2019-2020-1 20199329《Linux内核原理与分析》第二周作业
《Linux内核原理与分析》第二周作业
一.上周问题总结:
- 未能及时整理笔记
- Linux还需要多用
- markdown格式不熟练
- 发布博客时间超过规定期限
二.本周学习内容:
《庖丁解牛Linux内核分析》第一章
2.1 汇编语言的学习与实践
汇编语言, 即第二代计算机语言,用一些容易理解和记忆的字母,单词来代替一个特定的指令,比如:用“ADD”代表数字逻辑上的加减,“ MOV”代表数据传递等等,通过这种方法,人们很容易去阅读已经完成的程序或者理解程序正在执行的功能,对现有程序的bug修复以及运营维护都变得更加简单方便。
在实验楼配套实验1中,我们使用vim编辑器编辑main.c程序,代码如下:
int g(int x)
{
return x + 3;
}
int f(int x)
{
return g(x);
}
int main(void)
{
return f(8) + 1;
}
在“实验楼”的虚拟机环境下粘贴代码并保存:
编译main.c代码文件,查看程序返回值,再将其编译成以“.s”作为扩展名的汇编代码文件,代码如下:
#编译C语言代码文件
gcc main.c
#执行a.out可执行文件
./a.out
#输出程序返回值
echo $?
#将c语言程序编译为main.s汇编文件
gcc –S –o main.s main.c -m32
#用vi方式打开汇编文件
vi main.s
具体效果如下:
打开后的源码非常繁冗且复杂:
#在命令模式下取除"."开头的辅助信息
g/\.s*/d
简化后的清爽代码如下:
2.2 云班课视频《计算机是如何工作》
这部分课程主要涉及到了冯诺依曼体系结构,或称为存储程序计算机、从硬件角度和程序员的角度对计算机中内存与CPU之间关系的理解、API——程序与计算机的接口界面、ABI——程序与CPU的接口界面、16位和32位以及64位的X86体系结构的寄存器,其中印象最深的是堆栈指针、段寄存器和EIP等。
- 通用寄存器
EAX:累加器
EBX:基地址寄存器
ECX:计数寄存器
EDX:数据寄存器
EBP:堆栈基址针
ESI、EDI:变址寄存器
ESP:堆栈顶指针 - 段寄存器
CS:代码段寄存器。
DS:数据段寄存器。
ES:附加段寄存器。
SS:堆栈段寄存器。
FS:附加段寄存器。
GS:附加段寄存器。 - mov指令及寻址方式,其中l指32位,b指8位,w指16位,q指64位,如下表展示:
指令 | 相当于 | 寻址方式 |
---|---|---|
movl %eax %edx | edx=eax | 寄存器寻址,以%开头的寄存器标识符 |
movl $0x123 %edx | edx=0x123 | 立即寻址,立即数以$开头的数值 |
movl $0x123 %edx | edx=*(int32_t)0x123 | 直接寻址,直接访问一个指定的内存地址的数据 |
movl (%ebx)%edx | edx=(int32_t)ebx | 间接寻址,将寄存器的值作为一个内存地址来访问内存 |
movl 4(%ebx)%edx | edx=(int32_t)(ebx+4) | 变址寻址,在间接寻址之时改变寄存器的数值 |
三.总结与疑难
本次Linux学习主要学习了计算机冯·诺依曼体系结构、计算机CPU工作原理以及汇编语言执行过程中堆栈的变化情况,了解到寄存器的分类,以及寄存器的用处.学习了一些底层的调用。学会了如何将C语言转化为汇编语言。
QUSTION:
- 对于堆栈指针,在本科数据结构课程的时候已经有过相关的编程与实践,但是却没有真正在汇编中进行过相关的操作,关于汇编代码的工作栈分析看得还不透彻
- 工作栈变化状态图因时间原因还未完成
- 按照课本步骤,在保存并退出文本编辑器时候,按“shift”+“:”,并不能进入命令模式。后询问同学,发现需要先按esc退出编辑模式
四.下周计划安排
2019 年 09月 22日