20169219 linux内核原理与分析第二周作业

“linux内核分析”的第一讲主要讲了计算机的体系结构，和各寄存器之间对数据的处理过程。

通用寄存器

AX：累加器

BX：基地址寄存器

CX：计数寄存器

DX：数据寄存器

BP：堆栈基址针

SI、DI：变址寄存器

SP：堆栈顶指针

段寄存器

CS：代码段寄存器，指向包含程序指令的段。

SS：栈段寄存器，指向包含当前程序栈的段。

DS：数据段寄存器，指向包含静态数据或者全局数据段。

ES：附加寄存器，指向附加数据段。

IP：指令指针。CPU在实际取指令时根据CS：IP来准确定位一个指令。

寄存器的位数不同分别用不同的字母表示，b w l q 分别代表8位，16位，32位，64位。如movl即表示32位的mov指令。

几种寻址方式

指令所要的操作数已存储在某寄存器中，或把目标操作数存入寄存器。把在指令中指出所使用寄存器的寻址方式称为寄存器寻址方式。

操作数作为指令的一部分而直接写在指令中，这种操作数称为立即数，这种寻址方式也就称为立即数寻址方式。

指令所要的操作数存放在内存中，在指令中直接给出该操作数的有效地址，这种寻址方式为直接寻址方式。

操作数在存储器中，操作数的有效地址用SI、DI、BX和BP等四个寄存器之一来指定，称这种寻址方式为寄存器间接寻址方式。

相对应的C语言表示为：

movl %eax，%edx edx=eax 寄存器寻址

movl $0x23，%edx edx=0x123 立即寻址

movl 0x123，%edx edx=（int32_t）0x123 直接寻址

movl （%ebx），%edx edx=（int32_t）ebx 间接寻址

其他常用指令：

pushl 、pop、ret、enter、leave      

在32位寄存器中push 压栈时地址减4，pop 出栈时地址加4。

以如下代码为例做实验分析：

int g(int x)
{
    return x+1;
}
int f(int x)
{
    return g(x);
}
int main(void)
{
    return f(3)+2;
}

其汇编代码为：

1 g:
2 	    pushl	%ebp
3              movl	%esp, %ebp
4	    movl	8(%ebp), %eax
5	    addl	$1, %eax
6	    popl	%ebp
7	    ret
8 f:
9      	    pushl	%ebp
10	    movl	%esp, %ebp
11	    subl	$4, %esp
12	    movl	8(%ebp), %eax
13	    movl	%eax, (%esp)
14	    call	g
15	    leave
16	    ret!
17 main:
18	    pushl	%ebp
19	    movl	%esp, %ebp
20	    subl	$4, %esp
21	    movl	$3, (%esp)
22	    call	f
23	    addl	$2, %eax
24	    leave
25	    ret

堆栈变化如下图所示