Linux是目前最常用的操作系统之一，同微软的Windows系列操作系统相比，它具有速度快、安全性、稳定性好、源代码开放且免费等优点。我国Linux的发展也处于蓬勃发展的局面，据权威预测，中国Linux人才的需求将突破120万。对于大多数只熟悉DOS/Windows程序设计的国内程序员来说，了解和掌握Linux下的程序设计大有裨益。这里介绍在Linux 下进行扬声器汇编程序设计。
AT&T 汇编指令
同DOS/Windows 下使用的Intel 风格的汇编语言不同，在Linux 系统中，更多的是采用AT&T 格式。两者的汇编指令名类似，但在语法格式上有着较大的不同。
1．在AT&T汇编中，寄存器名要加'%'前缀；而在Intel汇编中，寄存器名不需要加前缀。
2．在AT&T汇编中，用'$'前缀表示一个立即数；在Intel 汇编中，立即数不用任何前缀。
3．在 AT&T 汇编格式中，目标操作数在源操作数的右边；而在 Intel 汇编中，顺序相反。指令举例如下：
AT&T 格式：addl $0x80, %eax
Intel 格式： add eax, 80h
4．在 AT&T 汇编格式中，操作数的字长由操作符的最后一个字母决定，后缀'b'、'w'、'l'分别表示操作数为字节（byte，8 bit）、字（word，16 bit）和长字（long，32 bit）；而在 Intel 汇编格式中，操作数的字长是用 "byte ptr" 和 "word ptr" 等前缀来表示的。例如：
AT&T格式： movb $0x32, %al
Intel格式： mov al, byte ptr 32h
5．在 AT&T 汇编格式中，绝对转移和调用指令（jump/call）的操作数前要加上'$'作为前缀，而在 Intel 格式中则不需要。 远程转移指令和远程子调用指令的操作码，在 AT&T 汇编格式中为 "ljump" 和 "lcall"，而在 Intel 汇编格式中则为 "jmp far" 和 "call far"，即：
AT&T格式：ljump $section, $offset
Intel格式：jmp far section:offset
与之相应的远程返回指令则为：
AT&T格式： lret $stack_adjust
Intel格式：ret far stack_adjust
6．在 AT&T 汇编格式中，内存操作数的寻址方式是：section:disp(base, index, scale) 而在 Intel 汇编格式中，内存操作数的寻址方式为： section:[base + index*scale + disp]
7．由于 Linux 工作在保护模式下，用的是 32 位线性地址，所以在计算地址时不用考虑段基址和偏移量，其地址计算方法为：disp + base + index * scale。两种格式对比举例如下：
扬声器汇编程序开发
Linux 是一个运行在保护模式下的 32 位操作系统，采用 flat memory 模式，目前最常用到的是 ELF 格式的二进制代码。一个 ELF 格式的可执行程序通常划分为如下几个部分：.text、.data 和 .bss，其中 .text 是只读的代码区，.data 是可读可写的数据区，而 .bss 则是可读可写且没有初始化的数据区。代码区和数据区在 ELF 中统称为 section，根据实际需要你可以使用其它标准的 section，也可以添加自定义 section，但一个 ELF 可执行程序至少应该有一个 .text 部分。
扬声器发声程序主要是通过I/O端口的数据读写完成的，由于Linux 是一个运行在保护模式下的32 位操作系统，系统默认情况下不能直接对I/O端口进行读写。在程序进行I/O端口读写前，首先要请求Linux系统开放(允许读写)相应的I/O端口，同时还应该注意在程序结束前提请系统关闭开放的I/O端口。对I/O端口的开放/关闭操作可以使用Linux系统功能调用（0x80号中断）的101号功能。开发AT&T 汇编语言程序包括编辑源程序、汇编、连接、调试运行等步骤。
● 编辑汇编源程序
启动Linux下的文本编辑器，编辑输入AT&T 汇编语言源程序。这里介绍的扬声器汇编源程序如下，需要注意的是，在AT&T 汇编语言源程序中用“#”标记注释，也可以C语言一样用“/* */”作为注释标识符。
data #以下定义数据区数据
# frequency 存储的为1,2,3,4,5,6,7七个音符(中音)和高音1的频率，0为结束标志
frequency: .word 524,588,660,698,784,880,988,1048,0
timeslice: .word 15000,15000,15000,15000,15000,15000,15000,45000
text #以下定义代码区
此处的_start相当于C语言中的main()函数，定义为全局型
global _start
_start:
#请求系统开放0x42、0x43端口
movl $101,%eax #系统功能号
movl $0x42,%ebx #起始端口号
movl $0x02,%ecx #端口个数
movl $1,%edx #允许用户使用
int $0x80 #系统功能调用中断
#请求系统开放0x61端口，允许用户程序读写
movl $101,%eax
movl $0x61,%ebx
movl $0x01,%ecx
movl $1,%edx
int $0x80
#获取频率、时长数据的起始地址
movl $frequency,%esi
movl $timeslice,%edi
load_data:
pushl %edi
#取频率值，为0则结束
movw (%esi),%di
cmpw $0,%di
je finished
#根据频率值求对应的计数值
movw $0x12,%dx
movw $0x3280,%ax
div %di
popl %edi
call sound_on #转发声子程序
#调整指针寄存器的值
addl $2,%esi
addl $2,%edi
jmp load_data #循环取下一组声音值
finished: #准备结束程序
popl %edi
#关闭扬声器
inb $0x61,%al
andb $0xfc,%al
outb %al,$0x61
#关闭0x42、0x43端口
movl $101,%eax #系统功能号
movl $0x42,%ebx #起始端口号
movl $0x02,%ecx #端口个数
movl $0,%edx #允许用户使用
int $0x80 #系统功能调用中断
#关闭0x61端口，禁止用户程序读写
movl $101,%eax
movl $0x61,%ebx
movl $0x01,%ecx
movl $1,%edx
int $0x80
#1号系统功能调用，结束本程序
movl $0,%ebx #结束返回码
movl $1,%eax
int $0x80
#主程序到此结束
sound_on: #发声子程序开始
pushl %eax
#选择定时器2
movb $0xb6,%al
outb %al,$0x43
popl %eax
#向计时器2依次写入2个字节计数值
outb %al,$0x42
movb %ah,%al
outb %al,$0x42
inb $0x61,%al
#打开扬声器
orb $3,%al
outb %al,$0x61
#声音播放的延时
movw (%edi),%bx
wait1:
movl $39480,%ecx
delay:loop delay
dec %bx
jnz wait1
ret #子程序返回
#扬声器汇编程序结束
源程序程序输入完毕，以纯文本格式保存。Linux 系统下的汇编语言源程序扩展名通常为“.s”，程序员也可以自行设定扩展名。本示例的汇编源程序文件名为speaker.s。
● 将源程序编译为目标代码
用 AT&T 格式编写的汇编程序源文件输入完毕，接下来的工作就要使用汇编器将源程序文件编译。汇编器（assembler）的作用是将用汇编语言编写的源程序转换成二进制形式的目标代码。Linux 平台的标准汇编器是 GAS，它是 GCC 所依赖的后台汇编工具，通常包含在 binutils 软件包中。GAS 使用标准的 AT&T 汇编语法，可以用来汇编用 AT&T 格式编写的汇编语言程序。在Linux 系统终端窗口中输入以下格式的命令：
[root@sunqd]$ as -o speaker.o speaker.s
其中的斜体部分为输入的命令，此命令将当前文件夹（sunny）下的speaker.s汇编程序转换为二进制形式的目标代码文件名speaker.o。汇编器GAS能够发现汇编源程序中的语法错误，在屏幕上列出错误行号和相关的错误提示信息。
● 连接生成可执行程序
由汇编器产生的目标代码是不能直接在计算机上运行的，它必须经过连接器的处理才能生成可执行代码。连接器可以将多个目标代码文件连接成一个可执行代码文件，这样可以先将整个程序分成几个模块来单独开发，然后才将它们组合(连接)成一个应用程序。 Linux 使用 ld 作为标准的连接程序，它同样也包含在 binutils 软件包中。汇编语言源程序在成功通过 GAS 或 其它汇编器的编译并生成二进制目标代码后，就可以使用 ld 将其连接成可执行程序了。在Linux 系统终端窗口中输入以下格式的命令：
[root@sunqd]$ ld -s -o speaker speaker.o
该命令将目标代码文件speaker.o连接为可执行程序speaker，如果发现错误，则连接程序ld将提示相关的错误信息；如果没有看到错误提示信息，则说明已经生成在Linux 系统中运行生成的可执行程序了。
● 运行可执行程序
若要运行生成的可执行程序，只需在在Linux 系统终端窗口中输入可执行文件名即可。运行我们的扬声器的示例程序，可以输入如下命令：
[root@sunqd]$ ./speaker
需要注意的是，扬声器程序需要访问计算机系统的I/O端口，所以需要切换为系统管理员（root）权限的用户才能正常运行该程序，否则系统将提示“Segmentation fault”出错信息。
AT&T 汇编指令
同DOS/Windows 下使用的Intel 风格的汇编语言不同，在Linux 系统中，更多的是采用AT&T 格式。两者的汇编指令名类似，但在语法格式上有着较大的不同。
1．在AT&T汇编中，寄存器名要加'%'前缀；而在Intel汇编中，寄存器名不需要加前缀。
2．在AT&T汇编中，用'$'前缀表示一个立即数；在Intel 汇编中，立即数不用任何前缀。
3．在 AT&T 汇编格式中，目标操作数在源操作数的右边；而在 Intel 汇编中，顺序相反。指令举例如下：
AT&T 格式：addl $0x80, %eax
Intel 格式： add eax, 80h
4．在 AT&T 汇编格式中，操作数的字长由操作符的最后一个字母决定，后缀'b'、'w'、'l'分别表示操作数为字节（byte，8 bit）、字（word，16 bit）和长字（long，32 bit）；而在 Intel 汇编格式中，操作数的字长是用 "byte ptr" 和 "word ptr" 等前缀来表示的。例如：
AT&T格式： movb $0x32, %al
Intel格式： mov al, byte ptr 32h
5．在 AT&T 汇编格式中，绝对转移和调用指令（jump/call）的操作数前要加上'$'作为前缀，而在 Intel 格式中则不需要。 远程转移指令和远程子调用指令的操作码，在 AT&T 汇编格式中为 "ljump" 和 "lcall"，而在 Intel 汇编格式中则为 "jmp far" 和 "call far"，即：
AT&T格式：ljump $section, $offset
Intel格式：jmp far section:offset
与之相应的远程返回指令则为：
AT&T格式： lret $stack_adjust
Intel格式：ret far stack_adjust
6．在 AT&T 汇编格式中，内存操作数的寻址方式是：section:disp(base, index, scale) 而在 Intel 汇编格式中，内存操作数的寻址方式为： section:[base + index*scale + disp]
7．由于 Linux 工作在保护模式下，用的是 32 位线性地址，所以在计算地址时不用考虑段基址和偏移量，其地址计算方法为：disp + base + index * scale。两种格式对比举例如下：
扬声器汇编程序开发
Linux 是一个运行在保护模式下的 32 位操作系统，采用 flat memory 模式，目前最常用到的是 ELF 格式的二进制代码。一个 ELF 格式的可执行程序通常划分为如下几个部分：.text、.data 和 .bss，其中 .text 是只读的代码区，.data 是可读可写的数据区，而 .bss 则是可读可写且没有初始化的数据区。代码区和数据区在 ELF 中统称为 section，根据实际需要你可以使用其它标准的 section，也可以添加自定义 section，但一个 ELF 可执行程序至少应该有一个 .text 部分。
扬声器发声程序主要是通过I/O端口的数据读写完成的，由于Linux 是一个运行在保护模式下的32 位操作系统，系统默认情况下不能直接对I/O端口进行读写。在程序进行I/O端口读写前，首先要请求Linux系统开放(允许读写)相应的I/O端口，同时还应该注意在程序结束前提请系统关闭开放的I/O端口。对I/O端口的开放/关闭操作可以使用Linux系统功能调用（0x80号中断）的101号功能。开发AT&T 汇编语言程序包括编辑源程序、汇编、连接、调试运行等步骤。
● 编辑汇编源程序
启动Linux下的文本编辑器，编辑输入AT&T 汇编语言源程序。这里介绍的扬声器汇编源程序如下，需要注意的是，在AT&T 汇编语言源程序中用“#”标记注释，也可以C语言一样用“/* */”作为注释标识符。
data #以下定义数据区数据
# frequency 存储的为1,2,3,4,5,6,7七个音符(中音)和高音1的频率，0为结束标志
frequency: .word 524,588,660,698,784,880,988,1048,0
timeslice: .word 15000,15000,15000,15000,15000,15000,15000,45000
text #以下定义代码区
此处的_start相当于C语言中的main()函数，定义为全局型
global _start
_start:
#请求系统开放0x42、0x43端口
movl $101,%eax #系统功能号
movl $0x42,%ebx #起始端口号
movl $0x02,%ecx #端口个数
movl $1,%edx #允许用户使用
int $0x80 #系统功能调用中断
#请求系统开放0x61端口，允许用户程序读写
movl $101,%eax
movl $0x61,%ebx
movl $0x01,%ecx
movl $1,%edx
int $0x80
#获取频率、时长数据的起始地址
movl $frequency,%esi
movl $timeslice,%edi
load_data:
pushl %edi
#取频率值，为0则结束
movw (%esi),%di
cmpw $0,%di
je finished
#根据频率值求对应的计数值
movw $0x12,%dx
movw $0x3280,%ax
div %di
popl %edi
call sound_on #转发声子程序
#调整指针寄存器的值
addl $2,%esi
addl $2,%edi
jmp load_data #循环取下一组声音值
finished: #准备结束程序
popl %edi
#关闭扬声器
inb $0x61,%al
andb $0xfc,%al
outb %al,$0x61
#关闭0x42、0x43端口
movl $101,%eax #系统功能号
movl $0x42,%ebx #起始端口号
movl $0x02,%ecx #端口个数
movl $0,%edx #允许用户使用
int $0x80 #系统功能调用中断
#关闭0x61端口，禁止用户程序读写
movl $101,%eax
movl $0x61,%ebx
movl $0x01,%ecx
movl $1,%edx
int $0x80
#1号系统功能调用，结束本程序
movl $0,%ebx #结束返回码
movl $1,%eax
int $0x80
#主程序到此结束
sound_on: #发声子程序开始
pushl %eax
#选择定时器2
movb $0xb6,%al
outb %al,$0x43
popl %eax
#向计时器2依次写入2个字节计数值
outb %al,$0x42
movb %ah,%al
outb %al,$0x42
inb $0x61,%al
#打开扬声器
orb $3,%al
outb %al,$0x61
#声音播放的延时
movw (%edi),%bx
wait1:
movl $39480,%ecx
delay:loop delay
dec %bx
jnz wait1
ret #子程序返回
#扬声器汇编程序结束
源程序程序输入完毕，以纯文本格式保存。Linux 系统下的汇编语言源程序扩展名通常为“.s”，程序员也可以自行设定扩展名。本示例的汇编源程序文件名为speaker.s。
● 将源程序编译为目标代码
用 AT&T 格式编写的汇编程序源文件输入完毕，接下来的工作就要使用汇编器将源程序文件编译。汇编器（assembler）的作用是将用汇编语言编写的源程序转换成二进制形式的目标代码。Linux 平台的标准汇编器是 GAS，它是 GCC 所依赖的后台汇编工具，通常包含在 binutils 软件包中。GAS 使用标准的 AT&T 汇编语法，可以用来汇编用 AT&T 格式编写的汇编语言程序。在Linux 系统终端窗口中输入以下格式的命令：
[root@sunqd]$ as -o speaker.o speaker.s
其中的斜体部分为输入的命令，此命令将当前文件夹（sunny）下的speaker.s汇编程序转换为二进制形式的目标代码文件名speaker.o。汇编器GAS能够发现汇编源程序中的语法错误，在屏幕上列出错误行号和相关的错误提示信息。
● 连接生成可执行程序
由汇编器产生的目标代码是不能直接在计算机上运行的，它必须经过连接器的处理才能生成可执行代码。连接器可以将多个目标代码文件连接成一个可执行代码文件，这样可以先将整个程序分成几个模块来单独开发，然后才将它们组合(连接)成一个应用程序。 Linux 使用 ld 作为标准的连接程序，它同样也包含在 binutils 软件包中。汇编语言源程序在成功通过 GAS 或 其它汇编器的编译并生成二进制目标代码后，就可以使用 ld 将其连接成可执行程序了。在Linux 系统终端窗口中输入以下格式的命令：
[root@sunqd]$ ld -s -o speaker speaker.o
该命令将目标代码文件speaker.o连接为可执行程序speaker，如果发现错误，则连接程序ld将提示相关的错误信息；如果没有看到错误提示信息，则说明已经生成在Linux 系统中运行生成的可执行程序了。
● 运行可执行程序
若要运行生成的可执行程序，只需在在Linux 系统终端窗口中输入可执行文件名即可。运行我们的扬声器的示例程序，可以输入如下命令：
[root@sunqd]$ ./speaker
需要注意的是，扬声器程序需要访问计算机系统的I/O端口，所以需要切换为系统管理员（root）权限的用户才能正常运行该程序，否则系统将提示“Segmentation fault”出错信息。
