reactos中涉及的GNU gas 汇编

分析环境reactos0.3.4 ，i386体系]

Reactos中涉及的汇编

这几天在看HAL中关于IRQL的实现部分基于PIC（8259a）的，相关文件位于hal\halx86\generic\irq.s，这个文件是用汇编语言写的。一开始以为是用nasm来编译的，后来打开makefile.auto才发现也是用GCC来编译的。大概看了看这个文件中的语法格式，有个疑问，感觉这个文件很像intel的汇编格式写的，但是又发现有些定义又不同比如

intel 汇编语法用dd、dw 和 db 来声明一个内存变量。但是这个文件中是用.long、.int 和 .byte来声明的。而引用寄存器时前面又没有加“%”号，搞不懂。。。。。。。。。为什么reactos不统一使用一种风格的汇编语法，经过分析后发现在Reactos中，存在两种风格的汇编格式文件，一种文件使用的是GNU gas 汇编器来编译，而另一种使用的是nasm汇编器，那些以“.S”结尾的汇编文件一般是用GAS来编译的，而以“.ASM”一般是用nasm编译，使用nasm汇编的文件基本上集中在freeldr\bootsect里，而其他的一般就使用了GAS汇编。（还有一些c文件中内部潜入了at&t的汇编格式和intel的汇编格式）

nasm汇编语法基本上类似intel的语法，而一般在linux中大家都使用GAS的是AT&T的语法格式。GAS 的现代版本支持intel汇编语法指令，因此允许在 GAS 中使用 Intel 语法。一开始的时候在想，gas是如何区分那些文件时intel格式的汇编，而那些是AT&T的汇编？也许可以通过命令行参数。不过后来在看hal\halx86\generic\irq.s时突然发现最上面有条

.intel_syntax noprefix

原来是用这条指令表示使用intel语法格式替代AT&T语法格式，不过这种方式感觉仅仅是替代指令语法格式。

下面就ReactOS中相关的gas汇编intel语法格式做一个总结

内存有效地址
intel格式
section:[base+index*scale+displacement]

section:段前缀
base：基址寄存器
index：变址寄存器
scale：可以取值1，2，4，8。如果不指定scale 值，则默认值为1
displacement：偏移量

宏定义
gas中的宏定义和c语言中的宏定义相同如（可能又叫符号常量吧）：

#define KPCR_IRQL     0x24
#define PCR           ds:[0xFFDFF000]

mov ecx, PCR[KPCR_IRQL]         // 这种表达有点类似结构变量的访问

// 经过宏代换后
mov ecx, ds:[0xFFDFF000+0x24]

变量定义
汇编语言中可以给存储单元取符号名，也可以不取符号名。当给存储单元取符号名时，则可通过该符号名来访问其对应的存储单元；当不给存储单元取符号名时，则可通过存储单元的偏移量(有效地址)来访问它。

[变量名:]　　数据类型符　　表达式1[, 表达式2, …, 表达式n]　　//注释

如：
PICInitTable: .short 0x20
              .byte 0x11
第一个可以用地址来访问，后面的一个可以用PICInitTable+2访问

其他变量类型说明：

 

编译定义符	说明	语法	例子
.byte	字节定义 expr(8bit数值)	.byte expr {, …}	.byte 25, 0x11, 031, 'A
.hword	半字定义expr (16bit数值)	.hword expr {, …}	.hword 2, 0xFFE0
.short	作用同.hword	.short expr {, …}	.short 257
.word	字长定义expr (32bit数值)	.word expr {, …}	.word 144511, 0x11223
.int	作用同.word	.int expr {, …}	.int 21
.long	作用同.word	.long expr {, …}	.long 1923, 0b10010101
.ascii	定义字符串expr（非零结束符）	.ascii expr {, …}	.ascii "Ascii text is here"
.asciz	定义字符串expr（以0为结束符）	.asciz expr {, …}	.asciz "Zero Terminated Text"
.string	作用同 .asciz	.string expr {, …}	.string "My Cool String\n"
.quad	定义一个大的数expr (向上分成8bit的数存放)	.quad expr {, …}	.quad 0xDAFADAFA911
.octa	定义一个大的数expr(向上分成16bit的数存放)	.octa expr {, …}	.octa 0xFEDCBA987654321
.float	定义一个32bit IEEE 浮点数expr	.float expr {, …}	.float 0f3.14, 0f359.2e11
.single	作用同.float	.single expr {, …}	.single 0f12341243.14E2
.double	定义64bit IEEE浮点数expr(浮点数)	.double expr {, …}	.double 0f2E1
.fill
	用size长度value填充repeat次。size缺省为1, value缺省为 0.	.fill repeat {, size}
{, value}	.fill 32, 4, 0xFFFFFFFF
.zero	用0填充内存(size个字节)	.zero size	.zero 400
.space	用value填充size个字节，value缺省为0	.space size {, value}	.space 25, 0b11001100
.skip	作用同.space	.skip size {, value}	.skip 22

数组的定义：
KiI8259MaskTable:
    .long 0                             /* IRQL 0 */
    .long 0                             /* IRQL 1 */
    .long 0                             /* IRQL 2 */
    .long 0                             /* IRQL 3 */
    .long 0xFF800000                    /* IRQL 4 */
    .long 0xFFC00000                    /* IRQL 5 */
    .long 0xFFE00000                    /* IRQL 6 */
    .long 0xFFF00000                    /* IRQL 7 */
    .long 0xFFF80000                    /* IRQL 8 */
    .long 0xFFFC0000                    /* IRQL 9 */
    .long 0xFFFE0000                    /* IRQL 10 */
    .long 0xFFFF0000                    /* IRQL 11 */
    .long 0xFFFF8000                    /* IRQL 12 */
    .long 0xFFFFC000                    /* IRQL 13 */
    .long 0xFFFFE000                    /* IRQL 14 */
    .long 0xFFFFF000                    /* IRQL 15 */
    .long 0xFFFFF800                    /* IRQL 16 */
    .long 0xFFFFFC00                    /* IRQL 17 */
    .long 0xFFFFFE00                    /* IRQL 18 */
    .long 0xFFFFFE00                    /* IRQL 19 */
    .long 0xFFFFFE80                    /* IRQL 20 */
    .long 0xFFFFFEC0                    /* IRQL 21 */
    .long 0xFFFFFEE0                    /* IRQL 22 */
    .long 0xFFFFFEF0                    /* IRQL 23 */
    .long 0xFFFFFEF8                    /* IRQL 24 */
    .long 0xFFFFFEF8                    /* IRQL 25 */
    .long 0xFFFFFEFA                    /* IRQL 26 */
    .long 0xFFFFFFFA                    /* IRQL 27 */
    .long 0xFFFFFFFB                    /* IRQL 28 */
    .long 0xFFFFFFFB                    /* IRQL 29 */
    .long 0xFFFFFFFB                    /* IRQL 30 */
    .long 0xFFFFFFFB                    /* IRQL 31 */

数组的访问
    mov eax, KiI8259MaskTable[eax*4] // 可以在eax中存放数组的索引号

符合变量定义
将 .rept 与 .endr之间的语句count次如：

简单的重复：

GenericIRQ：

.rept 7
    .long GenericIRQ                    /* IRQ 0-7 */
.endr

复杂的重复:
.rept 7
    .long GenericIRQ                    /* IRQ 0-7 */
    .byte 0xFB
.endr

其他关键字
.global
关键字用来让一个符号对链接器可见，可以供其他链接对象模块使用。比如一些全局函数和全局变量。
.globl _HalpInitPICs@0

.func
产生名为label调试信息段。省略label信息段名使用name
.func name {, label}
.func HalpInitPICs@0

.endfunc //.func结束定义符

 c/c++风格的条件编译
#if
#else
#endif

函数名称解释
__symbol@N
__stdcall函数（其参数占用N字节）

@ symbol@N
__fastcall函数（其参数占用N字节）

__symbol
__cdecl函数

比如在irq.s中有这样的定义：

.globl _HalpInitPICs@0            // 表明这个函数被定义成__stdcall调用规则，没有参数
.func HalpInitPICs@0
_HalpInitPICs@0:

又如：

.globl @HalClearSoftwareInterrupt@4   // 表明这个函数被定义成__fastcall调用规则，参数4个字节
.func @HalClearSoftwareInterrupt@4, @HalClearSoftwareInterrupt@4
@HalClearSoftwareInterrupt@4:

还有：
.globl _HalpApcInterrupt  // 表明这个函数被定义成__cdecl调用规则
.func HalpApcInterrupt

函数调用约定
       __cdecl约定：函数参数按照从右到左的顺序入栈，由函数调用者把参数弹出栈来清理堆栈。因此，实现可变参数的函数只能使用__cdecl调用约定。由于每一个使用__cdecl约定的函数都要包含清理堆栈的代码，所以产生的可执行文件大小会比较大。
       
        __fastcall约定：函数参数中，将从左边开始的两个大小不大于4个字节（一个DWORD）的参数，分别存放在ECX和EDX寄存器，其余的参数仍旧按照自右向左顺序压栈传送，被调用的函数在返回前清理传送参数的堆栈。

__stdcal约定：函数参数按照从右到左的顺序入栈，由被调用的函数在返回前清理栈上的参数，此时要求函数参数个数固定。因此被调用的函数可以在返回前用一条 ret n 指令直接清理栈上的参数。

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