本文主要是介绍汇编程序--文件操作,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
在介绍文件操作之前,我先介绍一下缓冲区。缓冲区是连续的字节块,用于批量的数据传输。一般缓冲区仅用于暂时存储数据,然后数据被缓冲区中读出并转换成便于程序处理的形式。注意,缓冲区的大小是固定的,由程序员设定的,例如:如果你想要一次读入500字节的数据,可以将500字节未使用的内存位置的地址发送给read系统调用,并将数字500发送给它,这样read调用的就知道数据的大小。在汇编中通过.bss来创建缓冲区,.bss段类似于数据段,不同的是它不占用可执行程序。.bss段可以保存存储位置,却不能对其进行初始化,e而在数据段中,你既可以保留存储位置,又可以对其进行初始化。例如如下指令:
.section .bss
.lcomm my_buffer, 500
.lcomm 指令将创建一个符号my_buffer ,指代我们用作缓冲区的500字节存储位置,my_buffer表示的数字本身就是缓冲区的起始地址。
下面介绍相关的文件操作,首先是打开文件:
打开文件是通过open系统调用来实现的,其所需要的参数是文件名,表示模式的数字以及权限集合。
1.将系统调用号5存放到%eax寄存器中
2.将文件名的第一个字符的地址应存放到%ebx寄存器中,该字符串必须以空字符串结束。
3.将用于表示打开用于读、写、读写、如果不存在则创建、如果存在则删除等的数字存入%ecx寄存器中
4.将表示打开文件的权限存入%edx寄存器中,当需要创建文件的时候会用到此项
最后在进行open系统调用的时候,新打开的文件描述符存储在%eax寄存器中。
通常代码如下:
#系统调用编号
.equ SYS_OPEN, 5
.equ ST_ARGV_1, 8 #输入文件的名字
.equ ST_ARGV_2, 12#输出文件的名字
<p class="p1"><span class="s1">.equ</span><span class="s2"> ST_FD_IN, </span><span class="s3">-4</span></p><p class="p1"><span class="s1">.equ</span><span class="s2"> ST_FD_OUT, </span><span class="s3">-8</span></p>#文件打开选项
.equ O_RDONLY, 0
.equ O_CREAT_WRONLY_TRUNC, 03101
open_files:
open_fd_in:
###打开输入文件###
#打开系统调用
movl $SYS_OPEN, %eax
#将输入文件名字的指针放入%ebx
movl ST_ARGV_1(%ebp), %ebx
#只读标志
movl $O_RDONLY, %ecx
#这实际上并不影响读操作
movl $0666, %edx
#调用Linux
int $LINUX_SYSCALLopen_fd_out:
###打开输出文件###
#打开文件
movl $SYS_OPEN, %eax
#将输出文件名字的指针放在%ebx
movl ST_ARGV_2(%ebp), %ebx
#写入文件标志
movl $O_CREAT_WRONLY_TRUNC, %ecx
#新文件模式(如果已经创建)
movl $0666, %edx
#调用Linux
int $LINUX_SYSCALL
#这里存储文件描述符
store_fd_in:
movl %eax, ST_FD_IN(%ebp)
store_fd_out:
movl %eax, ST_FD_OUT(%ebp)
下面就是读文件的操作:
读文件通过read体统调用来实现,这个调用的参数是一个用于读取的文件描述符、一个用于写入的缓冲区、以及缓冲区的大小。
1.将系统调用号3存入%eax寄存器中
2.将文件描述符存入%ebx寄存器中
3.将存储数据的缓冲区地址存入%ecx寄存器中
4.将缓冲区的大小存入%edx中
系统调用返回实际读取的字节数或者文件结束符(0),存放到%eax寄存器中。
通常代码如下:
<p class="p1"><span class="s1">.equ</span><span class="s2"> SYS_READ, </span><span class="s3">3</span></p><pre name="code" class="plain"><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">#####从文件中读取一个数据块#####</span>
movl $SYS_READ, %eax#获取文件描述符movl ST_FD_IN(%ebp), %ebx#放置读取数据的存储位置movl $BUFFER_DATA, %ecx#放置缓冲区的大小movl $BUFFER_SIZE, %edx#读取缓冲区大小返回到%eaxint $LINUX_SYSCALL
接着是写文件操作:
写文件是通过write系统调用实现的,需要的参数与read系统调用的参数相同,唯一的区别是缓冲区应该填满了要写的数据。
1.将系统调用号4存入%eax寄存器中
2.将文件描述符存入%ebx寄存器中
3.将存储数据的缓冲区地址存入%ecx寄存器中
4.将缓冲区的大小存入%edx中
系统调用返回实际写入的字节数或者错误代码,存放到%eax寄存器中。
通常代码如下:
####将字符块写入文件####
#缓冲区大小
movl %eax, %edx
movl $SYS_WRITE, %eax
#要使用的文件
movl ST_FD_OUT(%ebp), %ebx
#缓冲区位置
movl $BUFFER_DATA, %ecx
int $LINUX_SYSCALL
最后是关闭文件操作:
关闭文件是通过close系统调用实现,其需要的参数是文件描述符。
1.将系统调用号6存入%eax寄存器中
2.将文件描述符存入%ebx寄存器中
通常代码如下:
##关闭文件##
movl $SYS_CLOSE, %eax
movl ST_FD_OUT(%ebp), %ebx
int $LINUX_SYSCALLmovl $SYS_CLOSE, %eax
movl ST_FD_IN(%ebp), %ebx
int $LINUX_SYSCALL
整个程序的代码如下:
#目的: 本程序将输入文件的所有字母转化成大写字母,然后输#
出到文件#处理过程: (1)打开输入文件
# (2)打开输出文件
# (3)如果未达到输入文件的尾部:
# (a)将部分文件读入到内存缓冲区
# (b)读取内存缓冲区的每一个字节如果该字节#
为小写字母,就将转化为大写字母
# (c)将内存缓冲区写入输出文件.section .data########################
########常数############
#系统调用编号
.equ SYS_OPEN, 5
.equ SYS_CLOSE, 6
.equ SYS_READ, 3
.equ SYS_WRITE, 4
.equ SYS_EXIT, 1#文件打开选项
.equ O_RDONLY, 0
.equ O_CREAT_WRONLY_TRUNC, 03101#标准文件描述符
.equ STDIN, 0
.equ STDOUT, 1
.equ STDERR, 2#系统调用中断
.equ LINUX_SYSCALL, 0x80
.equ END_OF_FILE, 0 #这是读操作的返回值,表明到达文件的结束处
.equ NUMBER_ARGUMENTS, 2.section .bss
#缓冲区--从文件中将数据加载到这里,也要从这里将数据写出到文件
# 由于种种原因,缓冲区大小不应该超过16000字节
.equ BUFFER_SIZE, 500
.lcomm BUFFER_DATA, BUFFER_SIZE.section .text#栈位置
.equ ST_SIZE_RESERVE, 8
.equ ST_FD_IN, -4
.equ ST_FD_OUT, -8
.equ ST_ARGC, 0 #参数数目
.equ ST_ARGV_0, 4 #程序名
.equ ST_ARGV_1, 8 #输入文件的名字
.equ ST_ARGV_2, 12#输出文件的名字.globl _start
_start:
###程序初始化####
#保存栈指针
movl %esp, %ebp#在栈上为文件描述符分配空间
subl $ST_SIZE_RESERVE, %esp #局部变量open_files:
open_fd_in:
###打开输入文件###
#打开系统调用
movl $SYS_OPEN, %eax
#将输入文件名字的指针放入%ebx
movl ST_ARGC(%ebp), %ebx
cmpl $1, %ebx #$1放在前面,%ebx放在后面
je input_STDIN
movl ST_ARGV_1(%ebp), %ebx
jmp input_assign_file
input_STDIN:
movl $STDIN, %ebx
input_assign_file:
#只读标志
movl $O_RDONLY, %ecx
#这实际上并不影响读操作
movl $0666, %edx
#调用Linux
int $LINUX_SYSCALLstore_fd_in:
movl %eax, ST_FD_IN(%ebp)open_fd_out:
###打开输出文件###
#打开文件
movl $SYS_OPEN, %eax
#将输出文件名字的指针放在%ebx
movl ST_ARGC(%ebp), %ebx
cmpl $2, %ebx <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">#$2放在前面,%ebx放在后面</span>
je output_STDOUT
movl ST_ARGV_2(%ebp), %ebx
jmp output_assign_file
output_STDOUT:
movl $STDOUT, %ebx
output_assign_file:#写入文件标志
movl $O_CREAT_WRONLY_TRUNC, %ecx
#新文件模式(如果已经创建)
movl $0666, %edx
#调用Linux
int $LINUX_SYSCALLstore_fd_out:
#这里存储文件描述符
movl %eax, ST_FD_OUT(%ebp)###主循环开始###
read_loop_begin:#####从文件中读取一个数据块#####
movl $SYS_READ, %eax
#获取文件描述符
movl ST_FD_IN(%ebp), %ebx
#放置读取数据的存储位置
movl $BUFFER_DATA, %ecx
#放置缓冲区的大小
movl $BUFFER_SIZE, %edx
#读取缓冲区大小返回到%eax
int $LINUX_SYSCALL###如果达到文件结束处就退出###
#检查文件结束标志#
cmpl $END_OF_FILE, %eax
#如果发现文件结束符或出现错误,就跳转到程序结束处
jle end_loopcontinue_read_loop:
###将字符块的内容转换成大写形式####
pushl $BUFFER_DATA #缓冲区地址
pushl %eax #缓冲区大小
call conver_to_upper
popl %eax #重新获取大小
addl $4, %esp #恢复%esp####将字符块写入文件####
#缓冲区大小
movl %eax, %edx
movl $SYS_WRITE, %eax
#要使用的文件
movl ST_FD_OUT(%ebp), %ebx
#缓冲区位置
movl $BUFFER_DATA, %ecx
int $LINUX_SYSCALL#循环继续#
jmp read_loop_beginend_loop:
##关闭文件##
movl $SYS_CLOSE, %eax
movl ST_FD_OUT(%ebp), %ebx
int $LINUX_SYSCALLmovl $SYS_CLOSE, %eax
movl ST_FD_IN(%ebp), %ebx
int $LINUX_SYSCALL###退出程序###
movl $SYS_EXIT, %eax
movl $0, %ebx
int $LINUX_SYSCALL#目的; 这个函数实际上是将字符块的内容转化为大写的形式#输入: 第一个参数是要转化的缓冲区的地址
# 第二个参数的是缓冲区的大小#输出: 这个函数以大写字符覆盖当前的缓冲区#变量:
# %eax--缓冲区起始地址
# %ebx--缓冲区长度
# %edi--当前缓冲区偏移量
# %cl--当前正在检测的字节(%ecxde第一部分)###常数####搜索的下边界
.equ LOWERCASE_A, 'a'
#搜索的上边界
.equ LOWERCASE_Z, 'z'
#大小写转换
.equ UPPER_CONVERSION, 'A'-'a'###栈相关的信息###
.equ ST_BUFFER_LEN, 8 #缓冲区长度
.equ ST_BUFFER, 12 #实际缓冲区conver_to_upper:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp#设置变量#
movl ST_BUFFER(%ebp), %eax
movl ST_BUFFER_LEN(%ebp), %ebx
movl $0, %edi#安全检查:如果给定的缓冲区长度为0即离开
cmpl $0, %ebx
je coop_endcoop_start:
#获取当前字节
movb (%eax, %edi, 1), %cl#除非该字节在'a'和'z'之间,否则读取下一个字节
cmpb $LOWERCASE_A, %cl
jl next_bytecmpb $LOWERCASE_Z, %cl
jg next_byte#将字节转化成为大写字母
addb $UPPER_CONVERSION, %cl#并放回原处
movb %cl, (%eax, %edi, 1)#下一字节
next_byte:
incl %edi
cmpl %edi, %ebx #判断是否到缓冲区结束
jne coop_start#缓冲区结束,离开函数
coop_end:
movl %ebp, %esp
popl %ebp
ret
as -32 toupper.s -o toupper.o
ld -m elf_i386 toupper.o -o toupper
./toupper
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