從零開始學會 Assembly Language

組合語言是最接近硬體的程式語言之一。透過它，你可以更理解 CPU、記憶體、暫存器、指令執行流程，也能打下作業系統、編譯器、逆向工程與嵌入式開發的重要基礎。

開始學習立即測驗

6 大章節

完整入門路線

3 個範例

實用程式示範

5 題測驗

即時互動檢驗

; NASM x86 範例：將 5 + 3 的結果存入 eax
section .text
global _start

_start:
    mov eax, 5
    add eax, 3

    ; 結束程式
    mov ebx, 0
    mov eax, 1
    int 0x80

Assembly Language 是什麼？

先理解組合語言的定位，再開始學語法會更容易。

接近硬體

組合語言幾乎是一對一對應機器指令，能直接操作 CPU 暫存器、記憶體位址與中斷。

效能與控制力高

能精準控制程式執行流程，常用於驅動程式、作業系統核心、嵌入式系統與效能關鍵區塊。

學習門檻較高

因為沒有高階語言那麼多抽象化，必須理解 CPU 架構、暫存器、資料表示法與記憶體模型。

你會學到什麼？

第 1 步：基本語法

了解 section、label、mov、add、sub 等常見語法。

第 2 步：暫存器與記憶體

學會使用 eax、ebx、ecx、edx 等暫存器，以及位址存取。

第 3 步：流程控制

使用 cmp、jmp、je、jne 建立條件判斷與迴圈。

第 4 步：應用練習

透過字串輸出、加總運算、迴圈範例，把概念實際串起來。

語法教學

本教學採用 x86 NASM 常見寫法，先掌握基本骨架。

1. 程式結構

常見的組合語言程式會分成資料區與程式區：

section .data     ; 已初始化資料
section .bss      ; 未初始化資料
section .text     ; 程式碼區

global _start

_start:
    ; 程式從這裡開始執行

重點： .data 放字串與常數，.bss 放未初始化變數，.text 放指令。

2. 註解與標籤

註解使用分號 ;，標籤（Label）代表可跳躍的位置。

; 這是一行註解

start_loop:
    inc eax
    cmp eax, 10
    jne start_loop

用途： 標籤常與 jmp、je、jne 搭配，建立迴圈與分支流程。

3. 資料宣告

常見宣告型態如下：

db：定義 1 byte（位元組）
dw：定義 2 bytes
dd：定義 4 bytes
dq：定義 8 bytes

section .data
msg db "Hello", 0
num dw 100
value dd 123456

4. 常見資料表示

你可以用十進位、十六進位或字元表示資料：

mov eax, 10      ; 十進位
mov ebx, 0x1F    ; 十六進位
mov ecx, 'A'     ; 字元 A 的 ASCII 值

由於組合語言貼近硬體，理解數值表示非常重要。

暫存器與記憶體觀念

暫存器是 CPU 內部的小型高速儲存空間，組合語言大量使用它們。

暫存器	用途	常見說明
`EAX`	累加器	常用於運算結果、系統呼叫編號
`EBX`	基底暫存器	常用於儲存資料或系統呼叫參數
`ECX`	計數器	常見於迴圈、重複操作次數
`EDX`	資料暫存器	常與 EAX 搭配，或作為系統呼叫參數
`ESP`	Stack Pointer	指向堆疊頂端
`EBP`	Base Pointer	常用於函式呼叫框架
`ESI / EDI`	索引暫存器	常用於字串與陣列處理

直接值與位址

以下兩種寫法意義不同：

mov eax, 5        ; 把數值 5 放入 eax
mov eax, [num]    ; 讀取記憶體 num 的內容到 eax

方括號 [ ] 表示「存取記憶體位置中的資料」。

堆疊 Stack

堆疊遵循「後進先出」（LIFO）原則，常用於儲存返回位址、區域變數與暫存資料。

push eax   ; 將 eax 壓入堆疊
pop ebx    ; 從堆疊取出資料到 ebx

呼叫函式時，堆疊的使用尤其重要。

常用指令總整理

先掌握這些基本指令，就能寫出許多入門程式。

指令	功能	範例
`mov`	資料搬移	`mov eax, 10`
`add`	加法	`add eax, 5`
`sub`	減法	`sub eax, 2`
`inc`	加一	`inc ecx`
`dec`	減一	`dec ecx`
`cmp`	比較	`cmp eax, ebx`
`jmp`	無條件跳躍	`jmp loop`
`je`	相等時跳躍	`je equal_label`
`jne`	不相等時跳躍	`jne retry`
`push / pop`	堆疊操作	`push eax` / `pop eax`
`call / ret`	函式呼叫與返回	`call func`

條件跳躍範例

mov eax, 10
mov ebx, 10
cmp eax, ebx
je equal_label

mov ecx, 0
jmp end_program

equal_label:
mov ecx, 1

end_program:

當 eax 與 ebx 相等時，程式會跳到 equal_label。

迴圈範例

mov ecx, 5

loop_start:
    ; 這裡可放入重複執行的程式
    dec ecx
    cmp ecx, 0
    jne loop_start

這段程式會重複執行直到 ecx 變成 0。

範例應用例子

透過實際程式碼，理解組合語言如何運作。

範例 1：基本加法運算

將 15 與 27 相加，結果存入 eax。

section .text
global _start

_start:
    mov eax, 15
    add eax, 27

    ; 結束程式
    mov ebx, 0
    mov eax, 1
    int 0x80

說明： mov eax, 15 先把 15 放進 eax， add eax, 27 再把 27 加進去，因此 eax 最後為 42。

範例 2：輸出 Hello, World!（Linux x86 / int 0x80）

這是經典入門範例，展示如何呼叫系統服務輸出字串。

section .data
msg db "Hello, World!", 10
len equ $ - msg

section .text
global _start

_start:
    mov eax, 4      ; sys_write
    mov ebx, 1      ; stdout
    mov ecx, msg    ; 字串位址
    mov edx, len    ; 字串長度
    int 0x80

    mov eax, 1      ; sys_exit
    mov ebx, 0
    int 0x80

說明： 這裡使用 Linux 的舊式系統呼叫方式 int 0x80。 eax 放系統呼叫編號，ebx、ecx、edx 放參數。

範例 3：1 到 5 的總和

利用迴圈把 1+2+3+4+5 算出來。

section .text
global _start

_start:
    mov eax, 0      ; sum = 0
    mov ecx, 1      ; i = 1

sum_loop:
    add eax, ecx
    inc ecx
    cmp ecx, 6
    jne sum_loop

    ; 結束程式
    mov ebx, 0
    mov eax, 1
    int 0x80

結果： 最後 eax 會等於 15。

學習建議

先熟悉資料搬移與加減法。
再理解比較、跳躍與迴圈。
接著學堆疊、函式呼叫與記憶體位址。
最後再延伸到系統呼叫、檔案操作與中斷。

常見初學錯誤

把記憶體值與位址混淆，例如忘記使用 [ ]。
不知道某個系統呼叫需要哪些參數暫存器。
比較完之後不了解旗標（Flags）如何影響跳躍。
堆疊 push / pop 次數不對稱，造成錯誤。

延伸學習方向

位元運算函式呼叫慣例中斷與系統呼叫記憶體配置逆向工程作業系統核心 x86-64 架構 NASM / MASM 語法差異

如果你已經看懂這個教學網站，下一步可以繼續學習：位元運算、旗標暫存器、函式堆疊框架、64 位元組合語言，以及與 C 語言互相呼叫的技巧。