【愚公系列】2022年06月 ARM汇编的相关介绍

相关知识

1. 关于ARM架构
   ARM架构，过去称作高级精简指令集机器（英语：Advanced RISC Machine，更早称作Acorn精简指令集机器，AcornRISC Machine），是一个精简指令集（RISC）处理器架构家族，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，其在其他领域上也有很多作为。ARM处理器非常适用于移动通信领域，匹配其主要设计目标为低成本、高性能、低耗电的特性。另一方面，超级计算机消耗大量电能，ARM同样被视作更高效的选择。安谋控股开发此架构并授权其他公司使用，以供他们实现ARM的某一个架构，开发自主的系统单片机和系统模块（system-on-module，SoC）。

2. 关于汇编语言
   汇编语言（英语：assembly language）是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器，或其他可编程器件的低级语言。在不同的设备中，汇编语言对应着不同的机器语言指令集。 一种汇编语言专用于某种计算机系统结构，而不像许多高级语言，可以在不同系统平台之间移植。

3. 树莓派安装参考：

   https://mp.weixin.qq.com/s/nKVVomLX07RmM65fbayrpg

相关工具

汇编语言只是机器代码之上的一个简单语法层，它由映射了二进制机器码的助记符组成。二进制机器码是CPU所能理解的指令。那么为什么我们不直接写机器码呢？我只能说，那会很蛋疼（原文为that would be a pain in the ass，终于知道蛋疼怎么说了，新技能get）。因此我们会使用汇编语言，这对于人类来说更易于理解。当然，我们的计算机本身不能运行汇编代码，它需要机器码。我们将使用GNU Binutils工具集中的汇编器as将汇编代码转换为对应的机器码，as会读取后缀为“.s”的汇编源代码文件，然后输出汇编后的二进制目标文件。

编写了后缀为“.s”的汇编文件后，可以使用as将它汇编，最后使用ld链接，如下所示：

$ as program.s -o program.o

$ ld program.o -o program

在接下来的一系列实验中，针对重点和难点部分我都会使用gdb配合调试观察，方便我们理解指令的具体含义，gdb本身功能已经很强大了，不过这里我们给它装上gef插件，gef支持多架构，而且功能强大比如heap的分析功能等。

首先启动树莓派：

qemu-system-arm -kernel ~/qemu_vms/qemu-rpi-kernel/kernel-qemu-4.4.34-jessie -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -serial stdio -append "root=/dev/sda2 rootfstype=ext4 rw" -hda ~/qemu_vms/rasbian.img -redir tcp:5022::22 -no-reboot

启动成功后在本机用SSH连接：ssh pi@127.0.0.1 -p 5022，pi账户密码raspberry

三条命令安装gef(已装)

wget  -q  -O-  https://github.com/hugsy/gef/raw/master/gef.sh | sh # manually # 下载 `gef.py`, 并将其 `source` 写入 `.gdbinit`
wget  -q  -O  ~/.gdbinit-gef.py  https://github.com/hugsy/gef/raw/master/gef.py
echo  source  ~/.gdbinit-gef.py  >> ~/.gdbinit

接着启动gdb如图所示则表示安装成功