汇编基础

什么是汇编

汇编是一种低级语言，直接描述/控制CPU的运行，反映底层原理。CPU只能理解二进制机器码，而人需要用高级语言来帮助开发，高级语言写好后都会经过”编译”过程翻译成机器码(01串)然后给CPU执行，而汇编就是机器码的指令一对一翻译过来，比机器码高级一点，既能反映底层原理，又比机器码易读的一种语言。

汇编分类

按汇编风格：

(1) Intel汇编，被Microsoft Windows/Visual C++采用。
(2) AT&T汇编，被GNU/Gas采用。(Gas也可使用Intel汇编风格)
两者只是符号系统有所不同，含义大同小异。

按CPU体系：

(1) IBM PC汇编(Intel汇编)，IBM最早推出PC机，后来很多体系都与它兼容。
(2) ARM汇编。
两者互不兼容。

寄存器

CPU只能运算，无法储存数据，数据一般储存在内存中，CPU要从内存中读取数据再进行计算。但是因为CPU运算速度远快于从内存读取数据的速度，每次运算都去内存中寻址后读取数据再运行就会明显拖慢速度，为了避免速度被拖慢，CPU自带有一级缓存和二级缓存，但是CPU从缓存中读取数据的速度依然不够快，而且数据在缓存中储存位置也不固定，每次读取也需要寻址，还是会拖慢速度。所以CPU有了寄存器(Register),用来储存最常用的数据，而且每个寄存器一般有规定储存某一种常用数据，CPU就优先从寄存器读取数据，由寄存器和内存进行数据交换。CPU的位数其实就是指CPU中寄存器的位数，32位CPU中寄存器就是32位(4字节)。
x86常用寄存器(都为32位)：
EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBP, ESP，EIP。
其中前6个都是通用寄存器，不指定用途，但在以前这些寄存器有被指定用途，现在在使用习惯上这些用途也被保留了下来，但不强行要求。ESP，EBP和EIP有专门用途，ESP用来储存栈指针(指示栈顶位置)，EBP用来储存基址指针(指示子程序或函数调用的基址),通常用[EBP+立即数]来获取上层函数传入的参数，用[EBP-立即数]来访问当前函数的局部变量，EIP用来指向程序下一条要执行的命令的地址。EAX, EBX, ECX, EDX的两位低字节可独立使用，两位低字节中的两个字节也可以独立使用，例如如四字节EAX的后两位低字节是EX，两字节的EX中前一字节为AH，后一字节为AL。且寄存器大小写不敏感。

常用标志位(标志寄存器)

CF 进位标志，加法进位或减法借位时置1，否则置0；
PF 奇偶标志，反映操作结果中”1”的数量，若有偶数个”1”则置1，奇数个则置0；
AF 辅助进位标志，当第3位(半字节)出现进位或借位时AF=1，否则AF=0；
ZF 零标志，运算结果为0则置1，否则置0；
SF 符号标志，当运算结果为负数，即最高位为1时置1，否则置0；
OF 溢出标志，进行算数运算的结果值超出了8位或者16位的表示范围则置1，否则置0(正数相加得到负数，或者负数相加得到正数；符号位进位^数据最高位进位)；
TF 陷阱标志，为调试程序设的，设置TF=1时CPU处于单步执行指令的模式，设置TF=0时正常执行程序；
DF 方向标志，用来控制数据串操作指令的步进方向，当设置DF=1时，将以递减顺序对数据串中的数据进行处理。当设置DF=0时，递增。

内存

程序运行时操作系统会为其分配一段内存供其使用。

Heap(堆)

堆是用户主动从内存中申请的空间，从低地址往高地址增长，堆的空间必须手动释放或者由垃圾回收机制来释放，不会随着程序运行自行释放，即使程序已经不会再用到这段空间。

Stack(栈)

栈是函数运行产生的临时分配内存区域，从高地址向低地址增长，每调用一个函数都会为其分一段内存称为一个帧，函数结束之后自动释放。

常用汇编指令

汇编指令一般的结构是 操作码 目的操作数, 源操作数，比如mov eax,0x1，也有只有一个操作数或是没有操作数的指令(一般是有默认的隐含操作数)，比如inc eax，让eax的值+1，相当于add eax, 0x1，0x1相当于源操作数默认没有写出来。

目的操作数可以被读取或者写入，源操作数只能被读取，也就是说指令不会改变源操作数的值。

push

将数据压入栈中，然后栈顶下移。这条指令会先按照将要要压入栈中的数据类型所占的内存大小将ESP的值减小，然后将值写入ESP指向的地址。

call

用于调用函数，在栈中新建一个帧，将call指令后面一条指令的地址压入栈中，然后将EIP指向call的地址，程序就掉头去执行call的地址位置的指令，从而实现函数调用。

ret(retn)

结束当前函数，回收当前函数的帧，程序回到上层函数运行。从栈中将call指令下一条指令的地址取出给EIP，调用的函数结束程序回到上层函数。

mov

mov EAX,n 表示将n写入EAX寄存器中。
mov EAX,[ESP+4] 表示将ESP的值加上4，然后把这个值当作地址，取该地址的值写入EAX，中括号即表示取值。

pop

取出最近一个压入栈中的值写入指定位置。
pop EAX 表示将栈中最近一个压入的值取出写道EAX寄存器中，而且还会回收栈中该数据的空间回收，即让ESP增大。

add(加)，sub(减)，xor(异或)，inc(自增)，dec(自减)

add a,b 表示将a和b相加并将结果写入a中，a可以是寄存器或内存单元，b可以是寄存器，内存单元也可以是数据。
sub，xor指令同理。
inc a 表示将a的值+1，dec同理。

shl(左移)和shr(右移)

cmp

cmp a,b
两值比较。(将两个值相减，仅改变标志位，不返回结果)

test

test a,b
测试(两值作与运算,仅改变标志位，不返回结果)，常用test a,a指令来测试a是否为0。

跳转指令