Golang汇编命令解读及使用

我们可以很容易将一个golang程序转变成汇编语言。

比如我写了一个main.go:

package main





func g(p int) int {

     return p+1;

}



func main() {

     c := g(4) + 1

     _ = c

}

使用命令：

GOOS=linux GOARCH=386 go tool compile -S main.go >> main.S

我们就获取了main.S是main.go的汇编版本。

"".g t=1 size=16 value=0 args=0x10 locals=0x0

     0x0000 00000 (main.go:4)     TEXT     "".g(SB), $0-16

     0x0000 00000 (main.go:4)     NOP

     0x0000 00000 (main.go:4)     NOP

     0x0000 00000 (main.go:4)     FUNCDATA     $0, gclocals·23e8278e2b69a3a75fa59b23c49ed6ad(SB)

     0x0000 00000 (main.go:4)     FUNCDATA     $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)

     0x0000 00000 (main.go:5)     MOVQ     "".p+8(FP), BX

     0x0005 00005 (main.go:5)     INCQ     BX

     0x0008 00008 (main.go:5)     MOVQ     BX, "".~r1+16(FP)

     0x000d 00013 (main.go:5)     RET

     0x0000 48 8b 5c 24 08 48 ff c3 48 89 5c 24 10 c3        H.\$.H..H.\$..

"".main t=1 size=16 value=0 args=0x0 locals=0x0

     0x0000 00000 (main.go:8)     TEXT     "".main(SB), $0-0

     0x0000 00000 (main.go:8)     NOP

     0x0000 00000 (main.go:8)     NOP

     0x0000 00000 (main.go:8)     FUNCDATA     $0, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)

     0x0000 00000 (main.go:8)     FUNCDATA     $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)

     0x0000 00000 (main.go:9)     MOVQ     $4, BX

     0x0007 00007 (main.go:9)     INCQ     BX

     0x000a 00010 (main.go:9)     INCQ     BX

     0x000d 00013 (main.go:11)     RET

     0x0000 48 c7 c3 04 00 00 00 48 ff c3 48 ff c3 c3        H......H..H...

"".init t=1 size=80 value=0 args=0x0 locals=0x0

     0x0000 00000 (main.go:11)     TEXT     "".init(SB), $0-0

     0x0000 00000 (main.go:11)     MOVQ     (TLS), CX

     0x0009 00009 (main.go:11)     CMPQ     SP, 16(CX)

     0x000d 00013 (main.go:11)     JLS     62

     0x000f 00015 (main.go:11)     NOP

     0x000f 00015 (main.go:11)     NOP

     0x000f 00015 (main.go:11)     FUNCDATA     $0, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)

     0x000f 00015 (main.go:11)     FUNCDATA     $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)

     0x000f 00015 (main.go:11)     MOVBQZX     "".initdone·(SB), BX

     0x0016 00022 (main.go:11)     CMPB     BL, $0

     0x0019 00025 (main.go:11)     JEQ     47

     0x001b 00027 (main.go:11)     MOVBQZX     "".initdone·(SB), BX

     0x0022 00034 (main.go:11)     CMPB     BL, $2

     0x0025 00037 (main.go:11)     JNE     40

     0x0027 00039 (main.go:11)     RET

     0x0028 00040 (main.go:11)     PCDATA     $0, $0

     0x0028 00040 (main.go:11)     CALL     runtime.throwinit(SB)

     0x002d 00045 (main.go:11)     UNDEF

     0x002f 00047 (main.go:11)     MOVB     $1, "".initdone·(SB)

     0x0036 00054 (main.go:11)     MOVB     $2, "".initdone·(SB)

     0x003d 00061 (main.go:11)     RET

     0x003e 00062 (main.go:11)     CALL     runtime.morestack_noctxt(SB)

     0x0043 00067 (main.go:11)     JMP     0

首先这个程序根据TEXT是定义函数的，分为3个部分

0x0000 00000 (main.go:4)     TEXT     "".g(SB), $0-16 

0x0000 00000 (main.go:8)     TEXT     "".main(SB), $0-0

0x0000 00000 (main.go:11)     TEXT     "".init(SB), $0-0

这个"". 代表的是这个函数的命名空间。

g(SB) 这里就有个SB的伪寄存器。全名未Static Base，代表g这个函数地址，$0-16中的$0代表局部变量字节数总和，0表示不存在局部变量。-16代表在0的地址基础上空出16的长度作为传入和返回对象。这个也就是golang如何实现函数的多返回值的方法了。它在定义函数的时候，开辟了一定空间存储传入和传出对象。

NOP命令是作为占位符使用，提供给编译器使用的。可以忽略不看。

下面是

 0x0000 00000 (main.go:4)     FUNCDATA     $0, gclocals·23e8278e2b69a3a75fa59b23c49ed6ad(SB)

     0x0000 00000 (main.go:4)     FUNCDATA     $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)

这里的FUNCDATA是golang编译器自带的指令，plan9和x86的指令集都是没有的。它用来给gc收集进行提示。提示$0和$1是用于局部函数调用参数，需要进行回收。

下面是

  0x0000 00000 (main.go:5)     MOVQ     "".p+8(FP), BX

     0x0005 00005 (main.go:5)     INCQ     BX

     0x0008 00008 (main.go:5)     MOVQ     BX, "".~r1+16(FP)

这里有一个FP寄存器，FP是frame pointer，是指向栈底，SP是指向栈顶。BX是一个临时寄存器，那么上面的句子是代表把FP＋8这个位置的数据（参数p），保存到BX中。FP+8代表什么呢，按照上面的图，代表的是参数

INCQ是自增算法，BX里面的数自加1，然后把BX里面的数存储到FP+16，代表的是返回值。

下面就是RET，直接返回。

下面再看看main，我们会发现，main函数里面并没有call g函数，这是由于go汇编编译器会把一些短的函数变成内嵌函数，减少函数调用。

if

我们在main里面增加一个判断逻辑。代码为：

package main





func g(p int) int {

     return p+1;

}



func main() {

     c := g(4) + 1

     var d bool

     if (c > 4) {

          d = true

     } else {

          d = false

     }

     _ = d

     return

}

对应的main的汇编为：

  0x0000 00000 (main.go:8)     TEXT     "".main(SB), $0-0

     0x0000 00000 (main.go:8)     NOP

     0x0000 00000 (main.go:8)     NOP

     0x0000 00000 (main.go:8)     FUNCDATA     $0, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)

     0x0000 00000 (main.go:8)     FUNCDATA     $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)

     0x0000 00000 (main.go:9)     MOVQ     $4, BX

     0x0007 00007 (main.go:9)     INCQ     BX

     0x000a 00010 (main.go:9)     INCQ     BX

     0x000d 00013 (main.go:11)     CMPQ     BX, $4

     0x0011 00017 (main.go:11)     JLE     27

     0x0013 00019 (main.go:12)     MOVQ     $1, AX

     0x001a 00026 (main.go:17)     RET

     0x001b 00027 (main.go:14)     MOVQ     $0, AX

     0x001d 00029 (main.go:17)     JMP     26

可以看是试用CMPQ来进行比较的，JLE代表CMP比较之后的结果，如果BX小于等于4，那么就跳到27指令，就是MOVQ $0, AX，把AX赋值为0，就是false，否则赋值为1，true

这里的JLE是条件转移指令：http://baike.baidu.com/link?url=pdfEpBZ-c-owW0YJrAL71MUi1nIlEpBqljD3agfLtB5KrAaFembK6yKKUNycaSUWTTTyynKhNIfw2LXvGFx4euTIgyXQcVLz5HPxS4AO-kVT9wQxlL6_O-1ygTwfshEgas91S14FU3CRU7a1jImTSK

for

程序改为：

package main





func g(p int) int {

     var sum int

     for i := 0; i < p; i++ {

          sum = sum + i

     }

     return sum

}



func main() {

     c := g(4) + 1

     _ = c

}

这里面有一个for循环，产生的汇编为：

0x0000 00000 (main.go:4)     TEXT     "".g(SB), $0-16

     0x0000 00000 (main.go:4)     NOP

     0x0000 00000 (main.go:4)     NOP

     0x0000 00000 (main.go:4)     MOVQ     "".p+8(FP), DX

     0x0005 00005 (main.go:4)     FUNCDATA     $0, gclocals·23e8278e2b69a3a75fa59b23c49ed6ad(SB)

     0x0005 00005 (main.go:4)     FUNCDATA     $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)

     0x0005 00005 (main.go:5)     MOVQ     $0, CX

     0x0007 00007 (main.go:6)     MOVQ     $0, AX

     0x0009 00009 (main.go:6)     CMPQ     AX, DX

     0x000c 00012 (main.go:6)     JGE     $0, 25

     0x000e 00014 (main.go:7)     ADDQ     AX, CX

     0x0011 00017 (main.go:6)     INCQ     AX

     0x0014 00020 (main.go:6)     NOP

     0x0014 00020 (main.go:6)     CMPQ     AX, DX

     0x0017 00023 (main.go:6)     JLT     $0, 14

     0x0019 00025 (main.go:9)     MOVQ     CX, "".~r1+16(FP)

     0x001e 00030 (main.go:9)     RET

AX存的是变量i，DX存的是参数p，CX存的是变量sum，下面的几个命令：

0x0009 00009 (main.go:6)     CMPQ     AX, DX

     0x000c 00012 (main.go:6)     JGE     $0, 25

     0x000e 00014 (main.go:7)     ADDQ     AX, CX

     0x0011 00017 (main.go:6)     INCQ     AX

     0x0014 00020 (main.go:6)     NOP

     0x0014 00020 (main.go:6)     CMPQ     AX, DX

     0x0017 00023 (main.go:6)     JLT     $0, 14

实际上是使用CMP，JGE，JLT来不断控制循环过程。