程序的机器级表示
3.1-3.7中练习,重点:3.1,3.3,3.5,3.6,3.9,3.14,3.15,3.16,3.22,3.23,3.27,3.29,3.30,3.33,3.34
p104, p105: X86 寻址方式经历三代:
1 DOS时代的平坦模式,不区分用户空间和内核空间,很不安全
2 8086的分段模式
3 IA32的带保护模式的平坦模式
p106: ISA的定义,ISA需要大家能总结规律,举一反三,比如能对比学习ARM的ISA;PC寄存器要好好理解;
p107: gcc -S xxx.c -o xxx.s 获得汇编代码,也可以用objdump -d xxx 反汇编; 注意函数前两条和后两条汇编代码,所有函数都有,建立函数调用栈帧,应该理解、熟记。
注意: 64位机器上想要得到32代码:gcc -m32 -S xxx.c
MAC OS中没有objdump, 有个基本等价的命令otool
Ubuntu中 gcc -S code.c (不带-O1) 产生的代码更接近教材中代码(删除"."开头的语句)
p108: 二进制文件可以用od 命令查看,也可以用gdb的x命令查看。 有些输出内容过多,我们可以使用 more或less命令结合管道查看,也可以使用输出重定向来查看
od code.o | more
od code.o > code.txt
p109: gcc -S 产生的汇编中可以把 以”.“开始的语句都删除了再阅读
p110: 了解Linux和Windows的汇编格式有点区别:ATT格式和Intel格式
p111: 表中不同数据的汇编代码后缀
p112: 这几个寄存器要深入理解,知道它们的用处。esi edi可以用来操纵数组,esp ebp用来操纵栈帧。 对于寄存器,特别是通用寄存器中的eax,ebx,ecx,edx,大家要理解32位的eax,16位的ax,8位的ah,al都是独立的,我们通过下面例子说明:
假定当前是32位x86机器,eax寄存器的值为0x8226,执行完addw $0x8266, %ax指令后eax的值是多少?
解析:0x8226+0x826=0x1044c, ax是16位寄存器,出现溢出,最高位的1会丢掉,剩下0x44c,不要以为eax是32位的不会发生溢出.
p113: 结合表,深入理解各种 寻址方式;理解操作数的三种类型:立即数、寄存器、存储器;
掌握有效地址的计算方式 Imm(Eb,Ei,s) = Imm + R[Eb] + R[Ei]*s
p114: MOV相当于C语言的赋值”=“,注意ATT格式中的方向,
另外注意不能从内存地址直接MOV到另一个内存地址,要用寄存器中转一下。能区分MOV,MOVS,MOVZ,掌握push,pop
p115/p116: 栈帧与push pop; 注意栈顶元素的地址是所有栈中元素地址中最低的。
p117: 指针就是地址;局部变量保存在寄存器中。
p119: 结合表理解一下算术和逻辑运算, 注意目的操作数都是什么类型 特别注意一下减法是谁减去谁 注意移位操作移位量可以是立即数或%cl中的数
p123: 结合C语言理解一下控制部分,也就是分支(if/switch),循环语句(while, for)如何实现的。考验大家举一反三的学习能力。控制中最核心的是跳转语句:有条件跳转p128(实现if,switch,while,for),无条件跳转jmp(实现goto)
p124: 有条件跳转的条件看状态寄存器(教材上叫条件码寄存器) 注意leal不改变条件码寄存器 思考一下:CMP和SUB用在什么地方 p125: SET指令根据t=a-b的结果设置条件码
p127: 跳转与标号
p130/p131: if-else 的汇编结构
p132/p133: do-while
p134/p135: while
p137/p138: for
p144/p145: switch
p149: IA32通过栈来实现过程调用。掌握栈帧结构,注意函数参数的压栈顺序.
p150/p151: call/ret; 函数返回值存在%eax中
p174: bt/frame/up/down :关于栈帧的gdb命令
二、实验练习
- (以下命令为实验楼64位Linux虚拟机环境下适用,32位Linux环境可能会稍有不同) 使用
gcc –S –o main.s main.c -m32
命令编译成汇编代码,如下代码中的数字和函数名请自行修改以防与他人雷同
int g(int x)
{
return x + 3;
}
int f(int x)
{
return g(x);
}
int main(void)
{
return f(8) + 1;
}
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删除gcc产生代码中以"."开头的编译器指令,针对每条指令画出相应栈帧的情况
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(选做)使用gdb的bt/frame/up/down 指令动态查看调用栈帧的情况