汇编函数的定义和使用 (三) 汇编函数结束篇
zenglong 2014-03-05 13:31:58
上一篇介绍了C风格的汇编函数，这种风格的汇编函数将数据保存在栈里，栈可以看作是函数独立的私有空间，这种私有性和独立性，让这些汇编函数可以写入单独的汇编文件里，当主程式需要时...
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本篇翻译对应汇编教程英文原著的第348页到第359页，目前翻译完前11章 (注意这里的页数不是页脚的页数，而是pdf电子档顶部，分页输入框中的页数，也就是包含了目录，前言部分的总页数，pdf电子档总页数是577，当前已翻译完的页数为359 / 577)。
Using Separate Function Files 将函数写入单独的文件：
上一篇介绍了C风格的汇编函数，这种风格的汇编函数将数据保存在栈里，栈可以看作是函数独立的私有空间，这种私有性和独立性，让这些汇编函数可以写入单独的汇编文件里，当主程式需要时，只需通过链接器将这些单独的汇编函数模块链接进来即可，这种模块化思想，在开发大型项目时经常用到。
Creating a separate function file 创建一个汇编函数文件：
汇编函数文件的结构和主程式类似，为了让文件里定义的函数能被外部的程序访问调用，我们需要用globl伪指令将函数名声明为全局标签，如下面的代码片段：
上面代码通过.globl area伪指令将area函数名声明为全局标签，完整的代码如下：
上面的代码其实就是将上一节functest3.s里的area函数放置到单独的area.s文件里了，函数的主体代码都是一样的，不同之处在于area.s文件里使用了.globl area来声明area函数，下面通过functest4.s程式来演示外部程序是如何调用area.s里的area函数的：
上面的functest4.s和上一节functest3.s的唯一区别在于：functest4.s将area函数移到area.s文件里了，剩余的代码和functest3.s完全一样。
接下来，我们看下如何由functest4.s和area.s来创建最终的可执行文件。
Creating the executable file 创建最终的可执行文件：
第一步是使用gas汇编器分别生成functest4.s和area.s的目标文件：
接下来就是使用链接器生成可执行文件，如果你只链接functest4.o一个文件的话，就会出现如下错误：
上面出现的undefined reference to `area'的错误，说明链接器无法解析area函数，这是因为functest4.o里并没有area函数的具体定义代码，area函数的实体代码是位于area.o里的，所以正确的链接命令应该是：
现在就可以使用gdb调试器对生成的functest4进行调试了，调试的结果和前一章functest3的例子一样。
Debugging separate function files 调试汇编函数文件：
从上面gas生成functest4.o和area.o的命令可以看到，它们都指定了一个-gstabs的调试参数，这样当gdb在functest4里遇到call area指令时，只要使用s单步步入命令就可以进入area.s里的area函数进行调试，但是在某些大型项目里，你可能对某些汇编函数文件不感兴趣，不想每次使用s命令时都自动进入这些函数文件的话，就可以考虑将这些文件在汇编时的-gstabs参数给去掉，例如下面的例子就只对functest4.s主程式使用了-gstabs参数，而area.s则没有使用该参数：
从上面输出可以看到，由于生成area.o时没有使用-gstabs参数，所以area.o里就没有调试信息，这样在s命令单步执行call area指令时，就不会进入area函数了，并且这并不影响area函数的运行结果，EAX里的314.159271的结果和预期的一致。
Using Command-Line Parameters 使用命令行参数：
除了可以通过栈来传递函数的参数外，还可以通过栈来获取到用户在命令行上输入的参数。
The anatomy of a program 程序的内存结构分析：
不同的操作系统向程序传递命令行参数的方法不同，要了解Linux系统下，命令行参数是如何传递给程序的，就必须首先了解程序在Linux下运行时的内存结构。
当程序从Linux的Shell终端开始运行时，Linux系统会为程序分配一段内存空间，这段内存在实际的物理内存里的起始位置是不确定的，但是Linux系统在保护模式下，开启了虚拟内存管理机制，这套机制让每个运行的用户程序具有相同的虚拟内存地址空间，这些虚拟内存地址会被系统自动映射为具体的物理内存地址，所以对于用户程序而言，在指令里所用到的内存地址都是虚拟内存地址，具体的物理内存对用户而言是透明的，这样就可以简化程序的开发。
那么，在Linux系统里，每个用户程序运行时的起始虚拟内存地址都是0x8048000，结束地址是0xbfffffff，用户程序在这段虚拟内存空间里的结构如下图所示：
图1
上图从0x8048000开始的第一块内存区域包含了汇编程序所有的指令和数据部分(包括.bss和.data段)。该部分的指令代码既含有你自己写的代码，也含有Linux系统链接程序为了能让你的程序正常运行而加进来的必要指令信息。
程序的最后一块内存区域是Stack Data数据栈部分，程序在刚开始运行时，ESP栈顶指针指向的位置是0xbfffffff，但是在Linux系统将控制权交由你的程序之前，它还会向栈里压入一些数据，比如用户在命令行输入的参数，以及系统的环境变量等，所以当你的程序的第一条指令运行时，ESP的值会小于0xbfffffff。
Analyzing the stack 分析栈结构：
Linux系统在程序启动时会向栈里压入以下4种类型的数据：
图2
ESP指向的是系统最后压入栈的Number of Parameters(命令行参数个数)，该参数个数包括程序名在内，也就是说，当用户没有给程序提供任何命令行参数时，该参数个数也会是1，因为程序名也算在个数里。
在命令行参数个数之前压入栈的是Program Name(程序名称)，这是一个4字节的指针值，指向程序名对应的字符串。
再接下来，就是Pointer to Command Line ...部分，该部分是用户输入的命令行参数部分，这些也都是4字节的字符串指针值。再往后，就是指向环境变量的指针，最后就是存放具体的命令行参数和环境变量的字符串部分。
下面通过gdb调试运行functest4来分析栈的存储情况：
上面在gdb提示符下，通过run 10命令来运行functest4程序，同时向该程序传递一个10的命令行参数，在执行第一条具体的指令代码finit之前，ESP指向的栈顶位置为0xbffff380，接下来就可以使用x命令来查看ESP指向的内存里的值：
上面通过x/20x命令来查看ESP指向的0xbffff380开始的连续20个双字(一个双字对应4个字节)里的值，可以看到最后一个压入栈的值0x00000002表示命令行的参数个数为2，该个数包括了程序名在内，接下来的0xbffff4ff和0xbffff530分别为程序名和命令行参数的字符串的指针值，同样可以使用x命令来查看：
从上面输出可以看到，0xbffff4ff指针指向的字符串为"/home/zengl/Downloads/asm_example/func/functest4"，该字符串就是包括当前运行的程序名在内的完整路径，0xbffff530指向的"10"则是前面run命令设置的命令行参数。
值得注意的是：所有的命令行参数都是以字符串的形式存储在栈里的，像上面例子里的10，即便它看起来像整数，但也是以字符串的形式传递给程序的。
在命令行参数指针0xbffff530的后面是0x00000000的空指针，它用于将前面的命令行参数和后面的环境变量给分隔开。
从0xbffff390开始的栈里的数据就是系统压入栈的环境变量的字符串指针值，也可以用x命令来查看这些指针对应的字符串：
上面显示的就是当前程序运行时，系统压入栈的环境变量，在不同的系统环境和不同的系统配置下，这些值都可能会不一样。
Viewing command-line parameters 编写程序来查看命令行参数：
现在我们知道了命令行参数在栈里的存储情况，就可以在程序里访问和显示这些参数，下面的paramtest1.s程式就演示了如何访问命令行参数：
上面的代码先用movl (%esp), %ecx指令，通过间接寻址的方式，将ESP栈顶指针指向的命令行参数个数传递给ECX，然后将ECX和output1格式化字符串的指针值作为参数依次压入栈，接着就可以通过printf函数将ECX里的参数个数给显示出来。
在call printf输出显示了参数个数后，先用addl $4, %esp将之前pushl $output1压入栈的格式化字符串的指针参数给丢弃掉，再通过popl %ecx将之前压入栈的ECX参数个数弹出恢复到ECX寄存器，此时ESP就指向程序刚开始运行时的内存位置，接下来，为了能用EBP来循环访问到每一个命令行参数，就用movl %esp, %ebp将ESP赋值给EBP，此时的EBP指向的是栈里存储命令行参数个数的位置，所以需要addl $4, %ebp指令将EBP加4字节，从而让EBP指向程序名的字符串指针。
在loop1循环里，会根据ECX里的命令行参数个数作为计数器，EBP作为参数的指针，循环将所有命令行参数(包括程序名在内)都通过printf函数输出显示出来，在循环体里，每输出显示一个命令行参数后，就会用addl $4, %ebp将EBP加4，从而指向下一个要显示的参数指针，同时loop loop1指令会在内部将ECX减一，减一后如果ECX为0，则跳出循环。最后通过exit的C标准库函数来退出程序。
paramtest1.s程式在汇编链接后，运行结果如下(由于使用了C标准库函数，所以ld链接时使用了-dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -lc参数来指定动态库的加载器和对应的C库)：
上面输出显示一共有6个参数(包括程序名在内)，然后循环将程序名和所有的命令行参数给显示出来。
需要注意的是：由于程序名也包含在参数个数里，所以参数个数最少为1。
Viewing environment variables 通过程序查看环境变量：
既然可以查看命令行参数，那么同理，也可以通过指针和循环来查看所有存储在栈里的系统环境变量，下面的paramtest2.s程式就演示了这一做法：
上面的代码先用movl %esp, %ebp指令将ESP赋值给EBP，然后通过addl $12, %ebp指令将EBP加12，从而让EBP跳过栈里的参数个数，程序名和起分隔作用的空指针，并定位到第一个环境变量的字符串指针位置。接着就可以通过loop1循环体将所有的系统环境变量通过printf函数给显示出来，在loop1的开头，通过cmpl $0, (%ebp)指令将EBP指向的环境变量的字符串指针和0即空指针进行比较，这是因为环境变量部分是以空指针结束的，所以当EBP指向了空指针时，就说明所有的环境变量都显示完了，就可以通过je endit指令跳转到endit标签处，通过exit函数来退出程序。
在汇编链接后，程序的运行情况如下：
以上是我的系统里的系统环境变量的输出情况，不同的系统和不同的本地配置，输出情况也会不同。
此外，你还可以设置自己的环境变量，然后进行类似如下的测试：
从上面输出可以看到，在用export命令导出了自己设置的TESTING环境变量后，再次运行paramtest2程式，就可以在输出结果里看到TESTING=/home/rich的环境变量了。
An example using command-line parameters 使用命令行参数的例子：
从前面的介绍中可知，命令行参数都是以字符串的形式存储在栈里的，所以如果你想以整数的形式使用这些参数的话，就需要自己做些转化工作，有很多的方法可以将字符串转为整数或浮点数，这里介绍一种简单的直接使用C库函数的方法，有如下三个可用于转换的C库函数：
下面的paramtest3.s程式就演示了如何从命令行读取一个参数，并将该参数转为整数，再使用该整数来计算出对应的圆面积的过程：
上面的代码在finit初始化FPU后，先通过pushl 8(%esp)将第一个命令行参数的字符串指针压入栈，作为下一步atoi函数的参数，接着通过call atoi指令调用atoi函数将命令行参数由字符串转为整数，结果存储在EAX里，然后由movl %eax, result指令将整数结果存储到result内存位置，作为后面计算圆面积的半径值，在fldpi加载pi到FPU寄存器栈后，再由filds result将转换的整数半径值压入FPU的ST0里，之前压入的pi则移入ST1，通过fmul %st(0), %st(0)指令可以将ST0里的整数半径值开平方，平方结果还是存储在ST0，随后的fmul %st(1), %st(0)就可以将ST0里半径的平方和ST1里的pi值相乘，这样就可以得到对应的圆面积，并存储在ST0里，为了将该面积值显示出来，代码里使用fstpl (%esp)指令将ST0里的双精度的面积值弹出到ESP指向的栈顶位置，从而可以作为printf函数的参数，最后由printf函数将计算得到的面积值给输出显示出来。
在汇编链接后，就可以使用不同的命令行参数来进行测试，具体的运行情况如下：
可以看到paramtest3程式将输入的命令行参数10，2，120作为半径值，依次计算并输出了对应的圆面积，这些输出结果和预期的一致。
最后就是英文原著第11章的总结部分，限于篇幅就不多说了，下一篇开始介绍Linux里和系统调用相关的内容。
OK，就到这里，休息，休息一下 o(∩_∩)o~~
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另外再附加一个英特尔英文手册的共享链接地址：
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本篇翻译对应汇编教程英文原著的第348页到第359页，目前翻译完前11章 (注意这里的页数不是页脚的页数，而是pdf电子档顶部，分页输入框中的页数，也就是包含了目录，前言部分的总页数，pdf电子档总页数是577，当前已翻译完的页数为359 / 577)。
Using Separate Function Files 将函数写入单独的文件：
上一篇介绍了C风格的汇编函数，这种风格的汇编函数将数据保存在栈里，栈可以看作是函数独立的私有空间，这种私有性和独立性，让这些汇编函数可以写入单独的汇编文件里，当主程式需要时，只需通过链接器将这些单独的汇编函数模块链接进来即可，这种模块化思想，在开发大型项目时经常用到。
Creating a separate function file 创建一个汇编函数文件：
汇编函数文件的结构和主程式类似，为了让文件里定义的函数能被外部的程序访问调用，我们需要用globl伪指令将函数名声明为全局标签，如下面的代码片段：
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.section .text .type area, @function .globl area area: |
上面代码通过.globl area伪指令将area函数名声明为全局标签，完整的代码如下：
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# area.s - The area function .section .text .type area, @function .globl area area: pushl %ebp movl %esp, %ebp subl $4, %esp fldpi filds 8(%ebp) fmul %st(0), %st(0) fmulp %st(0), %st(1) fstps -4(%ebp) movl -4(%ebp), %eax movl %ebp, %esp popl %ebp ret |
上面的代码其实就是将上一节functest3.s里的area函数放置到单独的area.s文件里了，函数的主体代码都是一样的，不同之处在于area.s文件里使用了.globl area来声明area函数，下面通过functest4.s程式来演示外部程序是如何调用area.s里的area函数的：
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# functest4.s - An example of using external functions .section .data precision: .byte 0x7f, 0x00 .section .bss .lcomm result, 4 .section .text .globl _start _start: nop finit fldcw precision pushl $10 call area addl $4, %esp movl %eax, result pushl $2 call area addl $4, %esp movl %eax, result pushl $120 call area addl $4, %esp movl %eax, result movl $1, %eax movl $0, %ebx int $0x80 |
上面的functest4.s和上一节functest3.s的唯一区别在于：functest4.s将area函数移到area.s文件里了，剩余的代码和functest3.s完全一样。
接下来，我们看下如何由functest4.s和area.s来创建最终的可执行文件。
Creating the executable file 创建最终的可执行文件：
第一步是使用gas汇编器分别生成functest4.s和area.s的目标文件：
|
$ as -gstabs -o area.o area.s $ as -gstabs -o functest4.o functest4.s $ |
接下来就是使用链接器生成可执行文件，如果你只链接functest4.o一个文件的话，就会出现如下错误：
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$ ld -o functest4 functest4.o functest4.o:functest4.s:14: undefined reference to `area' functest4.o:functest4.s:18: undefined reference to `area' functest4.o:functest4.s:22: undefined reference to `area' $ |
上面出现的undefined reference to `area'的错误，说明链接器无法解析area函数，这是因为functest4.o里并没有area函数的具体定义代码，area函数的实体代码是位于area.o里的，所以正确的链接命令应该是：
|
$ ld -o functest4 functest4.o area.o $ |
现在就可以使用gdb调试器对生成的functest4进行调试了，调试的结果和前一章functest3的例子一样。
Debugging separate function files 调试汇编函数文件：
从上面gas生成functest4.o和area.o的命令可以看到，它们都指定了一个-gstabs的调试参数，这样当gdb在functest4里遇到call area指令时，只要使用s单步步入命令就可以进入area.s里的area函数进行调试，但是在某些大型项目里，你可能对某些汇编函数文件不感兴趣，不想每次使用s命令时都自动进入这些函数文件的话，就可以考虑将这些文件在汇编时的-gstabs参数给去掉，例如下面的例子就只对functest4.s主程式使用了-gstabs参数，而area.s则没有使用该参数：
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$ as -o area.o area.s $ as -gstabs -o functest4.o functest4.s $ ld -o functest4 functest4.o area.o $ gdb -q functest4 Reading symbols from /home/zengl/Downloads/asm_example/func/functest4...done. (gdb) break *_start+1 Breakpoint 1 at 0x8048075: file functest4.s, line 11. (gdb) r Starting program: /home/zengl/Downloads/asm_example/func/functest4 Breakpoint 1, _start () at functest4.s:11 11 finit (gdb) s 12 fldcw precision (gdb) s 13 pushl $10 (gdb) s 14 call area (gdb) s 15 addl $4, %esp (gdb) print/f $eax $1 = 314.159271 (gdb) |
从上面输出可以看到，由于生成area.o时没有使用-gstabs参数，所以area.o里就没有调试信息，这样在s命令单步执行call area指令时，就不会进入area函数了，并且这并不影响area函数的运行结果，EAX里的314.159271的结果和预期的一致。
Using Command-Line Parameters 使用命令行参数：
除了可以通过栈来传递函数的参数外，还可以通过栈来获取到用户在命令行上输入的参数。
The anatomy of a program 程序的内存结构分析：
不同的操作系统向程序传递命令行参数的方法不同，要了解Linux系统下，命令行参数是如何传递给程序的，就必须首先了解程序在Linux下运行时的内存结构。
当程序从Linux的Shell终端开始运行时，Linux系统会为程序分配一段内存空间，这段内存在实际的物理内存里的起始位置是不确定的，但是Linux系统在保护模式下，开启了虚拟内存管理机制，这套机制让每个运行的用户程序具有相同的虚拟内存地址空间，这些虚拟内存地址会被系统自动映射为具体的物理内存地址，所以对于用户程序而言，在指令里所用到的内存地址都是虚拟内存地址，具体的物理内存对用户而言是透明的，这样就可以简化程序的开发。
那么，在Linux系统里，每个用户程序运行时的起始虚拟内存地址都是0x8048000，结束地址是0xbfffffff，用户程序在这段虚拟内存空间里的结构如下图所示：
图1
上图从0x8048000开始的第一块内存区域包含了汇编程序所有的指令和数据部分(包括.bss和.data段)。该部分的指令代码既含有你自己写的代码，也含有Linux系统链接程序为了能让你的程序正常运行而加进来的必要指令信息。
程序的最后一块内存区域是Stack Data数据栈部分，程序在刚开始运行时，ESP栈顶指针指向的位置是0xbfffffff，但是在Linux系统将控制权交由你的程序之前，它还会向栈里压入一些数据，比如用户在命令行输入的参数，以及系统的环境变量等，所以当你的程序的第一条指令运行时，ESP的值会小于0xbfffffff。
Analyzing the stack 分析栈结构：
Linux系统在程序启动时会向栈里压入以下4种类型的数据：
-
The number of command-line parameters (including the program name)
命令行参数的个数(该个数包括程序名在内) -
The name of the program as executed from the shell prompt
从shell终端运行的程序名称 -
Any command-line parameters included on the command line
命令行里包含的所有参数 -
All the current Linux environment variables at the start of the program
程序执行时所有的Linux环境变量
图2
ESP指向的是系统最后压入栈的Number of Parameters(命令行参数个数)，该参数个数包括程序名在内，也就是说，当用户没有给程序提供任何命令行参数时，该参数个数也会是1，因为程序名也算在个数里。
在命令行参数个数之前压入栈的是Program Name(程序名称)，这是一个4字节的指针值，指向程序名对应的字符串。
再接下来，就是Pointer to Command Line ...部分，该部分是用户输入的命令行参数部分，这些也都是4字节的字符串指针值。再往后，就是指向环境变量的指针，最后就是存放具体的命令行参数和环境变量的字符串部分。
下面通过gdb调试运行functest4来分析栈的存储情况：
|
$ gdb -q functest4 Reading symbols from /home/zengl/Downloads/asm_example/func/functest4...done. (gdb) break *_start+1 Breakpoint 1 at 0x8048075: file functest4.s, line 11. (gdb) run 10 Starting program: /home/zengl/Downloads/asm_example/func/functest4 10 Breakpoint 1, _start () at functest4.s:11 11 finit (gdb) print $esp $1 = (void *) 0xbffff380 (gdb) |
上面在gdb提示符下，通过run 10命令来运行functest4程序，同时向该程序传递一个10的命令行参数，在执行第一条具体的指令代码finit之前，ESP指向的栈顶位置为0xbffff380，接下来就可以使用x命令来查看ESP指向的内存里的值：
(gdb) x/20x 0xbffff380 0xbffff380: 0x00000002 0xbffff4ff 0xbffff530 0x00000000 0xbffff390: 0xbffff533 0xbffff546 0xbffff55a 0xbffff570 0xbffff3a0: 0xbffff580 0xbffff58b 0xbffff5dc 0xbffff5ee 0xbffff3b0: 0xbffff618 0xbffff623 0xbffffb44 0xbffffb58 0xbffff3c0: 0xbffffb92 0xbffffbc6 0xbffffbf5 0xbffffc2e (gdb) |
上面通过x/20x命令来查看ESP指向的0xbffff380开始的连续20个双字(一个双字对应4个字节)里的值，可以看到最后一个压入栈的值0x00000002表示命令行的参数个数为2，该个数包括了程序名在内，接下来的0xbffff4ff和0xbffff530分别为程序名和命令行参数的字符串的指针值，同样可以使用x命令来查看：
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(gdb) x/s 0xbffff4ff 0xbffff4ff: "/home/zengl/Downloads/asm_example/func/functest4" (gdb) x/s 0xbffff530 0xbffff530: "10" (gdb) |
从上面输出可以看到，0xbffff4ff指针指向的字符串为"/home/zengl/Downloads/asm_example/func/functest4"，该字符串就是包括当前运行的程序名在内的完整路径，0xbffff530指向的"10"则是前面run命令设置的命令行参数。
值得注意的是：所有的命令行参数都是以字符串的形式存储在栈里的，像上面例子里的10，即便它看起来像整数，但也是以字符串的形式传递给程序的。
在命令行参数指针0xbffff530的后面是0x00000000的空指针，它用于将前面的命令行参数和后面的环境变量给分隔开。
从0xbffff390开始的栈里的数据就是系统压入栈的环境变量的字符串指针值，也可以用x命令来查看这些指针对应的字符串：
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(gdb) x/s 0xbffff533 0xbffff533: "SSH_AGENT_PID=2038" (gdb) x/s 0xbffff546 0xbffff546: "GLADE_PIXMAP_PATH=:" (gdb) x/s 0xbffff55a 0xbffff55a: "XDG_MENU_PREFIX=xfce-" (gdb) x/s 0xbffff570 0xbffff570: "SHELL=/bin/bash" (gdb) x/s 0xbffff580 0xbffff580: "TERM=xterm" (gdb) x/s 0xbffff58b 0xbffff58b: "XDG_SESSION_COOKIE=6e570ba4a0926eac818322d100000008-1394002931.742425-1957305930" (gdb) |
上面显示的就是当前程序运行时，系统压入栈的环境变量，在不同的系统环境和不同的系统配置下，这些值都可能会不一样。
Viewing command-line parameters 编写程序来查看命令行参数：
现在我们知道了命令行参数在栈里的存储情况，就可以在程序里访问和显示这些参数，下面的paramtest1.s程式就演示了如何访问命令行参数：
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# paramtest1.s - Listing command line parameters .section .data output1: .asciz "There are %d parameters:\n" output2: .asciz "%s\n" .section .text .globl _start _start: nop movl (%esp), %ecx pushl %ecx pushl $output1 call printf addl $4, %esp popl %ecx movl %esp, %ebp addl $4, %ebp loop1: pushl %ecx pushl (%ebp) pushl $output2 call printf addl $8, %esp popl %ecx addl $4, %ebp loop loop1 pushl $0 call exit |
上面的代码先用movl (%esp), %ecx指令，通过间接寻址的方式，将ESP栈顶指针指向的命令行参数个数传递给ECX，然后将ECX和output1格式化字符串的指针值作为参数依次压入栈，接着就可以通过printf函数将ECX里的参数个数给显示出来。
在call printf输出显示了参数个数后，先用addl $4, %esp将之前pushl $output1压入栈的格式化字符串的指针参数给丢弃掉，再通过popl %ecx将之前压入栈的ECX参数个数弹出恢复到ECX寄存器，此时ESP就指向程序刚开始运行时的内存位置，接下来，为了能用EBP来循环访问到每一个命令行参数，就用movl %esp, %ebp将ESP赋值给EBP，此时的EBP指向的是栈里存储命令行参数个数的位置，所以需要addl $4, %ebp指令将EBP加4字节，从而让EBP指向程序名的字符串指针。
在loop1循环里，会根据ECX里的命令行参数个数作为计数器，EBP作为参数的指针，循环将所有命令行参数(包括程序名在内)都通过printf函数输出显示出来，在循环体里，每输出显示一个命令行参数后，就会用addl $4, %ebp将EBP加4，从而指向下一个要显示的参数指针，同时loop loop1指令会在内部将ECX减一，减一后如果ECX为0，则跳出循环。最后通过exit的C标准库函数来退出程序。
paramtest1.s程式在汇编链接后，运行结果如下(由于使用了C标准库函数，所以ld链接时使用了-dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -lc参数来指定动态库的加载器和对应的C库)：
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$ as -gstabs -o paramtest1.o paramtest1.s $ ld -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -lc -o paramtest1 paramtest1.o $ ./paramtest1 testing 1 2 3 testing There are 6 parameters: ./paramtest1 testing 1 2 3 testing $ |
上面输出显示一共有6个参数(包括程序名在内)，然后循环将程序名和所有的命令行参数给显示出来。
需要注意的是：由于程序名也包含在参数个数里，所以参数个数最少为1。
Viewing environment variables 通过程序查看环境变量：
既然可以查看命令行参数，那么同理，也可以通过指针和循环来查看所有存储在栈里的系统环境变量，下面的paramtest2.s程式就演示了这一做法：
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# paramtest2.s - Listing system environment variables .section .data output: .asciz "%s\n" .section .text .globl _start _start: nop movl %esp, %ebp addl $12, %ebp loop1: cmpl $0, (%ebp) je endit pushl (%ebp) pushl $output call printf addl $8, %esp addl $4, %ebp loop loop1 endit: pushl $0 call exit |
上面的代码先用movl %esp, %ebp指令将ESP赋值给EBP，然后通过addl $12, %ebp指令将EBP加12，从而让EBP跳过栈里的参数个数，程序名和起分隔作用的空指针，并定位到第一个环境变量的字符串指针位置。接着就可以通过loop1循环体将所有的系统环境变量通过printf函数给显示出来，在loop1的开头，通过cmpl $0, (%ebp)指令将EBP指向的环境变量的字符串指针和0即空指针进行比较，这是因为环境变量部分是以空指针结束的，所以当EBP指向了空指针时，就说明所有的环境变量都显示完了，就可以通过je endit指令跳转到endit标签处，通过exit函数来退出程序。
在汇编链接后，程序的运行情况如下：
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$ as -gstabs -o paramtest2.o paramtest2.s $ ld -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -lc -o paramtest2 paramtest2.o $ ./paramtest2 SSH_AGENT_PID=2038 GLADE_PIXMAP_PATH=: TERM=xterm SHELL=/bin/bash XDG_MENU_PREFIX=xfce- ....................... //省略部分输出 HOME=/home/zengl LANGUAGE=en LOGNAME=zengl XDG_DATA_DIRS=/usr/share/ubuntustudio:/usr/local/share/:/usr/share/:/usr/share DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:abstract=/tmp/dbus-PyOuBSVjoC,guid=ceabd9769061d68fc3721f2000000033 LESSOPEN=| /usr/bin/lesspipe %s DISPLAY=:0.0 GLADE_CATALOG_PATH=: LIBGLADE_MODULE_PATH=: XDG_CURRENT_DESKTOP=XFCE LESSCLOSE=/usr/bin/lesspipe %s %s COLORTERM=Terminal XAUTHORITY=/home/zengl/.Xauthority OLDPWD=/home/zengl _=./paramtest2 $ |
以上是我的系统里的系统环境变量的输出情况，不同的系统和不同的本地配置，输出情况也会不同。
此外，你还可以设置自己的环境变量，然后进行类似如下的测试：
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$ TESTING=/home/rich ; export TESTING $ ./paramtest2 ..................... ..................... ..................... TESTING=/home/rich XDG_CURRENT_DESKTOP=XFCE LESSCLOSE=/usr/bin/lesspipe %s %s COLORTERM=Terminal XAUTHORITY=/home/zengl/.Xauthority _=./paramtest2 $ |
从上面输出可以看到，在用export命令导出了自己设置的TESTING环境变量后，再次运行paramtest2程式，就可以在输出结果里看到TESTING=/home/rich的环境变量了。
An example using command-line parameters 使用命令行参数的例子：
从前面的介绍中可知，命令行参数都是以字符串的形式存储在栈里的，所以如果你想以整数的形式使用这些参数的话，就需要自己做些转化工作，有很多的方法可以将字符串转为整数或浮点数，这里介绍一种简单的直接使用C库函数的方法，有如下三个可用于转换的C库函数：
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atoi(): Converts an ASCII string to a short integer value
atoi函数：将ASCII编码的字符串转为一个32位的整数值 -
atol(): Converts an ASCII string to a long integer value
atol函数：将ASCII编码的字符串转为一个64位的整数值 -
atof(): Converts an ASCII string to a double-precision floating-point value
atof函数：将ASCII编码的字符串转为一个双精度的浮点数
下面的paramtest3.s程式就演示了如何从命令行读取一个参数，并将该参数转为整数，再使用该整数来计算出对应的圆面积的过程：
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# paramtest3.s - An example of using command line parameters .section .data output: .asciz "The area is: %f\n" .section .bss .lcomm result, 4 .section .text .globl _start _start: nop finit pushl 8(%esp) call atoi addl $4, %esp movl %eax, result fldpi filds result fmul %st(0), %st(0) fmul %st(1), %st(0) fstpl (%esp) pushl $output call printf addl $12, %esp pushl $0 call exit |
上面的代码在finit初始化FPU后，先通过pushl 8(%esp)将第一个命令行参数的字符串指针压入栈，作为下一步atoi函数的参数，接着通过call atoi指令调用atoi函数将命令行参数由字符串转为整数，结果存储在EAX里，然后由movl %eax, result指令将整数结果存储到result内存位置，作为后面计算圆面积的半径值，在fldpi加载pi到FPU寄存器栈后，再由filds result将转换的整数半径值压入FPU的ST0里，之前压入的pi则移入ST1，通过fmul %st(0), %st(0)指令可以将ST0里的整数半径值开平方，平方结果还是存储在ST0，随后的fmul %st(1), %st(0)就可以将ST0里半径的平方和ST1里的pi值相乘，这样就可以得到对应的圆面积，并存储在ST0里，为了将该面积值显示出来，代码里使用fstpl (%esp)指令将ST0里的双精度的面积值弹出到ESP指向的栈顶位置，从而可以作为printf函数的参数，最后由printf函数将计算得到的面积值给输出显示出来。
在汇编链接后，就可以使用不同的命令行参数来进行测试，具体的运行情况如下：
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$ as -gstabs -o paramtest3.o paramtest3.s $ ld -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -lc -o paramtest3 paramtest3.o $ ./paramtest3 10 The area is: 314.159265 $ ./paramtest3 2 The area is: 12.566371 $ ./paramtest3 120 The area is: 45238.934212 $ |
可以看到paramtest3程式将输入的命令行参数10，2，120作为半径值，依次计算并输出了对应的圆面积，这些输出结果和预期的一致。
最后就是英文原著第11章的总结部分，限于篇幅就不多说了，下一篇开始介绍Linux里和系统调用相关的内容。
OK，就到这里，休息，休息一下 o(∩_∩)o~~