GNU AS

Created:2025-09-27 19:36:13Updated:2025-09-27 19:50:13

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2025-09-27

init

本文介绍了 GNU AS 汇编器在 ARM64（AArch64）架构下的语法与伪指令用法，涵盖了标号、注释、符号（全局与局部）、对齐伪指令、数据定义伪指令（整数、浮点数、字符串）、重复块定义（.rept/.endr）、常量定义（.equ/.set）、函数相关伪指令、条件编译伪指令以及段相关伪指令（.section、.pushsection/.popsection）等内容，并对比了 AT&T 语法与 ARM 官方汇编语法的区别。

参考文档：

gas

https://sourceware.org/binutils/docs/as.pdf

ARM64 的汇编器

ARM 公司的官方的汇编器
GNU AS 汇编器：aarch64-linux-gnu-as
gcc 采用 as 作为其汇编器
- AT&T：源自贝尔实验室，为开发 UNIX 系统而产生的汇编语法（x86 下 gcc 默认输出 AT&T 语法）
- ARM 格式：arm 官方汇编语法（AArch64 下 gcc 默认输出 ARM 统一汇编语言(UAL)格式）

语法

label: 任何以冒号结尾的标识符都被认为是一个标号
注释：
- // 表示注释
- # 在一行的开始，表示注释整行
指令，伪指令，寄存器可以全部都是大写或者小写，GNU 风格默认小写

Symbol

代表它所在的地址，也可以当作变量或者函数来使用

全局 symbol, 可以用.global 来声明
局部 symbol，主要在局部范围内使用，开头以 0-99 之间的数字为标号名，通常和 b 指令结合使用
f: 指示编译向前搜索
b:指示编译器向后搜索

对齐伪指令

.align 对齐，填充数据来实现对齐。可以填充 0 或者使用 nop 指令。
- 告诉汇编程序,align 后面的汇编必须从下一个能被 2^n 整除的地址开始分配
- ARM64 系统中，第一个参数表示 2^n 大小

数据定义伪指令

整数与浮点伪指令汇总

指令	数据类型/作用	字节数	补充说明
`.byte`	定义 8 位整数	1 B	通常用于字符、控制位
`.hword`	定义 16 位整数（half-word）	2 B	某些架构中也叫`.short`
`.int`/`.long`	定义 32 位整数	4 B	`.int`是别名，效果一样
`.quad`	定义 64 位整数（quad-word）	8 B	在 AArch64 中非常常用
`.float`	定义 IEEE-754 单精度浮点数（32 位）	4 B	等价于 C 语言中的`float`

字符串定义伪指令

指令	功能说明
`.ascii "str"`	将字符串原样插入，不自动添加`\0`，适用于非 C 风格字符串
`.asciz "str"`	在字符串末尾自动追加一个空字符`\0`，适用于 C 字符串（推荐）

.rept … .endr：重复块定义

语法：

1
2
3

.rept <count>
  <内容>
.endr

作用：重复某段汇编代码或数据定义若干次，适用于初始化数组或填充空间。

例子：

1
2
3

.rept 3
    .long 0
.endr

等价于：

1
2
3

.long 0
.long 0
.long 0

.equ / .set：常量定义（赋值操作）

这两个指令完全等价，只是语法风格略不同。
.equ

1	.equ abcd, 0x45

让 abcd 成为常量宏定义，值为 0x45。
.set

1	.set abcd, 0x45

同样效果，也定义 abcd 为 0x45。

典型用途：用于定义寄存器地址、常量位掩码等。常见用法示例（结合 .equ 与 .rept）：

.equ LED_BASE, 0x3F200000

.section .data
.rept 4
    .int LED_BASE
.endr

表示将 LED_BASE 这个地址填充 4 次，每次 4 字节，共 16 字节。

.equ与 C 的#define区别：

`.equ`/`.set`	`#define`
汇编阶段赋值，数值不可变	预处理阶段文本替换
可用于表达式（如`.equ val, 4+5`）	只做文本拼接
在汇编器内部使用`.ifdef`等伪指令做条件判断	可与`#ifdef`等配合使用

函数相关的伪指令

伪操作	作用说明
`.global`	定义一个全局的符号
`.include`	引用头文件
`.if .else .endif`	控制语句结构，用于条件编译

if 语句伪操作

指令	含义说明
`.ifdef symbol`	判断`symbol`是否已定义
`.ifndef symbol`	判断`symbol`是否未定义
`.ifc str1,str2`	判断字符串`str1`与`str2`是否相等
`.ifeq expr`	判断表达式`expr`的值是否为 0
`.ifeqs str1,str2`	等价于`.ifc str1,str2`
`.ifge expr`	判断表达式`expr`的值是否 ≥ 0
`.ifle expr`	判断表达式`expr`的值是否 ≤ 0
`.ifne expr`	判断表达式`expr`的值是否 ≠ 0

与段相关的伪操作

.section 表示接下来的汇编会链接到哪个段里，例如代码段，数据段等
每一个段以段名为开始，以下一个段名或者文件尾为结束

1	.section name, "flags"

后面可以添加 flags，表示段的属性

标志	含义说明
`a`	allocatable：该段在运行时需要被加载到内存中。
`d`	GNU_MBIND section：GNU 使用的特殊绑定段。
`e`	excluded：该段不会被包含在可执行文件或共享库中。
`w`	writable：该段可写。
`x`	executable：该段包含可执行代码。
`M`	mergeable：可以和其他具有相同属性的段合并（通常用于只读字符串等）。
`S`	string：该段包含以 0 结尾的字符串。
`G`	group：该段属于某个 section group（如 COMDAT）。
`T`	thread-local-storage：该段用于线程局部存储（TLS）。
`?`	unspecified group：该段属于前一个 section 的 group（如果有的话）。

举例：

1	.section ".idmap.text","awx"

.pushsection <name>
将接下来的代码或数据插入到指定的 section（段）中，同时保存当前 section 状态。

.popsection
表示结束前面的 push，并恢复原来的 section。

成对使用。
作用仅在pushsection和popsection之间的代码，对其他代码没有影响。
其余代码仍然属于原先的段，比如.text或.data。

    .text
    .globl _start
_start:
    nop             // 在默认的 .text 段中

    .pushsection .mydata, "a"
    .long 0x12345678  // 被插入到 .mydata 段中
    .popsection

    nop             // 又回到 .text 段

_start和两个nop都属于.text段；

.long 0x12345678被插入到了自定义的.mydata段中。

宏

.macro 和.endm 组成一个宏
.macro 后面跟着的是宏的名称，在后面是宏的参数
在宏里使用参数，需要添加前缀“\”

1	.macro plus1 p, p1

定义了一个名为 plus1 的宏，有两个参数 p 和 p1
在宏里使用参数需要前缀,“\p"表示第一个参数,”\p1"表示第二个参数

宏参数定义的时候可以设置一个初始化值

1	.macro reserve_str p1=0 p2

第一个参数 p1 有一个初始化的值，0。这个时候可以使用 reserve_str a,b 或者 reserve_str, b 来调用这个宏

解决办法：

使用空格或者使用 altmacro+&

使用”\()“表示连接

ARM64 特有的特性

ARM64 编译选项

-EB：用于大端模式的 CPU，-EL：用于小端模式的 CPU
-mabi：指定 ABI 模式，ilp32 用于 ELF32，lp64 用于 ELF64，默认值为 lp64
-mcpu=processor+extension：指定 CPU 型号，例如 cortex-a72
-march=，用于指定支持的架构，例如 armv8.2-a
ARM64 支持的 extension，见 GNU 汇编器 as_v2.34 9.1.2 章

特殊字符

//表示注释
#若在一行开始表示注释，不在一行开始也可表示立即数
:low12 表示低 12 位

1 2	adrp x0, foo ldr x0, [x0, #:lo12:foo]

ldr 伪操作
.bss 切换到 bss 段
.dword/.xword 64 位数据
name .reg register_name 为寄存器命名

1	foo .req w0