:

ruoF

上面的两个程序都以大端顺序显示EAX。这是您熟悉的查看十进制数的顺序。最高有效数字位于左侧，最低有效数字位于右侧。但是，EAX 将保存在 little endian order 中的内存或磁盘中。 ，从右侧的最低有效字节开始序列。使用反汇编器或调试器查看内存，您会看到“F”、“o”、“u”、“r”，以及您在 .data 部分中使用 db 'Four' 定义的内容。因此，当您用字符串加载寄存器、将其保存到内存并调用内核的写入例程时，您不会有任何区别:

GLOBAL _start

SECTION .bss
    outstr resb 40

SECTION .data
    _start:
        mov eax, 'Hell'             ; Load EAX with the first part of the string
        mov ebx, 'o wo'             ; Load EBX with the second part
        mov ecx, 'rld!'             ; Load ECX with the third part
        mov dword [outstr], eax     ; Store the first part in outstr (little endian)
        mov dword [outstr+4], ebx   ; Append the second part
        mov dword [outstr+8], ecx   ; Append the third part

        mov eax, 4                  ; SYS_WRITE
        mov ebx, 1                  ; STDOUT
        mov ecx, outstr             ; Pointer to output buffer
        mov edx, (3*4)              ; Count of bytes to send (3 DWORD à 4 bytes)
        int 0x80                    ; Call kernel

        mov eax, 1                  ; SYS_EXIT
        xor ebx, ebx                ; Returncode: 0 (ok)
        int 0x80                    ; Call kernel

输出:

Hello world!

请注意:此行为是由 NASM 程序员做出的。其他汇编器可能有不同的行为。