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x64汇编：内存工作的基本原理

news 2026/7/24 12:38:04

大家好，你们可以叫我凌，是个16岁网络安全学习者。

想不到吧，我也有学习研究x64汇编语言（察觉现在安全领域该人才较少）。可是我发现目前市面上对于x64汇编的资料少之又少，参考的文章也不多（对于我这个英语渣来说）。所以我准备在学习的时候也顺便写写文章来分享分享我的学习笔记，供大家一起学习分享。

本栏目永远坚持无偿分享，欢迎各路学者

内存的本质：一排带编号的开关

计算机内存其实就是一个巨大连续的开关阵列（微观角度，俗语叫做“晶体管”）。每个开关只能处于两种状态：

0 = 断开（没电）
1 = 闭合（有电）

这些开关被分成8个一组，每组称为一个字节（byte）。
为什么要8个一组？因为8个开关能表示2**8 = 256种不同的0/1组合，足够表示英文字母、数字、小整数等。

每一组开关（每一个字节）都有一个唯一的编号，这个编号叫做地址。
例如：
- 第0组开关的地址是0
- 第1组开关的地址是1
- 第2组开关的地址是2
- 略......

地址通常用十六进制书写（比如0x1000），相当于门牌号。

下面是个微型内存（只有3个字节）：

地址	开关状态（8个开关）	解释（可以当作什么）
0	01000001	字母A的编码
1	01000010	字母B的编码
2	01000011	字母C的编码

内存里只存储这些0和1，至于它们代表字母还是数字，完全由程序决定。

如何找到一组开关（地址与标签）

在汇编语言里，我们可以直接使用数字地址（比如 [0]），但更常见的做法是给地址个名字（标签）。例如下面这个：

section .data
my_byte db 01000001b; 把地址 X 命名为 my_byte，并让那组开关变成 01000001

这里db表示“定义一个字节”，01000001b后面的b表示二进制数。
之后，my_byte就代表那个地址，[my_byte]代表该地址里开关的状态。

读写内存：用 mov 指令

CPU不能直接操作内存里的开关，它必须先把开关状态复制到自己内部的“记事本”（寄存器）里。
寄存器也有名字，比如al是一个8位的“记事本”（正好装下一组开关）。

- 读内存：把开关状态复制到寄存器

mov al, [my_byte]; 把 my_byte 那组开关的0/1状态复制到 al

- 写内存：把寄存器的值复制到开关组

mov [my_byte], al; 把 al 里的0/1状态复制到 my_byte 那组开关

注意：[my_byte]表示“开关组本身”，而my_byte表示“开关组的地址（编号）”。
-mov al, [my_byte]→ 正确，读开关状态
-mov al, my_byte→ 错误，会把地址编号当成数据

一个完整的例子（可编译运行）

下面这个程序定义了三个字节变量，然后交换它们的值，最后以退出码形式输出其中一个变量的值（作为验证）。

; 文件名: swap_bytes.asm
; 功能: 交换两个字节变量的值，并退出
section .data
a db 00000001b ; 地址 a 里存 1
b db 00000010b ; 地址 b 里存 2
c db 00000000b ; 地址 c 里存 0
section .text
global _start
_start:
; 把 a 和 b 的值读到寄存器
mov al, [a] ; al = 1
mov bl, [b] ; bl = 2
; 交换
mov [a], bl ; a 变成 2
mov [b], al ; b 变成 1
; 把 a 的新值作为退出码
movzx rdi, byte [a] ; rdi = 2 (movzx 将8位扩展到64位)
mov rax, 60
syscall