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Go汇编

实现和声明

Go汇编语言并不是一个独立的语言，因为Go汇编程序无法独立使用。Go汇编代码必须以Go包的方式组织，同时包中至少要有一个Go语言文件用于指明当前包名等基本包信息。如果Go汇编代码中定义的变量和函数要被其它Go语言代码引用，还需要通过Go语言代码将汇编中定义的符号声明出来。用于变量的定义和函数的定义Go汇编文件类似于C语言中的.c文件，而用于导出汇编中定义符号的Go源文件类似于C语言的.h文件。

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pkg.go

package pkg

var Id = 9527

go tool compile -S pkg.go
- -S：表示输出汇编格式
- NOPTR：表示没有指针类型数据
- 0x0000 37 25 00 00 00 00 00 00：表示十六进制的9527
- Id：代表变量的名字
- size：代表内存的大小

go.cuinfo.packagename. SDWARFCUINFO dupok size=0
        0x0000 70 6b 67                                         pkg
"".Id SNOPTRDATA size=8
        0x0000 37 25 00 00 00 00 00 00                          7%......

1. DATA命令用于初始化包变量
2. symbol为变量在汇编中的表示符
3. offset代表的是偏移量
4. width初始化内存的大小
5. ·代表这是一个全局变量
6. <>代表是一个私有变量

DATA ·symbol+offset(SB)/width, value
GLOBL file_private<>(SB),$1

1. GLOBL命令用于将符号导出

GLOBL ·Id, $8

1. string类型的go汇编
2. SRODATA：标志表示这个数据在只读内存段
3. dupok：表示出现多个相同标识符的数据时只保留一个就可以了
4. 字符串变量只有十六个字节，对应reflect.StringHeader的Data指针和Len长度

package pkg
 var Id = "gopher"

go.cuinfo.packagename. SDWARFCUINFO dupok size=0
        0x0000 70 6b 67                                         pkg
go.string."gopher" SRODATA dupok size=6
        0x0000 67 6f 70 68 65 72                                gopher
"".Id SDATA size=16
        0x0000 00 00 00 00 00 00 00 00 06 00 00 00 00 00 00 00  ................
        rel 0+8 t=1 go.string."gopher"+0

1. 定义main函数
2. $16-0表示main函数的栈帧大小是16字节，0代表函数没有返回值
3. runtime·printstring(SB)用来打印字符串
4. runtime·printnl打印换行符

package main

 var helloworld = "你好，世界"

 func main()

TEXT ·main(SB), $16-0
        MOVQ ·helloworld+0(SB), AX; MOVQ AX, 0(SP)
        MOVQ ·helloworld+8(SB), BX; MOVQ BX, 8(SP)
        CALL runtime·printstring(SB)
        CALL runtime·printnl(SB)
        RET

X86-64体系结构

X86其实是是80X86的简称（后面三个字母），包括Intel 8086、80286、80386以及80486等指令集合，因此其架构被称为x86架构

- text一般对应代码段，用于存储要执行的指令数据，一般是只读的
- rodata和data为数据段，一般存放全局的数据，rodata为只读的
- heap段用于管理动态数据
- stack用于管理每个函数调用时相关的数据
- rip下个指令的地址
- rspstack point，栈顶指针，函数调用隐式的影响rps的值
- rbpbase point，当前栈帧起始位置，和栈相关指令隐式影响rsp的值

Go汇编中的伪寄存器

Go汇编为了简化汇编代码的编写，引入了PC、FP、SP、SB四个伪寄存器

- PC（program counter）就是rip寄存机的别名
- FP（stack frame pointer）对应函数的栈指针,一般用来访问函数参数和返回值
- SP（virtual stack pointer）对应当前函数栈帧的底部，一般用于定位局部变量。真的SP寄存器对应的是栈的顶部，一般用于定位调用其他函数参数和返回值。
- SB（Static base pointer）寄存器对应代码段
- 区分伪汇编和真汇编寄存器一般通过是否有前缀进行区分，例如(SP)、+8(SP)为真的，a(SP)、b+8(SP)为假的。
- 不同的字节宽度用B一个字节、W两个字节、L4个字节、Q8个字节
- JL、JLZ、JE、JNE、JG、JGE等指令，对应小于、小于等于、等于、不等于、大于和大于等于等条件时跳转。JMP指令则对应无条件跳转
- LEA指令将标准参数格式中的内存地址加载到寄存器
- PUSH和POP分别是压栈和出栈指令

常量与全局变量

常量是以$为前缀，常量的类型有整数常量、浮点数常量、字符常量和字符串常量
等几种类型。

$1 // 十进制
$0xf4f8fcff // 十六进制
$1.5 // 浮点数
$'a' // 字符
$"abcd" // 字符串

汇编函数

函数标识符通过TEXT汇编指令定义，表示该行开始的指令定义在TEXT内存段。

 TEXT symbol(SB), [flags,] $framesize[-argsize]

• TEXT指令、函数名、可选的flags标志、函数帧大小（局部变量）和可选的函数参数(函数参数和返回值）大小。
• flags中常见的NOSPLIT 主要用于指示叶子函数不进行栈分裂；WRAPPER标志则表示这个是一个包装函数，在panic或runtime.caller等某些处理函数帧的地方不会增加函数帧计数。NEEDCTXT表示需要一个上下文参数，一般用于闭包函数。

func Swap(a, b int) (int, int)

上述函数对应两种汇编形式

TEXT ·Swap(SB), NOSPLIT, $0-32
TEXT ·Swap(SB), NOSPLIT, $0

• 调用函数时，函数的参数和返回值都存在当前栈中，而被调用函数的局部变量在被调用函数的栈帧中。
• 伪SP寄存器指向被调用调用栈的底部，真SP指向被调用函数的顶部。
• 伪FP寄存器表示函数当前帧的地址，也就是第一个参数的地址。
• 局部变量，先定义的离伪SP寄存器会越远
  

if/goto

goto语句是有严格限制的：它无法跨越代码块，并且在被跨越的代码中不能含有变量定义的语句。

    CMPQ CX, $0 // test ok
    JZ L // if ok == 0, goto L
    MOVQ AX, ret+24(FP) // return a
    RET

L:
    MOVQ BX, ret+24(FP) // return b
    RET

call/ret

首先是调用函数前准备的输入参数和返回值空间。然后CALL指令将首先触发返回地址入栈操作。在进入到被调用函数内之后，汇编器自动插入了BP寄存器相关的指令，因此BP寄存器和返回地址是紧挨着的。再下面就是当前函数的局部变量的空间，包含再次调用其它函数需要准备的调用参数空间。被调用的函数执行RET返回指令时，先从栈恢复BP和SP寄存器，接着取出的返回地址跳转到对应的指令执行。

• NO_LOCAL_POINTERS该语句表示函数没有局部指针变量

系统调用

系统调用(syscall.Syscall)的前6个参数直接由DI、SI、DX、R10、R8和R9寄存器传输，结果由AX和DX寄存器返回。