程序的機器級表示

程序的機器級表示

IA32和X86-64(AMD)

32位和64位

ISA

instruction system architecture

重要寄存器

1. 程序計數器PC %eip
2. 整數寄存器 8個每個32位
   有的用來記錄狀態，有的用來保存臨時數據，局部變量，返回值
   3.條件碼寄存器

字 16位，雙字double word, 4字

1. 指針都是雙字
2. char short long 其他4字節
3. movb movw movl

32位的寄存器

%al %ah -> %ax -> %eax
%eax %ebx %ecx %edx %edi %esi %esp %ebp

存取數

Imm(Ea,Eb,s) -> M[Imm + R[Ea] + R[Eb] * s]

只有完整的寄存器可以()

只有完整的寄存器可以()

習題

3.1

操作數	值
%eax	0x100
0x104	0x104 -> 0xAB
$0x108	0x108
(%eax)	0xFF
4(%eax)	0xAB
9(%eax,%edx)	0x11
260(%ecx,%edx)	->0x13
0xFC(,%ecx,4)	0xFF
(%eax,%edx,4)	0x11

mov操作

分爲mov,movs(sign),movz(zero)
然後IA32規定不能直接存儲器到存儲器，中間必須經過一個寄存器。

算術與邏輯操作

1.加載有效地址 2.一元操作和二元操作 3.移位操作
1. load effective address = lea 就是取地址 第二個位置必須是寄存器
2. Inc x x可以是寄存器也可以是存儲器
3. sub s,d d <- d-s d是寄存器或者存儲器

特殊的操作

imull S R[%edx]:R[%eax] <- S * R[%eax] 有符號的
divl S R[%edx] <- R[%edx]:R[%eax] MOD S
R[%eax] <- R[%edx]:R[%eax] / S

3.2

movl	%eax, (%esp)
movw	(%eax),%dx
movb	$0xFF, %bl
movb	(%esp,%edx,4),%dh
pushb->pushl	$0xFF 棧只能4個字節4個字節存放
movw	%dx, (%eax)
popl	%edi

3.3

movb $0xF, (%bl)	不完整不能寄存器
movl %ax,(%esp)	l是4, %ax是2
movw (%eax),4(%esp)	不能都是內存地址
movb %ah,%sh	沒有%sh
movl %eax, $0x123	不可以吧
movl %eax,%dx	dx是2,l是4
movb %si,8(%ebp)	b是1,%si是4

3.4

src_t	dest_t	指令
int	int	movl %eax, (%edx)
char	int	movzbl %eax, (%edx) -> ?
char	unsigned	movzbl %eax, (%edx) -> ?
unsigned char	int	movzbw %eax, (%edx)->movzbl %eax, (%edx)
int	char	movb %al,(%edx)
unsigned	unsigned char	movb %al, (%edx)
unsigned	int	movl %eax, (%edx)

3.5

void f(int *xp,int *yp,int *zp) {
int tx = *xp;
int ty = *yp;
int tz = *zp;

*yp = tx;
*zp = ty;
*xp = tz;

}

3.6

指令	效果
leal 6(%eax),%edx	6 + x
leal (%eax,%ecx),%edx	x + y
leal (%eax,%ecx,4),%edx	x + 4 * y
leal 7(%eax,%eax,8),%edx	9 * x + 7
leal 0xA(,%ecx,4),%edx	4 * y + 0xA
leal 9(%eax,%ecx,2),%edx	x + 2 * y + 9

3.7

指令	目的	值
addl %ecx,(%eax)	0x100	0x100
subl %edx,4(%eax)	0x104	0xA8
imull $16,(%eax,%edx,4)	0x10C	0x101->0x110
incl 8(%eax)	0x108	0x14
decl %ecx	%ecx	0x0
subl %edx,%eax	%eax	0xFD

3.8

1. shll 2, eax
2. sarl %cl,%eax

3.9

int t1 = y ^ x;
int t2 = (y ^ x) * 8;
int t3 = ~t3;
int t4 = ~(y^x * 8) - z

3.10

1. 清零
2. movl $0,%edx

3.11

movl 8(%ebp) %eax
movl 0 %edx
divl 12(%ebp)
movl %eax 4(%esp)
movl %edx (%esp)