汇编语言编写的Hello World

Linux 下用汇编语言编写的代码具有两种不同的形式。第一种是完全的汇编代码，指的是整个程序全部用汇编语言编写。尽管是完全的汇编代码，Linux 平台下的汇编工具也吸收了 C 语言的长处，使得程序员可以使用 #include、#ifdef 等预处理指令，并能够通过宏定义来简化代码。第二种是内嵌的汇编代码，指的是可以嵌入到C语言程序中的汇编代码片段。虽然 ANSI 的 C 语言标准中没有关于内嵌汇编代码的相应规定，但各种实际使用的 C 编译器都做了这方面的扩充，这其中当然就包括 Linux 平台下的 GCC。

一 Linux汇编语法格式

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.

二 Hello World的编写

在 Linux 操作系统中，你有很多办法可以实现在屏幕上显示一个字符串，但最简洁的方式是使用 Linux 内核提供的系统调用。使用这种方法最大的好处是可以直接和操作系统的内核进行通讯，不需要链接诸如 libc 这样的函数库，也不需要使用 ELF 解释器，因而代码尺寸小且执行速度快。

Linux 是一个运行在保护模式下的 32 位操作系统，采用 flat memory 模式，目前最常用到的是 ELF 格式的二进制代码。一个 ELF 格式的可执行程序通常划分为如下几个部分：.text、.data 和 .bss，其中 .text 是只读的代码区，.data 是可读可写的数据区，而 .bss 则是可读可写且没有初始化的数据区。代码区和数据区在 ELF 中统称为 section，根据实际需要你可以使用其它标准的 section，也可以添加自定义 section，但一个 ELF 可执行程序至少应该有一个 .text 部分。 下面给出我们的第一个汇编程序，用的是 AT&T 汇编语言格式：

例:AT&T格式

#hello.s
.data                    # 数据段声明
msg : .string "Hello, world!\\n" # 要输出的字符串
len = . - msg                   # 字串长度
.text                    # 代码段声明
.global _start           # 指定入口函数

_start:                  # 在屏幕上显示一个字符串
movl $len, %edx  # 参数三：字符串长度
movl $msg, %ecx  # 参数二：要显示的字符串
movl $1, %ebx    # 参数一：文件描述符(stdout)
movl $4, %eax    # 系统调用号(sys_write)
int  $0x80       # 调用内核功能

# 退出程序
movl $0,%ebx     # 参数一：退出代码
movl $1,%eax     # 系统调用号(sys_exit)
int  $0x80       # 调用内核功能

例:Intel格式

; hello.asm
section .data            ; 数据段声明
msg db "Hello, world!", 0xA     ; 要输出的字符串
len equ $ - msg                 ; 字串长度
section .text            ; 代码段声明
global _start            ; 指定入口函数
_start:                  ; 在屏幕上显示一个字符串
mov edx, len     ; 参数三：字符串长度
mov ecx, msg     ; 参数二：要显示的字符串
mov ebx, 1       ; 参数一：文件描述符(stdout)
mov eax, 4       ; 系统调用号(sys_write)
int 0x80         ; 调用内核功能
; 退出程序
mov ebx, 0       ; 参数一：退出代码
mov eax, 1       ; 系统调用号(sys_exit)
int 0x80         ; 调用内核功能

上面两个汇编程序采用的语法虽然完全不同，但功能却都是调用 Linux 内核提供的 sys_write 来显示一个字符串，然后再调用 sys_exit 退出程序。在 Linux 内核源文件 include/asm-i386/unistd.h 中，可以找到所有系统调用的定义。

三 Linux 汇编工具

1.汇编器

汇编器（assembler）的作用是将用汇编语言编写的源程序转换成二进制形式的目标代码。Linux 平台的标准汇编器是 GAS，它是 GCC 所依赖的后台汇编工具，通常包含在 binutils 软件包中。GAS 使用标准的 AT&T 汇编语法，可以用来汇编用 AT&T 格式编写的程序：

panlu@ThinkPad:~/汇编语言$ as -o hello.o helloWorld.s

Linux 平台上另一个经常用到的汇编器是 NASM，它提供了很好的宏指令功能，并能够支持相当多的目标代码格式，包括 bin、a.out、coff、elf、rdf 等。NASM 采用的是人工编写的语法分析器，因而执行速度要比 GAS 快很多，更重要的是它使用的是 Intel 汇编语法，可以用来编译用 Intel 语法格式编写的汇编程序：

panlu@ThinkPad:~/汇编语言$ nasm -f elf hello.asm

2.链接器

由汇编器产生的目标代码是不能直接在计算机上运行的，它必须经过链接器的处理才能生成可执行代码。链接器通常用来将多个目标代码连接成一个可执行代码，这样可以先将整个程序分成几个模块来单独开发，然后才将它们组合(链接)成一个应用程序。 Linux 使用 ld 作为标准的链接程序，它同样也包含在 binutils 软件包中。汇编程序在成功通过 GAS 或 NASM 的编译并生成目标代码后，就可以使用 ld 将其链接成可执行程序了：

panlu@ThinkPad:~/汇编语言$ ld -s -o hello hello.o

3 运行

panlu@ThinkPad:~/汇编语言$ ./hello

Hello World!

四 Intel格式

1、在ubuntu上安装nasm方法

首先在网站http://www.nasm.us/pub/nasm/releasebuilds/2.10.07/下面去下载2.10.07.tar.gz这个版本（一般在ubuntu上面都是使用这个压缩形式的）。如果要下其他版本的nasm可以通过http://www.nasm.us/来进行选择进行下载。

2、安装方法：使用如下的命令：

解压：tar zxvf nasm-2.10.07.tar.gz

进入刚解压的目录 cd 解压后的目录

然后执行命令：./configure

make

sudo make install

通过以上的步骤nasm就在ubuntu上安装好了。也可以通过使用命令：nasm -version来查看是否安装成功。如果出现了nasm的版本信息则说明安装成功，否则还需进一步安装。

panlu@ThinkPad:~/汇编语言$ nasm -version

NASM version 2.10.07 compiled on Sep 29 2015

3 编译运行

nasm -f elf64(elf32) hello.asm (注意这里使用elf64还是elf32要看操作系统的位数来决定)

gcc -o hello hello.o

./hello

输出Hello World便成功了.