Sintaxe do GAS

Aprendendo a sintaxe AT&T e a usar o GAS

O GNU assembler (GAS) usa por padrão a sintaxe AT&T e neste tópico irei ensiná-la. Mais abaixo irei ensinar a diretiva usada para usar sintaxe Intel meramente como curiosidade e caso prefira usá-la.

Diferenças entre sintaxe Intel e AT&T

A primeira diferença notável é que o operando destino nas instruções de sintaxe Intel é o mais à esquerda, o primeiro operando. Já na sintaxe da AT&T é o inverso, o operando mais à direita é o operando destino. Conforme exemplo:

# Isso é um comentário.

# Sintaxe AT&T       # Sintaxe Intel

mov $123, %eax       # mov eax, 123
mov $0x0A, %eax      # mov eax, 0x0A
mov $0b1010, %eax    # mov eax, 0b1010
mov $'A', %eax       # mov eax, 'A'

E como já pode ser observado valores literais precisam de um prefixo $, enquanto os nomes dos registradores precisam do prefixo %.

Tamanho dos operandos

Na sintaxe da Intel o tamanho dos operandos é especificado com base em palavra-chaves que são adicionadas anteriormente ao operando. Na sintaxe AT&T o tamanho do operando é especificado por um sufixo adicionado a instrução, conforme tabela abaixo:

Exemplos:

# AT&T               # Intel

movl $5, %eax        # mov dword eax, 5
movb $'A', (%ebx)    # mov byte [ebx], 'A'

Assim como o NASM consegue identificar o tamanho do operando quando é usado um registrador e a palavra-chave se torna opcional, o mesmo acontece no GAS e o sufixo também é opcional nesses casos.

Far jump e call

Na sintaxe Intel saltos e chamadas distantes são feitas com jmp far [etc] e call far [etc] respectivamente. Na sintaxe da AT&T se usa o prefixo L nessas instruções, ficando: ljmp e lcall.

Endereçamento

Na sintaxe Intel o endereçamento é bem intuitivo já que ele é escrito em formato de expressão matemática. Na sintaxe AT&T é um pouco mais confuso e segue o seguinte formato: segment:displacement(base, index, scale).

Exemplos com o seu equivalente na sintaxe da Intel:

# AT&T                       # Intel

mov my_var, %eax             # mov eax, [my_var]
mov 5(%ebx), %eax            # mov eax, [ebx + 5]
mov 5(%ebx, %esi), %eax      # mov eax, [ebx + esi + 5]
mov 5(%ebx, %esi, 4), %eax   # mov eax, [ebx + esi*4 + 5]

mov (, %esi, 4), %eax        # mov eax, [esi*4]
mov (%ebx), %eax             # mov eax, [ebx]

mov %es:(%ebx), %eax         # mov eax, [es:ebx]
mov %es:5(%ebx), %eax        # mov eax, [es:ebx + 5]

mov my_var(%rip), %rax       # mov rax, [rel my_var]

Como demonstrado no último exemplo o endereço relativo na sintaxe do GAS é feito explicitando RIP como base, enquanto na sintaxe do NASM isso é feito usando a palavra-chave rel.

Saltos

Na sintaxe da AT&T os saltos para endereços armazenados na memória devem ter um * antes do rótulo para indicar que o salto deve ocorrer para o endereço que está armazenado naquele endereço de memória. Sem o * o salto ocorre para o rótulo em si. Exemplo:

# AT&T               # Intel

jmp my_code          # jmp my_code
jmp *my_pointer      # jmp [my_pointer]

Saltos que especificam segmento e offset separam os dois valores por vírgula. Como em:

# AT&T               # Intel

jmp $1234, $5678     # jmp 1234:5678

Aprendendo a usar o GAS

As diretivas do GAS funcionam de maneira semelhante as diretivas do NASM com a diferença que todas elas são prefixadas por um ponto.

Comentários

No GAS comentários de múltiplas linhas podem ser escritos com /* e */ assim como em C. Comentários de uma única linha podem ser escritos com # ou //.

Pseudo-instruções de dados

No NASM existem as pseudo-instruções db, dw, dd, dq etc. que servem para despejar bytes no arquivo binário de saída. No GAS isso é feito usando as seguintes pseudo-instruções:

Exemplos:

msg1: .ascii "Hello World\0"
msg2: .asciz "Hello World"

value1: .byte 1, 2, 3, 4, 5
value2: .float 3.1415

Diretivas de seções e alinhamento

O GAS tem diretivas específicas para declarar algumas seções padrão. Conforme tabela:

Porém ele também tem a diretiva .section que pode ser usada de maneira semelhante a section do NASM. Os atributos da seção porém são passados em formato de flags em uma string como segundo argumento. As flags principais são w para dar permissão de escrita e x para dar permissão de execução. Exemplos:

# GAS                         # NASM

.section .mysection, "wx"     # section .mysection write exec
.section .rodata              # section .rodata
.text                         # section .text
.section .text                # section .text

A diretiva .align pode ser usada para alinhamento dos dados. Você pode usá-la no início da seção para alinhar a mesma, conforme exemplo:

    .section .rodata
    .align 16

# Equivalente no NASM: section .rodata align=16

Usando sintaxe Intel

A diretiva .intel_syntax pode ser usada para habilitar a sintaxe da Intel para o GAS. Opcionalmente pode-se passar um parâmetro noprefix para desabilitar o prefixo % dos registradores.

Uma diferença importante da sintaxe Intel do GAS em relação ao NASM é que as palavra-chaves que especificam o tamanho do operando precisam ser seguidas por ptr, conforme exemplo abaixo:

    .intel_syntax noprefix
    .text
example:
    mov byte ptr [ebx], 7
    mov word ptr [ebx], 7
    mov dword ptr [ebx], 7
    mov qword ptr [ebx], 7
    ret

Exemplo de código na sintaxe AT&T

O exemplo abaixo é o mesmo apresentado no tópico sobre instruções de movimentação SSE porém reescrito na sintaxe do GAS/AT&T:

#include <stdio.h>

void assembly(float *array);

int main(void)
{
  float array[4];
  assembly(array);

  printf("%f, %f, %f, %f\n", array[0], array[1], array[2], array[3]);
  return 0;
}

    .section .rodata
    .align 16
    local_array: .float 1.23
                 .float 2.45
                 .float 3.67
                 .float 4.89

    .text
    .globl assembly
assembly:
    movaps local_array(%rip), %xmm5
    movaps %xmm5, (%rdi)
    ret

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