Go

Go 知识量:6 - 35 - 115

3.1 快速入门><

实现和声明- 3.1.1 -

Go汇编语言并不是一种独立的语言,而是Go语言的一种低级表现形式,用于直接与计算机硬件交互或者实现一些高性能的代码。

Go汇编语言必须嵌入到Go程序中,不能独立运行。Go汇编代码通常嵌入到Go源文件中,使用特殊的注释语法(例如//go:assembly)来标记。这些注释中的汇编代码会被Go的汇编器处理,并生成相应的机器代码。

Go汇编语言与Go语言紧密集成,它们共享相同的符号空间。这意味着在Go汇编代码中定义的变量和函数可以被其他Go语言代码引用和使用。然而,为了使其他Go代码能够识别和使用这些汇编定义的符号,需要在Go源文件中声明它们。这可以通过在Go源文件中定义相应的变量、函数或类型来实现。

用于变量的定义和函数的定义的Go汇编文件类似于C语言中的.c文件,而用于导出汇编中定义符号的Go源文件类似于C语言的.h文件。

定义整数变量- 3.1.2 -

下面是一个简单的Go程序,其中定义并赋值了一个整数变量,并生成了相应的汇编代码。

package main  
  
import "fmt"  
  
func main() {  
    var x int = 42  
    fmt.Println(x)  
}

为了查看生成的汇编代码,可以使用go tool compile命令并加上-S选项,它会显示编译后的汇编代码。下面是相应的命令:

go tool compile -S main.go

执行上述命令后,将得到一个包含汇编代码的输出。请注意,输出可能很长,并且包含了很多其他信息。以下是一个简化的示例,只展示了与整数变量相关的部分:

TEXT main.main(SB) /go.o:main.go  
  0x0000 0000006b1a C·main.main(SB) /go.o:main.go (main.go:5) 0x00000000004322c2 16: MOVQ $42, 
16(SP)  
  0x0009 0000006b1a C·main.main(SB) /go.o:main.go (main.go:5) 0x00000000004322d3 17: MOVQ $16, 
8(SP)  
  ...

在上面的汇编代码中,可以看到MOVQ $42, 16(SP)这一行,它将常量42移动到栈帧中的偏移量为16的位置,这就是之前定义的整数变量x的存储位置。


定义字符串变量- 3.1.3 -

首先创建一个名为pkg.go的Go语言文件,其中定义了一个字符串变量:

package main  
  
import "fmt"  
  
func main() {  
    str := "Hello, World!"  
    fmt.Println(str)  
}

然后,可以使用go tool compile -S pkg.go命令来查看生成的汇编代码。为了简化,这里只展示与字符串相关的部分:

TEXT main.main(SB) /pkg.go  
  0x0000 0000006b1a C·main.main(SB) /pkg.go (pkg.go:5) 0x00000000004322c2 16: MOVQ 
$"Hello, World!"-16(SP), 8(SP) # str  
  ...

接下来,使用Go汇编语言来仿写这个功能。Go汇编语言提供了直接操作字符串的能力,以下是一个简单的示例:

//go:nosplit  
func main() {  
    str := "Hello, World!"  
    printstring(str)  
}  
  
//go:nosplit  
func printstring(s string) {  
    var addr uintptr = gostringtoheap(s)  
    print(addr)()  
}  
  
//go:nosplit  
func gostringtoheap(s string) uintptr {  
    return uintptr(unsafe.Pointer(&s[0]))  
}

在上面的Go汇编代码中,定义了一个字符串变量str,并使用printstring函数来打印它。gostringtoheap函数用于将字符串变量转换为可以在汇编代码中使用的uintptr类型指针。

定义main()函数- 3.1.4 -

现在尝试用汇编实现函数,然后输出一个字符串。首先,创建一个Go语言文件main.go:

package main  
  
import "fmt"  
  
func main() {  
    str := "Hello, World!"  
    fmt.Println(str)  
}

然后,创建一个名为main_amd64.s的汇编文件,其中实现了main()函数:

.text  
.globl main  
main:  
    # 初始化R10寄存器为字符串的地址  
    movq $str, %r10  
    # 调用fmt.Println函数输出字符串  
    call fmt.Println  
    # 返回0表示程序正常结束  
    movq $0, %rax  
    ret

这里使用了R10寄存器来存储字符串的地址,并调用了fmt.Println函数来输出字符串。最后返回0表示程序正常结束。

接下来,需要将Go语言文件和汇编文件一起编译链接,生成可执行文件。可以使用以下命令来完成:

go build -o main main.go main_amd64.s

执行生成的可执行文件,应该能够看到输出"Hello, World!"。