汇编中将代码放在指定段

在汇编语言中，将代码放置在指定段的具体方法取决于所使用的汇编器和目标平台。以下是常见情况下的实现步骤和示例：

NASM（类Unix系统，ELF格式）

  1. 使用 section 指令定义段
    通过 section 关键字指定段名称和属性（如可执行 exec、可写 write 等）。
  2. 设置入口点
    确保入口标签（如 _start）在代码段中，并在链接时正确引用。

示例代码：

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section .mytext exec    ; 自定义代码段，属性为可执行
global _start           ; 声明入口点为全局符号

_start:
    mov eax, 1          ; 系统调用号（exit）
    mov ebx, 42         ; 返回值
    int 0x80            ; 触发中断

section .mydata write   ; 自定义数据段，属性为可写
    msg db "Hello", 0   ; 示例数据

编译链接命令：

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nasm -f elf32 example.asm -o example.o
ld -m elf_i386 example.o -o example

MASM（DOS/Windows，实模式或保护模式）

  1. 使用 SEGMENT 和 ENDS 定义段
    结合 ASSUME 指令关联段寄存器。
  2. 程序入口
    通过 END 指令指定入口点。

示例代码：

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code_segment SEGMENT
ASSUME CS:code_segment, DS:data_segment

start:
    mov ax, data_segment
    mov ds, ax          ; 设置数据段寄存器
    ; 此处编写代码
    mov ah, 4Ch         ; DOS退出功能
    int 21h

code_segment ENDS

data_segment SEGMENT
    msg DB "Hello$"
data_segment ENDS

END start               ; 指定程序入口

关键注意事项

  1. 段属性
    • 代码段：需标记为可执行（如NASM的 exec）。
    • 数据段：通常标记为可写（如 write）。
  2. 链接器配置
    自定义段可能需要链接脚本（如Linux的 .ld 文件）指定内存布局。
  3. 实模式编程
    在DOS等环境中，需手动设置段寄存器（如 CS, DS），并使用 ORG 指令调整偏移地址（如COM文件需 ORG 100h）。

总结

  • NASM：通过 section .段名 属性 定义段，确保属性正确（如 exec）。
  • MASM：通过 SEGMENT 和 ENDS 定义段，结合 ASSUME 关联段寄存器。
  • 跨平台差异：Linux ELF和DOS COM/EXE的段处理方式不同，需适配对应语法和工具链。

通过合理定义段并设置属性，可以精确控制代码和数据的布局，满足特定需求（如嵌入式系统或操作系统内核开发）。

Linux内核汇编中指定段

在 Linux 内核的汇编代码中，段的指定与常规用户态汇编不同，需要结合内核的链接脚本（Linker Script）和特定宏来控制代码和数据的布局。以下是关键方法和示例：

1. 使用 GNU 汇编器（GAS）的 .section 指令

GNU 汇编器通过 .section 指令指定段名称和属性。在内核中，常见的段包括：

  • .text：代码段（默认）
  • .data：已初始化的数据段
  • .bss：未初始化的数据段
  • 自定义段（如 .init.text, .head.text 等）

语法：

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.section 段名, "属性"

常用属性：

  • a：可分配（allocatable）
  • x：可执行（executable）
  • w：可写（writable）
  • r：可读（readable）

示例：

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.section .init.text, "ax"  # 可分配且可执行的初始化代码段
.globl my_init_function
my_init_function:
    # 初始化代码...

.section .data
my_data:
    .long 0x12345678

2. 内核预定义的段宏

Linux 内核提供了一系列宏，用于将代码/数据分配到特定段，方便内存管理（如初始化后释放内存）。这些宏通过 __attribute__((section(...))) 实现。

常见宏：

宏名 作用
__HEAD 代码放入 .head.text 段（内核启动时最先执行的代码）
__INIT 代码/数据放入 .init.text 或 .init.data（初始化后释放）
__CPUINIT CPU 相关的初始化代码（用于热插拔场景）
__RODATA 只读数据段
__PAGE_ALIGN 页面对齐的段

汇编中使用示例：

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.section .head.text, "ax"
.globl _start
_start:
    # 内核入口代码...

.section .init.text, "ax"
.globl __init_function
__init_function:
    # 初始化代码，完成后会被释放

3. 链接脚本（Linker Script）的角色

内核的链接脚本（如 arch/x86/kernel/vmlinux.lds.S）定义了段的布局和内存地址。例如：

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SECTIONS {
    .text : {
        _text = .;
        *(.head.text)
        *(.text .text.*)
        *(.init.text)
        _etext = .;
    }
    .data : {
        *(.data .data.*)
        *(.init.data)
    }
    . = ALIGN(4096);
    .bss : {
        *(.bss .bss.*)
    }
}
  • 自定义段（如 .head.text）需要在链接脚本中明确声明其位置。

4. 特殊场景：启动代码（Boot Sector）

在内核的启动代码（如 arch/x86/boot/header.S）中，可能需要手动指定段寄存器和地址：

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.code16                  # 16位实模式代码
.section ".bstext", "ax"  # Boot sector 文本段
.globl _start
_start:
    ljmp $0, $real_start
real_start:
    # 启动代码...

5. 注意事项

  1. 段权限与安全

    • 代码段必须标记为可执行（x），数据段通常不可执行。
    • 内核通过 CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX 等选项强制分离代码和数据的权限。

  2. 初始化段的内存管理
    标记为 __init 的代码/数据在内核初始化完成后会被释放（通过 free_initmem()）。

  3. 跨平台差异

    • x86：依赖 GDT 和分页机制，段基址通常为 0。
    • ARM：使用更简单的分段模型，可能直接通过 .text 和 .data 管理。

完整示例：内核模块初始化函数

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#include <linux/linkage.h>

.section .init.text, "ax"
.globl asm_init_function
ENTRY(asm_init_function)
    # 初始化汇编代码...
    ret
ENDPROC(asm_init_function)

总结

  • GAS 语法：使用 .section 指令直接控制段。
  • 内核宏：通过 __HEAD、__INIT 等宏简化段分配。
  • 链接脚本：定义段的最终布局和内存地址。
  • 安全规范：严格分离代码和数据的权限。

通过合理指定段，可以优化内核的内存使用，确保关键代码（如启动代码）的正确执行，并支持动态释放初始化资源。具体实现需参考对应架构的内核代码（如 arch/x86 或 arch/arm）。