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深入理解计算机系统

程序的机器级表示

重点

• 能够看懂常用汇编代码
• 理解过程(函数调用)
• 深入理解指针

涉及的Linux指令

gcc -Og -S mstore.c  //生成mstore.s汇编文件
gcc -Og -c mstore.c  //生成mstore.o二进制文件 00 01 89人看不懂
objdump -d mstore.o  //将机器文件转换成人能看得懂的汇编代码

常用的汇编指令以及寄存器

X86寄存器

long exchange(long *xp, long *y) {
         long temp = *xp;
         *y=10;
         return temp;
}
  exchange:                                                                     
  .LFB0:    
      .cfi_startproc    
      movq    (%rdi), %rax  //将参数xp传给变量temp并且赋给返回值
      movq    $10, (%rsi)   //将10赋给第二个参数 
      ret 

函数中的静态变量

  void test2(int* x)                                                           
  {    
      static int temp;    
      temp=*x;        
  } 
  test2:    
  .LFB3:    
      .cfi_startproc    
      rep ret    
      .cfi_endproc    

声明静态函数在汇编代码中没有显示；

过程

设计良好的软件用过程作为抽象机制，隐藏某个行为的具体实现，同时提供清晰简明的接口定义。eg:函数、方法、处理函数等等；

程序计数器记录一个过程的起始地址(函数)，单一个函数P中调用函数Q时，对应的汇编call Q,对应的动作是先将函数P的当前运行的位置(程序计数寄存器)进行入栈保存，然后加载P函数的函数起始地址。在Q返回时通过寄存器rax返回一个值然后出栈，程序计数器读取入栈保存的地址，函数P继续运行。

函数参数就是用rdi、rsi、rdx等5个寄存器进行保存，参数超过5个就将栈指针往下进行偏移扩大栈空间保存超过5个以上的参数并且要进行字节对齐。字节对齐就是参数的大小没超过16字节也要占着这么大的空间，在stm32A单片机ARM架构中是8字节对齐；

碎片

记录这个没想象中的简单，要把很抽象的东西说的很形象还是比较难的，还是太菜了。第一次用这个gitbook还不太习惯，有点类试之前用的notion，发现这个比word记录好用太多。

我觉得这一章收获最大的就是自己脑子中有一运行栈的画面，当调用函数就会有联想到函数的参数先被保存在5个参数寄存器中，并且将局部变量保存在寄存器中，如果寄存器不够保存那么就进行栈指针偏移扩栈并且将参数进行压栈操作，程序计数器指向着函数起始地址CPU进行加载工作。