Linux x64匯編語(yǔ)言編程

第1章  一切都在計(jì)劃之中——真正理解計(jì)算機(jī)的工作原理   1
1.1  完美的周六計(jì)劃   1
1.1.1  步驟和測(cè)試   2
1.1.2  決定總是具有二元性   3
1.1.3  計(jì)算機(jī)像我們一樣思考   4
1.2  如果這是真的   4
1.3  將匯編語(yǔ)言編程比作方塊舞   4
1.4  將匯編語(yǔ)言編程比作棋盤(pán)游戲   5
1.4.1  代碼和數(shù)據(jù)   6
1.4.2  地址   7
1.4.3  總結(jié)   7
第2章  外星人基地——理解二進(jìn)制和十六進(jìn)制   9
2.1  新數(shù)學(xué)怪獸的回歸   9
2.1.1  使用火星文計(jì)數(shù)   10
2.1.2  剖析火星數(shù)字   12
2.1.3  數(shù)基的本質(zhì)   13
2.2  八進(jìn)制：鬼精靈如何偷走8和9   13
2.3  十六進(jìn)制：解決數(shù)字短缺問(wèn)題   17
2.4  從十六進(jìn)制到十進(jìn)制以及從十進(jìn)制到十六進(jìn)制   20
2.4.1  從十六進(jìn)制到十進(jìn)制   21
2.4.2  從十進(jìn)制到十六進(jìn)制   22
2.5  練習(xí)！練習(xí)！練習(xí)！   23
2.6  十六進(jìn)制算術(shù)   24
2.6.1  列和進(jìn)位   26
2.6.2  減法和借位   27
2.6.3  跨多列借位   28
2.6.4  重點(diǎn)是什么？   29
2.7  二進(jìn)制   29
2.7.1  二進(jìn)制值   31
2.7.2  為什么是二進(jìn)制   33
2.8  十六進(jìn)制作為二進(jìn)制的簡(jiǎn)寫(xiě)   33
2.9  準(zhǔn)備計(jì)算   35
第3章  揭開(kāi)面紗——了解計(jì)算機(jī)的真實(shí)面貌   36
3.1  RAX寄存器，我們幾乎不了解   36
3.2  開(kāi)關(guān)、晶體管和內(nèi)存   38
3.2.1  如果敵方陸路來(lái)襲，則點(diǎn)亮一盞燈   38
3.2.2  晶體管開(kāi)關(guān)   39
3.2.3  令人難以置信的比特縮小現(xiàn)象   41
3.2.4  隨機(jī)訪問(wèn)   42
3.2.5  內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間   44
3.2.6  字節(jié)、字、雙字和四字   44
3.2.7  排成一排的精美芯片   45
3.3  CPU和裝配線   48
3.3.1  與內(nèi)存對(duì)話   48
3.3.2  搭乘數(shù)據(jù)總線   49
3.3.3  寄存器   50
3.3.4  裝配線   51
3.4  遵循計(jì)劃的盒子   51
3.4.1  獲取并執(zhí)行   52
3.4.2  CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)   53
3.4.3  改變路線   55
3.5  什么與如何：架構(gòu)和微架構(gòu)   56
3.5.1  不斷演變的架構(gòu)   56
3.5.2  地下室的秘密機(jī)器   57
3.6  工廠經(jīng)理   58
3.6.1  操作系統(tǒng)：轉(zhuǎn)角辦公室   59
3.6.2  BIOS：軟件不“軟”   59
3.6.3  多任務(wù)魔法   60
3.6.4  提升至內(nèi)核   61
3.6.5  內(nèi)核爆炸   62
3.6.6  計(jì)劃   63
第4章  尋址、尋址、尋址——寄存器、內(nèi)存尋址及了解數(shù)據(jù)的位置   64
4.1  內(nèi)存模型的樂(lè)趣   64
4.1.1  16位能“買(mǎi)到”64KB   65
4.1.2  兆字節(jié)(MB)的本質(zhì)   68
4.1.3  向后兼容和虛擬86模式   69
4.1.4  16位的視野限制   70
4.2  分段的本質(zhì)   71
4.2.1  一條地平線，而不是一個(gè)具體位置   74
4.2.2  使用16位寄存器生成20位地址   74
4.3  分段寄存器   76
4.3.1  分段寄存器和x64   77
4.3.2  通用寄存器   77
4.3.3  寄存器的高位和低位   79
4.3.4  指令指針   81
4.3.5  標(biāo)志寄存器   82
4.3.6  數(shù)學(xué)協(xié)處理器及其寄存器   82
4.4  四種主要的匯編編程模型   83
4.4.1  實(shí)模式平面模型   83
4.4.2  實(shí)模式分段模型   85
4.4.3  32位保護(hù)模式平面模型   87
4.4.4  64位長(zhǎng)模式編程模型   89
第5章  匯編的正確方式——匯編語(yǔ)言程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程   91
5.1  編程的96種方法   91
5.2  文件及其內(nèi)容   92
5.2.1  二進(jìn)制文件與文本文件   92
5.2.2  使用GHex十六進(jìn)制編輯器查看二進(jìn)制文件內(nèi)部   94
5.2.3  解釋原始數(shù)據(jù)   97
5.2.4  字節(jié)順序   98
5.3  輸入文本，輸出代碼   102
5.3.1  匯編語(yǔ)言   102
5.3.2  注釋   104
5.3.3  當(dāng)心“只寫(xiě)源代碼”！   105
5.3.4  目標(biāo)代碼、鏈接器和庫(kù)   106
5.3.5  可重定位性   108
5.4  匯編語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)過(guò)程   108
5.4.1  工作目錄的規(guī)則   110
5.4.2  編輯源代碼文件   110
5.4.3  匯編源代碼文件   111
5.4.4  匯編器錯(cuò)誤   111
5.4.5  回到編輯器   113
5.4.6  編譯器警告   113
5.5  鏈接目標(biāo)代碼文件   114
5.5.1  鏈接器錯(cuò)誤   115
5.5.2  測(cè)試EXE文件   115
5.5.3  錯(cuò)誤與缺陷   116
5.5.4  調(diào)試器和調(diào)試   117
5.6  走進(jìn)匯編語(yǔ)言的世界   117
5.6.1  安裝軟件   118
5.6.2  步驟1：在編輯器中編輯程序   120
5.6.3  步驟2：使用NASM匯編程序   121
5.6.4  步驟3：使用ld鏈接程序   123
5.6.5  步驟4：測(cè)試可執(zhí)行文件   124
5.6.6  步驟5：在調(diào)試器中觀察它的運(yùn)行   124
第6章  一個(gè)可使用工具的立足之地——Linux和塑造你的工作方式的工具   126
6.1  集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)   126
6.2  SASM簡(jiǎn)介   128
6.2.1  配置SASM   129
6.2.2  SASM的字體   130
6.2.3  使用編譯器鏈接   130
6.2.4  SASM速覽   132
6.2.5  SASM的編輯器   134
6.2.6  SASM對(duì)你的代碼有何要求   134
6.3  Linux和終端   135
6.3.1  Linux控制臺(tái)   136
6.3.2  Konsole中的字符編碼   136
6.3.3  三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)UNIX文件   138
6.3.4  I/O重定向   139
6.3.5  簡(jiǎn)單文本過(guò)濾器   141
6.3.6  使用SASM內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出   142
6.3.7  使用轉(zhuǎn)義序列進(jìn)行終端控制   142
6.3.8  為什么不使用GUI應(yīng)用程序   143
6.4  使用Linux Make   145
6.4.1  依賴(lài)   145
6.4.2  當(dāng)文件是最新的   147
6.4.3  依賴(lài)鏈   148
6.4.4  調(diào)用Make   149
6.4.5  為Make創(chuàng)建自定義按鍵綁定   150
6.4.6  使用touch強(qiáng)制構(gòu)建   151
6.5  使用SASM進(jìn)行調(diào)試   152
第7章  遵循你的指令——近距離觀察機(jī)器指令   154
7.1  構(gòu)建自己的沙箱   154
7.2  指令及其操作數(shù)   157
7.3  源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)   157
7.3.1  即時(shí)數(shù)據(jù)   158
7.3.2  寄存器數(shù)據(jù)   160
7.3.3  內(nèi)存數(shù)據(jù)和有效地址   162
7.3.4  混淆數(shù)據(jù)及其地址   162
7.3.5  內(nèi)存數(shù)據(jù)的大小   163
7.3.6  糟糕的舊時(shí)光   164
7.4  團(tuán)結(jié)在“標(biāo)志”周?chē)?  164
7.4.1  標(biāo)志禮儀   167
7.4.2  在SASM中觀察標(biāo)志   167
7.4.3  使用INC和DEC進(jìn)行加1和減1操作   167
7.4.4  標(biāo)志如何改變程序的執(zhí)行   169
7.4.5  如何檢查SASM中的變量   170
7.5  有符號(hào)值和無(wú)符號(hào)值   172
7.5.1  二進(jìn)制補(bǔ)碼和NEG   172
7.5.2  符號(hào)擴(kuò)展和MOVSX   174
7.6  隱式操作數(shù)和MUL   176
7.6.1  MUL和進(jìn)位標(biāo)志   177
7.6.2  使用DIV進(jìn)行無(wú)符號(hào)除法   178
7.6.3  MUL和DIV速度很慢   179
7.7  閱讀和使用匯編語(yǔ)言參考   180
7.7.1  復(fù)雜記憶的備忘錄   180
7.7.2  初學(xué)者的匯編語(yǔ)言參考   181
7.7.3  標(biāo)志   181
7.8  NEG取反(二進(jìn)制補(bǔ)碼，即乘以-1)   182
7.8.1  受影響的標(biāo)志   182
7.8.2  有效形式   182
7.8.3  示例   182
7.8.4  備注   182
7.8.5  有效形式   183
7.8.6  操作數(shù)符號(hào)   183
7.8.7  示例   184
7.8.8  備注   184
7.8.9  這里沒(méi)有提到的內(nèi)容……   185
第8章  我們崇高的目標(biāo)——創(chuàng)建有效的程序   186
8.1  匯編語(yǔ)言程序的骨架   186
8.1.1  初始注釋塊   188
8.1.2  .data部分   188
8.1.3  .bss部分   189
8.1.4  .text部分   189
8.1.5  標(biāo)簽   190
8.1.6  初始化數(shù)據(jù)的變量   191
8.1.7  字符串變量   191
8.1.8  使用EQU和$推導(dǎo)字符串長(zhǎng)度   193
8.2  通過(guò)棧后進(jìn)先出   194
8.2.1  每小時(shí)500個(gè)盤(pán)子   195
8.2.2  倒置堆疊   196
8.2.3  壓入指令   197
8.2.4  POP指令登場(chǎng)   198
8.2.5  PUSHA和POPA已停用   199
8.2.6  壓入和彈出的詳細(xì)信息   200
8.2.7  短期存儲(chǔ)   201
8.3  通過(guò)SYSCALL使用Linux內(nèi)核服務(wù)   202
8.3.1  通過(guò)SYSCALL指令使用x64內(nèi)核服務(wù)   202
8.3.2  ABI與API的區(qū)別   203
8.3.3  ABI的寄存器參數(shù)方案   203
8.3.4  通過(guò)SYSCALL退出程序   204
8.3.5  被SYSCALL破壞的寄存器   205
8.4  設(shè)計(jì)一個(gè)不平凡的程序   205
8.4.1  定義問(wèn)題   206
8.4.2  從偽代碼開(kāi)始   207
8.4.3  持續(xù)改進(jìn)   207
8.4.4  那些不可避免的驚訝時(shí)刻   211
8.4.5  掃描緩沖區(qū)   212
8.4.6  差一錯(cuò)誤   214
8.4.7  從偽代碼到匯編代碼   215
8.4.8  SASM輸出窗口的陷阱   218
8.4.9  進(jìn)一步學(xué)習(xí)   218
第9章  位、標(biāo)志、分支和表——逐步駛?cè)雲(yún)R編編程的主航道   219
9.1  位就是位(字節(jié)也是位)   219
9.1.1  位編號(hào)   220
9.1.2  最合乎邏輯的做法   220
9.1.3  AND指令   221
9.1.4  掩碼位   221
9.1.5  OR指令   223
9.1.6  XOR(異或)指令   223
9.1.7  NOT指令   224
9.1.8  分段寄存器沒(méi)有邏輯   225
9.2  移位   225
9.2.1  通過(guò)什么移位   226
9.2.2  移位的工作原理   226
9.2.3  將位放入進(jìn)位標(biāo)志   227
9.2.4  旋轉(zhuǎn)指令   227
9.2.5  通過(guò)進(jìn)位標(biāo)志旋轉(zhuǎn)位   228
9.2.6  將已知值設(shè)置到進(jìn)位標(biāo)志中   228
9.3  位操作實(shí)戰(zhàn)   229
9.3.1  將一字節(jié)拆分成兩個(gè)“半字節(jié)”   232
9.3.2  將高半字節(jié)移入低半字節(jié)   232
9.3.3  使用查找表   233
9.3.4  通過(guò)移位和加法進(jìn)行乘法   234
9.4  標(biāo)志、測(cè)試和分支   237
9.4.1  無(wú)條件跳轉(zhuǎn)   237
9.4.2  有條件跳轉(zhuǎn)   238
9.4.3  在缺少條件的情況下跳轉(zhuǎn)   239
9.4.4  標(biāo)志   240
9.4.5  使用CMP進(jìn)行比較   240
9.4.6  跳轉(zhuǎn)指令的“叢林”   241
9.4.7  “大于”與“高于”   241
9.4.8  使用TEST查找1位   243
9.4.9  使用BT尋找0位   244
9.5  x64長(zhǎng)模式內(nèi)存尋址詳解   244
9.5.1  有效地址計(jì)算   246
9.5.2  位移   247
9.5.3  x64位移大小問(wèn)題   247
9.5.4  基址尋址   248
9.5.5  基址 位移尋址   248
9.5.6  基址 索引尋址   248
9.5.7  索引×比例 位移尋址   249
9.5.8  其他尋址方案   251
9.5.9  LEA：絕密數(shù)學(xué)機(jī)器   253
9.6  字符表轉(zhuǎn)換   254
9.6.1  轉(zhuǎn)換表   254
9.6.2  使用MOV或XLAT進(jìn)行轉(zhuǎn)換   256
9.7  用表代替計(jì)算   261
第10章  分而治之——使用過(guò)程和宏來(lái)應(yīng)對(duì)程序復(fù)雜性   262
10.1  層層嵌套   263
10.2  調(diào)用和返回   272
10.2.1  調(diào)用中的調(diào)用   274
10.2.2  意外遞歸的危險(xiǎn)   275
10.2.3  需要警惕的標(biāo)志相關(guān)錯(cuò)誤   276
10.2.4  過(guò)程及其所需的數(shù)據(jù)   278
10.2.5  保存調(diào)用者的寄存器   278
10.2.6  在Linux系統(tǒng)調(diào)用中保存寄存器   280
10.2.7  PUSHAD和POPAD已廢棄   281
10.2.8  本地?cái)?shù)據(jù)   283
10.2.9  在過(guò)程定義中放置常量數(shù)據(jù)   283
10.2.10  更多表技巧   285
10.3  本地標(biāo)簽和跳轉(zhuǎn)的長(zhǎng)度   287
10.3.1  強(qiáng)制本地標(biāo)簽訪問(wèn)   290
10.3.2  短、近和遠(yuǎn)跳轉(zhuǎn)   290
10.4  構(gòu)建外部過(guò)程庫(kù)   291
10.4.1  當(dāng)工具達(dá)到極限時(shí)   292
10.4.2  在SASM中使用包含文件   292
10.4.3  SASM包含文件的存儲(chǔ)位置   299
10.4.4  創(chuàng)建包含文件庫(kù)的最佳方法   300
10.4.5  獨(dú)立匯編和模塊   301
10.4.6  全局和外部聲明   301
10.4.7  全局變量和外部變量的機(jī)制   303
10.4.8  將庫(kù)鏈接到程序中   313
10.4.9  太多過(guò)程和庫(kù)會(huì)造成危險(xiǎn)   313
10.5  制作過(guò)程的藝術(shù)   314
10.5.1  可維護(hù)性和重用性   314
10.5.2  決定什么應(yīng)該是一個(gè)過(guò)程   315
10.5.3  使用注釋標(biāo)題   316
10.6  Linux控制臺(tái)中的簡(jiǎn)單光標(biāo)控制   317
10.7  創(chuàng)建和使用宏   325
10.7.1  宏定義的機(jī)制   326
10.7.2  定義帶參數(shù)的宏   332
10.7.3  調(diào)用宏的機(jī)制   333
10.7.4  宏內(nèi)的本地標(biāo)簽   334
10.7.5  宏庫(kù)作為包含文件   335
10.7.6  宏與過(guò)程：優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)   335
第11章  字符串及其他——那些令人驚嘆的字符串指令   337
11.1  匯編語(yǔ)言字符串的概念   338
11.1.1  徹底改變你的“字符串感”   338
11.1.2  源字符串和目標(biāo)字符串   339
11.1.3  文本顯示虛擬屏幕   339
11.2  REP STOSB：軟件機(jī)關(guān)槍   347
11.2.1  機(jī)關(guān)槍式操作虛擬顯示   348
11.2.2  執(zhí)行STOSB指令   348
11.2.3  STOSB和方向標(biāo)志DF   349
11.2.4  定義顯示緩沖區(qū)中的行   350
11.2.5  將緩沖區(qū)發(fā)送到Linux控制臺(tái)   351
11.3  半自動(dòng)武器：沒(méi)有REP的STOSB   351
11.3.1  誰(shuí)減少了RCX？   352
11.3.2  LOOP指令   352
11.3.3  在屏幕上顯示標(biāo)尺   353
11.3.4  MUL不是IMUL   354
11.3.5  Ruler的教訓(xùn)   355
11.3.6  STOS的四種大小   355
11.3.7  再見(jiàn)，BCD算術(shù)   356
11.4  MOVSB：快速塊復(fù)制   356
11.4.1  DF和重疊阻擋移動(dòng)   357
11.4.2  單步REP字符串指令   360
11.5  將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到不連續(xù)的字符串中   361
11.5.1  顯示一個(gè)ASCII表   361
11.5.2  嵌套指令循環(huán)   366
11.5.3  當(dāng)RCX變?yōu)?時(shí)跳轉(zhuǎn)   367
11.5.4  關(guān)閉內(nèi)循環(huán)   367
11.5.5  關(guān)閉外循環(huán)   368
11.5.6  回顧showchar   369
11.6  命令行參數(shù)、字符串搜索和Linux棧   369
11.6.1  顯示SASM的命令行參數(shù)   370
11.6.2  使用SCASB進(jìn)行字符串搜索   373
11.6.3  REPNE與REPE   374
11.6.4  無(wú)法將命令行參數(shù)傳遞給SASM中的程序   375
11.7  棧及其結(jié)構(gòu)和使用方法   375
11.7.1  直接訪問(wèn)棧   377
11.7.2  程序序言和結(jié)語(yǔ)   380
11.7.3  棧上的尋址數(shù)據(jù)   381
11.7.4  不要彈出   382
第12章  轉(zhuǎn)向C——調(diào)用C語(yǔ)言編寫(xiě)的外部函數(shù)   383
12.1  GNU   384
12.1.1  瑞士軍刀編譯器   385
12.1.2  以GNU方式構(gòu)建代碼   385
12.1.3  SASM使用GCC   387
12.1.4  如何在匯編工作中使用gcc   387
12.1.5  為什么不使用gas   388
12.2  鏈接標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)   389
12.2.1  C調(diào)用約定   390
12.2.2  調(diào)用者、被調(diào)用者和破壞者   390
12.2.3  設(shè)置棧幀   392
12.2.4  在結(jié)語(yǔ)中銷(xiāo)毀棧幀   393
12.2.5  棧對(duì)齊   393
12.2.6  通過(guò)puts()輸出字符   395
12.3  使用printf()格式化文本輸出   397
12.3.1  將參數(shù)傳遞給printf()   398
12.3.2  printf()需要在RAX中加上前置0   399
12.3.3  你需要使用-no-pie選項(xiàng)   400
12.4  使用fgets()和scanf()輸入數(shù)據(jù)   400
12.5  成為L(zhǎng)inux時(shí)間領(lǐng)主   406
12.5.1  C庫(kù)的時(shí)間機(jī)器   406
12.5.2  從系統(tǒng)時(shí)鐘獲取time_t值   407
12.5.3  將time_t值轉(zhuǎn)換為格式化字符串   408
12.5.4  生成單獨(dú)的本地時(shí)間值   409
12.5.5  使用MOVSD復(fù)制glibc的tm結(jié)構(gòu)   409
12.6  理解AT&T指令助記符   413
12.6.1  AT&T助記符約定   413
12.6.2  AT&T內(nèi)存引用語(yǔ)法   415
12.7  生成隨機(jī)數(shù)   416
12.7.1  使用srand()為生成器設(shè)定種子   416
12.7.2  生成偽隨機(jī)數(shù)   417
12.7.3  相比之下有些比特更隨機(jī)   423
12.7.4  調(diào)用寄存器中的地址   425
12.7.5  使用puts()將一個(gè)裸換行符發(fā)送到控制臺(tái)   426
12.7.6  如何向libc函數(shù)傳遞六個(gè)以上的參數(shù)   426
12.8  C語(yǔ)言如何處理命令行參數(shù)   427
12.9  簡(jiǎn)單文件 I/O   430
12.9.1  使用sscanf()將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字   431
12.9.2  創(chuàng)建和打開(kāi)文件   432
12.9.3  使用fgets()從文件讀取文本   434
12.9.4  使用fprintf()將文本寫(xiě)入文件   436
12.9.5  將過(guò)程收集到庫(kù)中的注意事項(xiàng)   437
12.10  永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)，永遠(yuǎn)不要停下來(lái)   444
12.10.1  何去何從   445
12.10.2  走出原點(diǎn)   446
(以下內(nèi)容可掃描封底二維碼下載)
附錄A  Insight調(diào)試器的回歸   447
附錄B  部分x64指令參考   454
附錄C  字符集圖表   509