程序编码(机器级代码+汇编代码+C代码+反汇编)
【-1】相关声明
本文总结于csapp; 了解详情,或有兴趣,建议看原版书籍;
【0】程序编码
GCC调用了一系列程序,将源代码转化成可执行代码的流程如下:
- (1)C预处理器扩展源代码,插入所有用#include命令指定的文件,并扩展声明的宏;
- (2)编译器产生两个源代码的汇编代码:*.s;
- (3)汇编器将汇编代码转化为二进制目标代码 :*.o ; (目标代码是机器代码的一种形式,它包含所有指令的二进制表示,但没有填入地址的全局值)
- (4)链接器将目标代码与实现库函数的代码合并,最终产生可执行代码文件;
【1】机器级代码
对于机器级编程来说,两种抽象很重要:
- (1)机器级程序的格式和行为,定义为指令集体系结构;
- (2)机器级程序使用的存储器地址是虚拟地址;
(Attention:os负责管理虚拟地址空间, 将虚拟地址翻译成实际处理器存储器中的物理地址!)
【2】要知道处理器的状态是可见的:
- (1)程序计数器:pc,指示将要执行的下一条指令在存储器中的地址;
- (2)整数寄存器文件:包含8个命名的位置;
- (3)条件码寄存器:保存着算术或者逻辑指令的状态信息;
- (4)一组浮点寄存器存放浮点数据;
【3】代码示例(联系开头的程序编码首文)
3.1)gcc编译器产生汇编代码
gcc -O1 -S code.c generates code.s
gcc -O1 -S p107.c generates p107.s
3.2)gcc编译并汇编该代码
gcc -O1 -c p107.c 产生目标代码p107.o, 它是二进制格式,所以无法直接查看。
3.3)反汇编器-disassmbler, 根据目标代码产生类似于汇编代码的格式
objdump -d p107.o >> p107-dis.s
3.4)生成可执行文件 prog
gcc -O1 -o prog p107.o p107-main.c
3.5)反汇编prog文件
objdump -d prog >> prog-dis.s
int accum = 0;
int sum(int x, int y)
{
int t = x + y;
accum += t;
return t;
}
(Attention)
- A0)这段代码(L121~L128)和 p107-dis.s 的代码几乎完全一样。
- A1)其中一个主要的区别:是左边列出的地址不同——链接器将代码的地址移到一段不同的地址范围中。
- A2)第二个不同之处:在于链接器确定了存储全局变量accum的地址。
- A3)在p107-dis.s的12行,很明显accum=0, 而在prog的反汇编指令中(L126),accum的地址就设置为0x8049634了。
【4】ATT与intel 汇编代码格式
ATT是GCC、OBJDUMP和其它一些我们使用的工具的默认汇编格式;
其它一些编程工具, 包括Microsoft工具,以及来自intel的文档,其汇编代码是intel格式的;
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