《深入理解计算机系统》 练习题3.27-3.28 被调用者保存寄存器 栈指针
3.27
要求你将书中的阶乘函数，利用guarded-do的翻译策略，转换成c的goto版本，答案如上图。
注意第一次测试为if(n <= 1)，这是因为，第一次测试实际是2 <= n，它的反面是2 > n即n < 2即n <= 1。
3.28 反转x的二进制
题面上的汇编如上，在用汇编推理c语句时，对于for循环的测试条件，我刚开始没有想通，因为没有看见cmp指令。
原理：jne .L10是检测ZF标志位的，与它最近的语句subq $1, %rdx是有可能置ZF为1的，当%rdx为0时。
long fun_b(unsigned long x){
long val = 0;
long i;
for(i = 64; i != 0; i--){
val = (val << 1) | (x & 0x1);
x >>= 1;
}
return val;
}
此函数用来获得x的二进制的反转。
x & 0x1获得当前x的第0位的数。val << 1将已经存储的二进制数移到更高一位上去。x >> 1既然当前x的第0位已经存储在了val，那么便丢弃掉第0位，右移1位，把第1位的数作为新的第0位的数。
3.7.5 寄存器中的局部存储空间
除了栈指针%rsp外，寄存器分为被调用者保存寄存器，和调用者保存寄存器。
在过程P调用Q时，如果值放在了被调用者保存寄存器中，那么它们的值在Q返回到P时，与P刚调用Q时，是一样的。Q如何保证这些值不变（要么不去碰它，要么暂时先放入栈帧中），对于P来说不用知道，因为对于P来说是透明的，P只需要在调用Q之前，将需要存储的值放入这些被调用者保存寄存器即可。
对于如上汇编代码，有三点需要注意：
1.两次push和两次pop。pushq %rbp和pushq %rbx先将寄存器中的值放入栈中，注意两个都是被调用者保存寄存器。也许你会觉得奇怪，第5和第8行已经按照要求，在调用Q之前把需要存储的值存入到了%rbp %rbx，为什么还要把%rbp %rbx的刚开始的值入栈存起来呢。
这是因为，刚开始的时候%rbp %rbx这两个寄存器可能就已经存了需要保存的值，但因为调用Q所以%rbp %rbx要暂时另作它用。换个角度说，当前的调用者P可能是别的过程的被调用者。这也就是原文中的“当然，要先把之前的值保存到栈上”这句话的意思。
2.为了存调用返回地址，需要手动分配栈空间。subq $8, %rsp这里分配的8字节栈空间，存了两次调用返回地址（分别是第8行和第11行的指令的地址），这里的8字节栈空间是被第二次利用了。
3.注意pushq %rbp和pushq %rbx和subq $8, %rsp的顺序，它们与后面第12、13、14行指令的顺序，这里是符合栈的先进后出的。
栈指针%rsp
阅读了这么多汇编代码后，总结下栈指针%rsp。
1.栈指针%rsp它其实不算是个寄存器，顾名思义，它是一个指针，指向当前栈顶地址。
2.比如%rax，它一个普通的寄存器，取%rax时，就会取它装有的8字节数据，可能它是个指针；取(%rax)时，则成了内存引用，会取出这个指针指向的数据；
而%rsp，它是栈指针，取%rsp时，返回的是当前栈指针的地址形如0x7fffffffe820；取(%rsp)时，则可能取出从820-827这8个字节里面存的数据；而一般来说，我们不需要取%rsp，因为要栈顶地址来根本没用啊。
指针的理解
数据在计算机中是一个一个字节存的，而每个字节都有一个序号，我们称这些字节序号为地址，或指针。
这个序号的表示范围为8个字节的表示范围，8*8=64，即可以用64二进制来表示一个地址。按照无符号数来说，这个序号的范围是0 ~ 。由于一个十六进制数可以表示4位二进制，而一个字节是8位二进制，所以一个字节的值可以用两个十六进制数来表示，而地址可以用16个十六进制数来表示。
以movq (%rdi), %rax为例，假设8字节寄存器%rdi存的是一个指针，即字节序号，这里假设为A。(%rdi)为内存引用，配合movq（q为四字，8字节），这条指令就会取A,A+1,A+2…A+6,A+7这8个字节存的数据，再放到%rax这个8字节寄存器中（取的是8字节的数据，容器的量也是8字节，肯定没有问题）。
接上一条指令，movq %rax, (%rsi)，首先会取出8字节的数据来，假设%rsi寄存器存的是一个指针，地址为B，配合movq（q为四字，8字节），这条指令会取出的8个字节的数据，分别放到B,B+1,B+2…B+6,B+7这8个字节中。
注意内存引用时，括号内的寄存器必为8字节寄存器，且这8个字节存的是一个指针。
