哪个编程语言实现hello world最烦琐？

哪个编程语言实现hello world最烦琐？

说明：

·由于汇编是一种直接面向底层的语言，所以最简单的程序也会涉及到许多底层的细节从而显得晦涩（不像C直接一个printf搞定）；

·本篇文章通过最简单的hello world程序，理解寄存器、内存、节、指令、系统调用，在程序的简单运作原理；

Talk is cheap, show me your code!

;源代码文件名：test.asm

;执行文件名：test

;编译方法：

;nasm -f elf64 -g -F dwarf test.asm -l test.lst

;gcc -o test test.o -no-pie

section .data;在.data节写入数据

msg: db "hello world",10;10对应的ascii是换行符

msgLen equ $-msg;equ是伪指令，这行代码的意思是msgLen指代着msg字符串的占位长度（字节）

section .text;在.text写入代码

global main;程序的代码入口标签为main（使程序执行的时候能够找到第一个指令）

main:;这个标签实质指代了.text节的第一个指令的内存地址

;屏幕打印

mov rax, 1;sys_write(x86-64)

mov rdi, 1;1是标准输出

mov rsi, msg

mov rdx, msgLen;字符串长度，不包括0

syscall;64位的int 0x80指令

;退出程序

mov rax, 60;exit(x86-64)

mov rdi, 0;参数0，与上条指令结合是exit(0)

section语句

要了解section语句的作用，首先我们要先初步大概了解一下程序的执行原理，如下，

·编译器在编译汇编代码的时候，会按照Linux的ELF（linux的可执行文件格式）进行编译（例如插入ELF header、program header、section header、got等）；

·程序运行的时候，则把代码和一些已经初始化的数据装载按照格式装载到内存（分布到各个section）；

·stack节，在程序运行的过程中会根据程序逻辑压入或者弹出数据（stack节一般情况下不存储代码）；

·heap节，用于程序的最自由的数据存储的区域（例如当C的malloc函数申请内存时使用的就是这个区域）；

·bss节，用于存储定义了但是没有初始化的数据（例如C的int i、char ch[10]），常用于程序的数据接收缓冲区；

·data节，用于存储已经定义了并且已经初始化的数据（类似于C的常量）；

·text节，用于存储代码（函数的代码也是存储在这个区域，而不是存储在stack区域）；

综上所述，section语句的作用是区分汇编代码的区域。

syscall和中断向量表

在介绍syscall指令之前，需要先介绍linux的几个关键的概念，如下，

·用户空间（用户空间的本质是指定的内存空间。这些空间用于运行用户的程序，例如nginx、apache）；

·内核空间（内核空间的本质也是内存空间，内核空间用于运行操作系统的代码，用户空间的应用程序原则上不能访问内核空间，又或者说不能直接访问内核空间，于是引入下面的概念——中断向量表）；

·中断向量表（中断向量表的本质是一个数组，数组的元素是内存地址，这些地址指向内核空间）

syscall指令和中断向量表的关系如下，

用户进程想要调用系统服务（例如输出到屏幕、打开文件），需要统一通过向第128个中断向量，根据既定的数据结构发送系统调用服务请求

·应用程序是不能随意访问内核空间，需要通过既定的规则来进行访问，所以设计出了中断向量表（这样设计有安全意义）；

·因为中断向量表有“指示牌”的方向意义，所以叫做“向量”表；

综上所述，在终端（一般是屏幕）打印hello world，实质上是一次调用系统服务的过程。

linux系统调用（sys_write）

上文中提到，想要调用系统服务，需要按照这个服务的既定数据结构，然后组织这些数据，向第128号的中断向量发送服务调用请求，如下图，

把需要打印的内容组织好，通过syscall指令向第128号中断发送“标准输出”的服务调用请求

·寄存器rax的内容要设置成1。在系统调用的过程中，这个寄存器一般都是用于存储系统服务的调用编号。而打印的服务编号是“1”（要查看系统调用服务编号可查看文件/usr/include/x86_64-linux-gnu/asm/unistd_64.h）

·寄存器rdi（destination index），用于指定打印输出的文件描述符（屏幕的文件描述符是1）；

·寄存器rsi（source index），用于指定输出内容的地址（字符串的存储地址）；

·寄存器rdx，用于指定输出内容的长度（这个可以自定义，你想打印多长自己决定；上一篇文章提过，字符串在汇编的角度来看，只不过是连续的内存存储空间）

综上所述，通俗地描述打印hello world的过程（系统服务调用过程），如下，

·rax寄存器告诉操作系统，需要调用什么系统服务（1号服务是“标准输出”服务）；

·rdi寄存器告诉操作系统，要在那里打印（一般打印在终端，也就是屏幕）；

·rsi寄存器告诉操作系统，需要打印的内容在哪里可以找到；

·rdx寄存器告诉操作系统，需要打印的内容有多长（字节）；

最后，打印服务调用完毕后，需要结束程序，相当于C的exit(0)函数，原理不再赘述，具体可参见上述提供的代码。