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2020-2021-2 计算机系统
2020-2021学年第二学期 计算机系统
基于32位系统
随上课进度更新
汇编初步
机器指令
txt
00000000 <_start>:
0: 90
1: ……
地址:指令数
一行对应一条指令
通用寄存器
%eax | %ax | %ah | %al |
---|---|---|---|
31-0 | 15-0 | 15-8 | 7-0 |
(命名方式与发展过程相关)
AT&T汇编代码
assembly
格式:指令 源操作数,目的操作数
示例:movl $8,%eax0
- 操作数
- 立即数
- 寄存器
- 存储器
汇编示例
assembly
.section .text
.global _start
_start:
nop
mov $0x4, %eax
sarl %eax
movw $1, %bx
movb $0xff65, %dh
movl $13, %edx
movl $1, %eax
movl $0, %ebx
int $0x80
Tip:gcc编译
预处理
gcc -E main.c -o main.i
编译
gcc -S main.i -o main.s
汇编
gcc -c main.s -o main.o
链接
gcc main.o -o main
Tip:gdb调试相关
启动gdb
shellgdb xxx 可以通过--silent、-q和--quiet选项取消输出免责条款
常用命令
txt编译程序时需要加上-g,之后才能用gdb进行调试:gcc -g main.c -o main gdb中命令: 回车键:重复上一命令 (gdb)help:查看命令帮助,具体命令查询在gdb中输入help + 命令,简写h (gdb)run:重新开始运行文件(run-text:加载文本文件,run-bin:加载二进制文件),简写r (gdb)start:单步执行,运行程序,停在第一执行语句 (gdb)list:查看原代码(list-n,从第n行开始查看代码。list+ 函数名:查看具体函数),简写l (gdb)set:设置变量的值 (gdb)next:单步调试(逐过程,函数直接执行),简写n (gdb)step:单步调试(逐语句:跳入自定义函数内部执行),简写s (gdb)backtrace:查看函数的调用的栈帧和层级关系,简写bt (gdb)frame:切换函数的栈帧,简写f (gdb)info:查看函数内部局部变量的数值,简写i (gdb)finish:结束当前函数,返回到函数调用点 (gdb)continue:继续运行,简写c (gdb)print:打印值及地址,简写p (gdb)quit:退出gdb,简写q (gdb)break+num:在第num行设置断点,简写b (gdb)info breakpoints:查看当前设置的所有断点 (gdb)delete breakpoints num:删除第num个断点,简写d (gdb)display:追踪查看具体变量值 (gdb)undisplay:取消追踪观察变量 (gdb)watch:被设置观察点的变量发生修改时,打印显示 (gdb)i watch:显示观察点 (gdb)enable breakpoints:启用断点 (gdb)disable breakpoints:禁用断点 (gdb)x:查看内存x/20xw 显示20个单元,16进制,4字节每单元 (gdb)run argv[1] argv[2]:调试时命令行传参 (gdb)set follow-fork-mode child#Makefile项目管理:选择跟踪父子进程(fork()) core文件:先用$ ulimit -c 1024 开启core,当程序出错会自动生成core文件。调试时 gdb a.out core ctrl+c:退出输入
gdb的examine命令:
txtx/<n/f/u> <addr> n:是正整数,表示需要显示的内存单元的个数,即从当前地址向后显示n个内存单元的内容, 一个内存单元的大小由第三个参数u定义。 f:表示addr指向的内存内容的输出格式,s对应输出字符串,此处需特别注意输出整型数据的格式: x 按十六进制格式显示变量; d 按十进制格式显示变量; u 按十进制格式显示无符号整型; o 按八进制格式显示变量; t 按二进制格式显示变量; a 按十六进制格式显示变量; c 按字符格式显示变量; f 按浮点数格式显示变量。 u:就是指以多少个字节作为一个内存单元-unit,默认为4。u还可以用被一些字符表示: 如b=1 byte, h=2 bytes,w=4 bytes,g=8 bytes。 <addr>:表示内存地址。
Tip:objdump反汇编
shell
objdump -d xxx
将代码段反汇编
数据传送
- movl 32位 (4字节)
- movw 16位
- movb 8位
寻址方式
立即数寻址
assamblymovl $1,%eax 将1传给%eax
寄存器寻址
assemblymovl %ebx,%eax 将%ebx的内容传给%eax
绝对寻址
assemblymovl 0x08048054,%eax` 以地址0x08048054访问内存,将对应内容传给%eax
间接寻址
assemblymovl (%ebx),%eax 以%ebx的内容作为地址访问内存,将内存对应内容传给%eax
基址偏移量寻址
assembly0x8(%ebx),%eax %ebx的内容+8作为地址
变址寻址
assembly(%ebx,%edx),%eax %ebx、%edx内容相加作为地址
变址基址寻址
assemblymovl 0x8(%ebx,%edx),%eax %ebx、%edx内容相加再+8作为地址
比例变址寻址
assembly(%ebx,%ecx,0x2),%eax %ecx、0x2相乘再与%ebx相加作为地址
比例变址基址寻址
assemblymovl 0x8(%ebx,%ecx,0x2),%eax %ecx、0x2相乘再与%ebx相加,再加8作为地址
总结
assemblyD(rb, ri, S) mem[Reg[rb]+Reg[ri]*S+D]
lea指令
lea:Load Effective Address
可以用来将一个内存地址直接赋给目的操作数
栈
先进后出;
向“下”(低地址方向)增长;
栈顶指针保存在%esp中 指示最新的数据;
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