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操作码到字节的主要图表

[英]Primary chart of opcodes to bytes

我正在尝试使用这个简单的hello world 汇编程序并将其从头开始生成为机器语言(最终目的是制作汇编程序,但现在我只想了解此特定程序所需的十六进制值):

section .text
    global _start //I'm guessing not needed for the machine language, only assembler or linker

_start: ;label, I don't know if this is somehow decoded to something in machine language or not
    mov edx,myLength ;"DX" register: the data register, apparently moving a new empty variable "myLength" into t, since it wasn't defined before
    mov ecx,coby ;move a new variable "coby" into the CX or "count register", not sure why this register was used for holding text, as it's usually used as a decrementer, but ok
    mov ebx,1 "BX" is the base register, used for indexing things, like system commands I'm guessing, although I don't know what else. In this case though "1" corresponds to the stdout command
    mov eax,4 ;"AX" the primary register, used to execute a certain command, in this case "4" or "sys_write", which I'm guessing simply is the equivalent of writing to the terminal, somehow, but I don't know what exactly it's writing
    int 0x80 ;interrupt at "20" which means call whatever is stored in eax, in this case sys_write 

    mov eax,1 ;"1" is exit, moving to primary register to perform next
    int 0x80 ;executes the command stored in the primary register "AX", in this case, exit

segment .data ;pretty sure this stuff is just for the assembler or linker, but I could be wrong
coby db 'Yo, world just testing!?!!! 123, BTW', 0xa ;somehow sets the value of the message variable "coby", although I don't know what "db" and 0xa (10) are for
myLength equ $ - coby ;somehow sets the value of myLength, I know in general "-" represents an input, I'm guessing "$" is the length of, but I have absolutely no idea how to translate that to machine langauge, or if the assembler automatically reads the length and hard-codes it in instead? 

所以我知道一般的想法是机器语言只是输入/输出操作中“_start”中提到的部分。 它还与 AX 寄存器和 DX 一起用于涉及大值的乘法和除法运算。 但不是用文本写出来,每个命令都用数字(或二进制等)表示。

例如,“mov”将是一个数字,“edx”,数据寄存器,将由另一个寄存器表示,“myLength”将由另一个表示。 此外,命令“int 0x80”——在“128”处中断,这意味着(我认为)调用存储在主寄存器中的任何命令,即 AX,将对应于表示命令“int”的某个数字,加上 0x80( 128),我猜这只是二进制的128。

我也猜想所有额外的东西,比如 section.text、segment.data,只是为了让汇编器找到和替换上面使用的变量,但我猜机器语言本身不会保留任何一种变量或常量,虽然如果我错了,请纠正我。

所以理论上在机器语言中,我不需要定义一个变量来“coby”(消息变量)以便将它插入计数器寄存器(CX); 而是我只插入原始字符串,或者在这种情况下,不是字符串,而是字符代码字符,直接在代表 eCx 的任何数字之后(尽管我也不确定为什么在这个例子中使用了计数器寄存器,我猜它不仅用于存储递减的东西吗?)

无论如何,如果我的假设是正确的,那么我需要某种图表来告诉我哪些数字与哪些操作码(如本例中的movint )以及哪些寄存器(如 edx、eax 等)完全对应,而且我也需要知道这些字节命令到底是什么顺序存储在二进制文件中的。 我尝试使用 NASM(使用命令nasm -f elf yo.asm && ld -m elf_i386 -s -o yoman yo.o )并查看 ANSI 中的内容,这是我从 JavaScript 控制台打印到 Z4C4AD5FCA2E7A3F74DBB1CED0038AA1 页面时得到的将每个数字标记在自己的行上,连同其二进制值、字符代码和实际 unicode 文本(在 HTML 中并不总是可见):

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005: 00000001, 001: 
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008: 00000000, 000:
009: 00000000, 000:
010: 00000000, 000:
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013: 00000000, 000:
014: 00000000, 000:
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025: 10000000, 128: €
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028: 00110100, 052: 4
029: 00000000, 000:
030: 00000000, 000:
031: 00000000, 000:
032: 11011100, 220: Ü
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046: 00101000, 040: (
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110: 00000000, 000:
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112: 00000000, 000:
113: 00010000, 016: 
114: 00000000, 000:
115: 00000000, 000:
116: 00000000, 000:
117: 00000000, 000:
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119: 00000000, 000:
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177: 01110011, 115: s
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183: 00111111, 063: ?
184: 00100001, 033: !
185: 00100001, 033: !
186: 00100001, 033: !
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191: 00101100, 044: ,
192: 00100000, 032:
193: 01000010, 066: B
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195: 01010111, 087: W
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197: 00000000, 000:
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200: 01101000, 104: h
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208: 00101110, 046: .
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214: 00101110, 046: .
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224: 00000000, 000:
225: 00000000, 000:
226: 00000000, 000:
227: 00000000, 000:
228: 00000000, 000:
229: 00000000, 000:
230: 00000000, 000:
231: 00000000, 000:
232: 00000000, 000:
233: 00000000, 000:
234: 00000000, 000:
235: 00000000, 000:
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237: 00000000, 000:
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239: 00000000, 000:
240: 00000000, 000:
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242: 00000000, 000:
243: 00000000, 000:
244: 00000000, 000:
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248: 00000000, 000:
249: 00000000, 000:
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251: 00000000, 000:
252: 00000000, 000:
253: 00000000, 000:
254: 00000000, 000:
255: 00000000, 000:
256: 00000000, 000:
257: 00000000, 000:
258: 00000000, 000:
259: 00000000, 000:
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262: 00000000, 000:
263: 00000000, 000:
264: 00000001, 001: 
265: 00000000, 000:
266: 00000000, 000:
267: 00000000, 000:
268: 00000110, 006: 
269: 00000000, 000:
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276: 10000000, 128: €
277: 00000000, 000:
278: 00000000, 000:
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283: 00000000, 000:
284: 00000000, 000:
285: 00000000, 000:
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289: 00000000, 000:
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291: 00000000, 000:
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293: 00000000, 000:
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295: 00000000, 000:
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299: 00000000, 000:
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302: 00000000, 000:
303: 00000000, 000:
304: 00000001, 001: 
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307: 00000000, 000:
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309: 00000000, 000:
310: 00000000, 000:
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316: 10100000, 160:  
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所以文件很大。 380 字节,有点令人惊讶,我认为这与来自 NASM 的一堆标头和 ELF 的事情有关,从顶部可以看出,所以我不知道实际的汇编程序从哪里开始,如果可能的话把它减少到那个程度。

所以一些立即突出的东西显然是打印到控制台的字符串值,它出现在上述 output 的第160行(AKA byte#)处。 字符串的长度恰好是 36,它应该对应于存储在数据寄存器中的第一个值(在汇编程序中称为“myLength”),尽管我找不到任何对应于“36”的字节所以我不确定该长度是如何准确存储的,是否被分解等。

其他一些值得注意的字节是数字 128,它对应于内核调用,或上面的中断号 (0x80),它出现在 output 的第 (/byte#) 156 行以及第 149 行。它也出现在其他地方,但是在那个特定的地方,它出现在另一个字符串附近,所以我猜它可能对应于传递给“int”中断命令的值,并且这些位置中的每个字节前面也都有字节“205”,作为 ANSI 字符看起来像这个 Í,它可能以某种方式暗示它对应于命令“int”,特别是因为它紧接在数字 0x80 之前,但我不确定。

所以我尝试查看英特尔文档以及一个非常长的 PDF 文件,但我找不到任何谈论的地方:

1. 哪些字节码与哪些操作码和命令一一对应

2. 究竟是什么顺序/格式,将它们放入已编译的 output 中(无需求助于任何 NASM 等第三方汇编程序)

我找到了第 3 方参考表,但我更想知道他们从原始文档中得到它的位置,虽然它显示了寄存器的一些代码,但我找不到将它们放入的格式生成的版本。 我还看到了类似问题的这些答案:

x86 操作码编码:sib 字节

操作码的十六进制值

如何在没有 EXE 或 ELF 等容器的情况下手动编写和执行 PURE 机器代码?

我真正要寻找的是对所有寄存器和操作码的完整和官方参考

此类信息的规范来源是 Intel 和 AMD 参考手册。

英特尔手册位于https://software.intel.com/en-us/articles/intel-sdm 有关指令编码的信息在第 2 卷第 2 章。操作码表在第 2 卷附录 A。

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