AT&T 汇编语言 — 总览

AT&T 语法是 GNU 工具链（GAS 汇编器 as、GCC 内联汇编、objdump 反汇编）默认使用的汇编语法。本知识库按模块组织：

• 01-寄存器.md — 寄存器
• 02-数据与伪指令.md — 数据定义与伪指令
• 03-寻址方式.md — 寻址方式
• 04-算术与逻辑指令.md — 算术与逻辑指令
• 05-控制流.md — 控制流（跳转、循环）
• 06-函数调用约定.md — 函数调用约定
• 07-系统调用.md — 系统调用
• 08-宏与高级伪指令.md — 宏与高级伪指令
• 09-综合示例.md — 综合示例
• 10-浮点与SIMD.md — 浮点与 SIMD（x87 / SSE / AVX）
• 11-串操作指令.md — 串操作指令
• 12-位置无关代码与动态链接.md — 位置无关代码与动态链接
• 13-原子操作与并发.md — 原子操作与并发
• 14-GDB调试汇编.md — GDB 调试汇编
• 15-CPU特性与优化.md — CPU 特性探测与优化
• 16-与C语言互操作.md — 与 C 语言互操作（结构体布局、混合编译）
• 17-常用指令速查.md — 常用指令速查表（附录）
• 18-常见错误与排障.md — 常见错误与排障（附录）
• 19-GDB进阶调试.md — GDB 进阶（core dump、反向调试、多线程）

学习路径建议：先读模块 0–4 掌握语法与指令基础 → 用模块 5–7 写出第一个完整程序 → 模块 8–9 提升工程能力 → 模块 10–13 按需深入专题 → 模块 14/19 学会调试、模块 16 学会 C 互操作；模块 17、18 是速查与排障附录，随用随查。

AT&T 与 Intel 语法对比

指令大小后缀

x87 浮点指令有自己的精度后缀 s/l/t（单/双/扩展精度），见模块十。跳转、syscall 等指令无后缀。

数值与字符字面量

八进制陷阱是 GAS 新手最常见的坑之一：movb $010, %al 装入的是 8 而不是 10，反汇编可见 mov $0x8,%al。

示例（32 位）：

movl $1, %eax        # 把立即数 1 放入 eax（源在左，目的在右）
movl %eax, %ebx      # ebx = eax
addl $4, %eax        # eax = eax + 4

示例（64 位）：

movq $1, %rax
movq %rax, %rbx
addq $8, %rax

语句格式

每条语句占一行，由可选的标号、指令、操作数和注释组成：

[标号:] 指令  [源, 目的]   # 注释

.globl _start
_start:
    movl $1, %eax        # 标号、指令、注释三者俱全

• 注释以 # 开头（也支持 C 风格 /* ... */）。
• 标号以 : 结尾，用作跳转目标或地址符号。
• 局部数字标号 1:、2: 可重复使用，配合 1b（向后找最近的 1:）/ 2f（向前找）引用，见模块九。

loop_start:
    decl %ecx
    jnz loop_start

三类操作数（最重要的基础概念）

每条指令的操作数必属以下三类之一：

"取变量 msg 的地址"是把地址当作一个数算出来（并不读内存）：

leaq msg(%rip), %rdi      # 推荐：RIP 相对算地址
movq $msg, %rdi           # 绝对地址（仅非 PIE 程序可用）
movq msg(%rip), %rdi      # 注意！这是读 msg 处 8 字节内容，不是取地址

lea 与 mov 的区别贯穿全书，见模块四和模块三。

第一个程序（5 分钟上手）

# hello.s
.section .rodata
msg:    .ascii "Hello, AT&T asm!\n"
.set len, . - msg          # len = 当前位置 - msg = 字符串长度

.section .text
.globl _start              # 导出入口符号（ld 默认从 _start 开始执行）
_start:
    movq $1, %rax          # 系统调用号：write
    movq $1, %rdi          # 参数 1：fd = 1（stdout）
    leaq msg(%rip), %rsi   # 参数 2：缓冲区地址
    movq $len, %rdx        # 参数 3：长度
    syscall                # 陷入内核

    movq $60, %rax         # 系统调用号：exit
    xorq %rdi, %rdi        # 参数：退出码 0
    syscall

as hello.s -o hello.o && ld hello.o -o hello && ./hello
# 输出：Hello, AT&T asm!

逐行讲解、系统调用表见模块七。

_start 还是 main？ 用 as + ld、不链接 libc 时入口是 _start（系统调用全部手写）；用 gcc 链接 libc 时入口是 main（C 启动代码 crt0 会先初始化，然后调用你的 main，返回后替你 exit）。两种风格本书都用，注意区分。

编译与查看

# 汇编 + 链接（64 位）
as hello.s -o hello.o
ld hello.o -o hello

# 多文件链接（ld 默认入口符号是 _start，可用 -e 指定）
ld a.o b.o -o prog
ld -e my_entry a.o -o prog

# 经 gcc 驱动（.s 直接汇编；.S 大写会先经 C 预处理器）
gcc -no-pie -nostdlib hello.s -o hello

# 命令行定义符号（配合 .ifdef 做条件汇编）
as --defsym DEBUG=1 foo.s -o foo.o

# 指定 32 位
as --32 hello.s -o hello.o && ld -m elf_i386 hello.o -o hello

# 反汇编查看（默认 AT&T 语法）
objdump -d hello.o

# 反汇编并转换为 Intel 语法
objdump -d -M intel hello.o

AT&T / Intel 语法切换

GAS 允许在源文件中随时切换两种语法（.intel_syntax noprefix 的 noprefix 表示寄存器不带 %）：

.intel_syntax noprefix
mov rax, rbx          # 该段按 Intel 语法（目的在左）
.att_syntax
movq %rbx, %rax       # 切回 AT&T

阅读混合风格的代码（如内核、旧代码）时常会用到；本知识库统一使用 AT&T。

若链接时出现 missing .note.GNU-stack section implies executable stack 警告，在源文件加一行关闭可执行栈标记即可，见模块二。

常见陷阱（务必先读）

1. 操作数顺序：AT&T 是 源, 目的。movl %eax, %ebx 是 ebx = eax，与 Intel 语法相反，是看反汇编时最常见的误解来源。
2. 立即数必须加 $：movl $0x10, %eax 把常数 0x10 放入 eax；而 movl 0x10, %eax 是读内存地址 0x10 处的值！二者语义完全不同。
3. 寄存器必须加 %：漏写 % 时汇编器会把寄存器名当作符号，报 undefined reference。
4. 大小后缀尽量显式写：只有寄存器操作数时 GAS 能推断（mov %eax,%ebx 可汇编）；一旦涉及内存或立即数，GAS 只给警告并套用默认 32 位大小（"using default"），结果可能不是你要的——mov $1, (%rax) 被当作 32 位。养成显式写 b/w/l/q 的习惯。
5. 写 32 位寄存器自动清零高 32 位：movl $0, %eax 等价于把整个 %rax 清零（且更短）；但写 8/16 位寄存器（如 %al）不影响其余位。详见模块一。
6. 内存到内存不允许：movl (%eax), (%ebx) 非法，必须经寄存器中转。
7. 只有 mov 接受 64 位立即数：movq $0x1122334455667788, %rax 合法（汇编成 movabs）；其他指令的立即数最多 32 位（符号扩展）。
8. lea 不算内存：leaq (%rdi,%rsi,4), %rax 只把地址算出来放进 rax，不访问内存；movq (%rdi,%rsi,4), %rax 才会读内存。
9. 比较方向：cmp b, a 计算 a - b，条件跳转据此判断，注意别把 jg/jl 用反。详见模块四、模块五。
10. 栈对齐：call 指令执行前 %rsp 必须 16 字节对齐，详见模块六。